多旋翼直升機制造技術

本發明專利技術提供一種增加續航距離而提高燃料利用率性能的混合動力型的多旋翼直升機。多旋翼直升機具備：多個旋翼(14)，它們安裝于多旋翼直升機的機體；電動發電機(M/G)(16)，其分別配置于多個旋翼(14)；一個發動機(GT)(20)，其與電動發電機連結；以及減速機構(22)，其分別配置于多個旋翼，且由行星齒輪機構構成，該行星齒輪機構具有太陽輪、齒圈及將多個行星齒輪連接的行星齒輪架，并且旋翼(14)的輸入軸(14e)、電動發電機的輸入輸出軸(16c)及發動機的輸出軸(20a)經由減速機構(22)連結。

Multi-rotor helicopter

The invention provides a hybrid multi-rotor helicopter which increases the endurance distance and improves the fuel utilization performance. The multi-rotor helicopter has: multiple rotors (14), which are installed on the body of the multi-rotor helicopter; electric generator (M/G) (16), which is respectively arranged on multiple rotors (14); an engine (GT) (20), which is connected with the electric generator; and a deceleration mechanism (22), which is respectively arranged on multiple rotors and is composed of planetary gear mechanism. The planetary gear mechanism has solar wheel and gear ring. The planetary gear frame is connected with a plurality of planetary gears, and the input shaft (14e) of the rotor (14), the input and output shaft (16c) of the electric generator and the output shaft (20a) of the engine are connected through the deceleration mechanism (22).

【技術實現步驟摘要】
多旋翼直升機
本專利技術涉及一種多旋翼直升機(multicopter)，更具體而言，涉及一種具備由電動發電機和發動機構成的不同種的動力源的混合動力型的多旋翼直升機。
技術介紹
作為具備由電動發電機和發動機構成的不同種的動力源的混合動力型的多旋翼直升機，可以舉出專利文獻1、2所記載的技術。專利文獻1所記載的技術構成為具備發動機和由發動機驅動的電動發電機，且通過發動機和電動發電機這兩方來驅動旋翼(導管風扇)。在專利文獻2所記載的技術中，構成為具備發動機(引擎)和由發動機驅動的電動發電機，由發動機驅動一個主旋翼，由電動發電機驅動四個副旋翼，并且預先將發電機的發電向電池充電而向電動機放電。在先技術文獻專利文獻專利文獻1：日本特開2010-137844號公報專利文獻2：日本特開2015-137092號公報專利技術要解決的課題專利文獻1所記載的技術以通過上述那樣構成來減少機體重量而增加續航距離(提高燃料利用率性能)為課題，但沒有明確如何將發動機和電動發電機與旋翼的旋轉軸連結，因而難以實現課題。另外，專利文獻2所記載的技術以通過上述那樣構成來增加續航距離為課題，但同樣沒有明確如何將發動機和電動發電機連結，從而難以實現課題。
技術實現思路
因此，本專利技術的目的在于，解決上述的課題，提供一種增加續航距離而提高燃料利用率性能的混合動力型的多旋翼直升機。用于解決課題的方案為了達到上述的目的，在本專利技術的多旋翼直升機中構成為，具備：機體；多個旋翼，它們安裝于所述機體，電動發電機，其分別配置于多個所述旋翼；至少一個發動機，其與所述電動發電機連結；以及減速機構，其分別配置于多個所述旋翼，且由行星齒輪機構構成，所述行星齒輪機構具有太陽輪、齒圈及將多個行星齒輪連接的行星齒輪架，其中，多個所述旋翼為2n個旋翼，且n≥2，并且，所述旋翼的輸入軸、所述電動發電機的輸入輸出軸及所述發動機的輸出軸經由所述減速機構連結。附圖說明圖1是示意性地表示本專利技術的第一實施方式的多旋翼直升機的簡圖。圖2是從上方觀察圖1的多旋翼直升機的說明圖。圖3是示意性地表示圖2的多旋翼直升機的減速機構的說明圖。圖4是圖3的減速機構的示意圖。圖5是表示圖1的多旋翼直升機的飛行控制器的輸入輸出關系的框圖。圖6是表示圖1的多旋翼直升機的起飛時的GT(發動機)和M/G(電動發電機)的能量傳遞的說明圖。圖7是表示圖5的飛行控制器的動作的流程圖。圖8是表示圖1的多旋翼直升機的飛行時的GT和M/G的能量傳遞的說明圖。圖9是表示圖1的多旋翼直升機的降落時的GT和M/G的能量傳遞的說明圖。圖10是表示圖6的多旋翼直升機的降落等運轉模式的推移的說明圖。圖11是示意性地表示本專利技術的第二實施方式的多旋翼直升機的減速機構的說明圖。圖12是示意性地表示本專利技術的第三實施方式的多旋翼直升機的減速機構的說明圖。圖13是示意性地表示本專利技術的第四實施方式的多旋翼直升機的減速機構的說明圖。圖14是示意性地表示本專利技術的第五實施方式的多旋翼直升機的減速機構的說明圖。符號說明：10多旋翼直升機；12機體；14、14a、14b、14c、14d旋翼；14e輸入軸；16電動發電機(M/G)；16a電動機；16b發電機；16c輸入輸出軸；20發動機(GT)；20a輸出軸；20b錐齒輪(反轉機構)；22、221減速機構；22s太陽輪；22r齒圈；22p行星齒輪；22c行星齒輪架；24PDU；24a轉換器；24b逆變器；26蓄電池；30燃料箱；32飛行控制器；34陀螺儀傳感器；36高度計；40GPS接收機；42視覺傳感器；44轉速傳感器；46主開關；50輸入設備；52顯示器；54離合器。具體實施方式以下，結合附圖來說明用于實施本專利技術的多旋翼直升機的方式。(第一實施方式)圖1是示意性地表示本專利技術的第一實施方式的多旋翼直升機的簡圖，圖2是從上方觀察圖1的多旋翼直升機的說明圖，圖3是示意性地表示圖2的多旋翼直升機的減速機構的說明圖，圖4是圖3的減速機構的示意圖，圖5是表示圖1的多旋翼直升機的飛行控制器的輸入輸出關系的框圖，圖6是表示多旋翼直升機的起飛時的GT和M/G的能量傳遞的說明圖。在圖1至圖6中，符號10表示多旋翼直升機，多旋翼直升機10具備機體12、安裝于機體12的多個旋翼14(14a、14b、14c、14d)、在多個旋翼14中分別配置的電動發電機16、與電動發電機16連結的至少一個發動機20、以及減速機構22。發動機20由燃氣渦輪發動機(以下稱作“GT”)構成。作為航空器用燃氣渦輪發動機，已知有渦輪噴氣發動機、渦輪風扇發動機、渦輪螺旋槳發動機及渦輪旋轉式發動機這四種，但GT20具體而言由渦輪旋轉式發動機構成。需要說明的是，如后述那樣，GT20也可以是往復運動型的內燃機。如圖3所示，電動發電機(以下稱作“M/G”)16由無刷DC電動機構成，所述無刷DC電動機包括卷繞有線圈16d的固定側的外轉子、以及在外轉子的內側將永久磁鐵16e配置于外周而成的定子。如圖6或后述的圖8等所示那樣，M/G16在供給電力時作為電動機16a發揮功能，另一方面，在由外力驅動時作為發電機16b發揮功能。在M/G16上連接有PDU(PowerDriveUnit)24。PDU24具備轉換器(C)24a和逆變器(I)24b，通過M/G16的發電機(G)16b發電得到的交流由轉換器24a轉換為直流而貯存于蓄電池(B)26。另外，貯存于蓄電池26的直流電力根據需要而由逆變器24b逆轉換為交流，并向M/G16的電動機(M)16a的三相線圈供給而使電動機16a旋轉。機體12由大致長圓形狀的圓筒體構成，在其內部收容有GT20、貯存GT20的燃料(高度提純的煤油)的燃料箱(FT)30、PDU24、蓄電池26、飛行控制器(FC)32等。需要說明的是，多旋翼直升機10構成為無人飛行體。旋翼(風扇、螺旋槳)14為多個，具體而言為在俯視下呈放射狀地安裝于機體12的2n(n：n≥2)個，更具體而言，由n＝2(兩組)的RF(右前)的14a、RR(右后)的14b、LF(左前)的14c、LR(左后)的14d這四個構成四旋翼直升機。需要說明的是，旋翼14的個數并不限定于四個，也可以是n＝3的六旋翼直升機、n＝4的八旋翼直升機。如圖3所示，四個旋翼14具備由與其輸入軸(旋轉軸)14e的另一端連結的旋轉體(螺旋槳、風扇)構成的公知的形狀。四個旋翼14構成為，如機體12的圖1所示那樣，使在俯視下安裝于對角線上的位置的兩組中的例如由旋翼14a、14d構成的組沿著CW(順時針方向)旋轉，并且使由旋翼14b、14c構成的另一組沿著CCW(逆時針方向)旋轉，由此維持多旋翼直升機10的姿態。需要說明的是，多旋翼直升機10的機體12不存在前后、左右的區別，多旋翼直升機10構成為能夠向360度的任意的方向行進。減速機構22由在四個旋翼14中分別配置的行星齒輪機構構成，在減速機構22中構成為，如圖3、圖4及圖6所示，將旋翼14的輸入軸14e、M/G16的輸入輸出軸16c及GT20的輸出軸20a與行星齒輪機構的太陽輪22s、齒圈22r及行星齒輪架22c連結，該行星齒輪架22c將多個(四個)行星齒輪22p連接。符號22b表示軸承。更具體而言，如圖4中清楚地示出那樣，在減速機構22中構成為，將GT20的輸出軸20a與行本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種多旋翼直升機，其特征在于，所述多旋翼直升機具備：機體；多個旋翼，它們安裝于所述機體，電動發電機，其分別配置于多個所述旋翼；至少一個發動機，其與所述電動發電機連結；以及減速機構，其分別配置于多個所述旋翼，且由行星齒輪機構構成，所述行星齒輪機構具有太陽輪、齒圈及將多個行星齒輪連接的行星齒輪架，其中，多個所述旋翼為2n個旋翼，且n≥2，并且，所述旋翼的輸入軸、所述電動發電機的輸入輸出軸及所述發動機的輸出軸經由所述減速機構連結。

【技術特征摘要】
2017.08.28 JP 2017-1634361.一種多旋翼直升機，其特征在于，所述多旋翼直升機具備：機體；多個旋翼，它們安裝于所述機體，電動發電機，其分別配置于多個所述旋翼；至少一個發動機，其與所述電動發電機連結；以及減速機構，其分別配置于多個所述旋翼，且由行星齒輪機構構成，所述行星齒輪機構具有太陽輪、齒圈及將多個行星齒輪連接的行星齒輪架，其中，多個所述旋翼為2n個旋翼，且n≥2，并且，所述旋翼的輸入軸、所述電動發電機的輸入輸出軸及所述發動機的輸出軸經由所述減速機構連結。2.根據權利要求1所述的多旋翼直升機，其特征在于，在所述減速機構中，將所述發動機的輸出軸與所述行星齒輪架連結，將所述電動發電機的輸入輸出軸與所述太陽輪連結，并且將所述齒圈與所述旋翼的輸入軸連結。3.根據權利要求1所述的多旋翼直升機，其特征在于，在所述減速機構中，將所述發動機的輸出軸與所述太陽輪連結，將所述電動發電機的輸入輸出軸與所述行星齒輪架連結，并且將所述齒圈與所述旋翼的輸入軸連結。4.根據權利要求1所述的多旋翼直升機，其特征在于，在所述減速機構中，將所述發動機的輸出軸與所述太陽輪連結，將所述電動發電機的輸入輸出軸與所述齒圈連結，并且將所述行星齒輪架與所述旋翼的輸入軸連結。5.根據權利要求1所述的多旋翼直升機，其特征在于，在所述減速機構中，將所述發動機的輸出軸與所述太陽輪連結，將所述齒圈固定，并且將所述行星齒輪架經由離合器與所述電動發電機的輸入輸出軸及所述旋翼的輸入軸連結。6.根據權利要求1所述的多旋翼直升機，其特征在于，在所述減速機構中，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：北章德，
申請(專利權)人：本田技研工業株式會社，
類型：發明
國別省市：日本,JP