一种火星共轴倾转运输飞行器

本发明涉及飞行器领域，特别是涉及一种火星共轴倾转运输飞行器。

背景技术：

1、随着火星探测技术的发展，人们对火星的认识逐步加深。为了进一步探索和开发火星，如何进行未知区域高效探测、如何进行物资运送等问题是实现火星探测的重点。

2、目前已有的火星飞行器有被设计用于在火星轨道上运行的火星轨道器，以及被设计用于在火星表面着陆、并展开科学探测任务的火星漫游车。因此可知，火星卫星的探测精度低、探测范围局限于观测，被用于火星表面的主要为火星漫游车，并没有专业的火星运输工具，受火星复杂与未知环境影响，火星漫游车在探索任务中多方面受到限制，例如火星车受火星表面地形影响巨大，无法到达凹坑、凸起的位置，同时火星表面具有与地球环境相类似的稀薄大气层，这使得火星飞行器在火星表面飞行成为可能，因此，急需一种运输飞行器来完成高标准的火星运输任务。

技术实现思路

1、为解决以上技术问题，本发明提供一种火星共轴倾转运输飞行器，自身质量轻，运输能力强，可在固定翼模式和直升机模式之间切换，提高了灵活性和机动性。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供一种火星共轴倾转运输飞行器，包括机身、动力装置、两个机翼和两个共轴倾转旋翼系统，所述动力装置设置于所述机身的尾部并用于提供前飞推力，两个机翼对称设置于所述机身两侧，各所述机翼的外端均设置有一个所述共轴倾转旋翼系统；所述共轴倾转旋翼系统包括倾转支架、传动机构、倾转驱动机构、动力输出机构和两个旋翼机构，所述倾转驱动机构设置于一个所述机翼中，并能够伸至所述机翼的外部以驱动所述倾转支架旋转，所述传动机构设置于所述倾转支架中，所述动力输出机构用于向所述传动机构提供动力，所述传动机构的两个对称设置的动力输出端均与一个所述旋翼机构连接。

4、优选地，所述倾转驱动机构包括倾转电机和中空连接轴，所述倾转电机设置于一个所述机翼中，所述倾转电机通过所述中空连接轴与所述倾转支架连接。

5、优选地，所述动力输出机构包括动力电机和动力轴，所述动力电机设置于一个所述机翼中，所述动力电机与所述动力轴的一端连接，所述动力轴的另一端穿过所述倾转电机和所述中空连接轴并与所述传动机构连接，所述动力轴的中心轴线与所述中空连接轴的中心轴线共线设置。

6、优选地，所述传动机构包括传动齿轮和两个动力输出齿轮，所述传动齿轮转动安装于所述倾转支架靠近所述机翼的一侧，各所述动力输出齿轮的中心均设置有一个齿轮轴，两个所述齿轮轴分别转动安装于所述倾转支架的上下两侧，两个所述动力输出齿轮均与所述传动齿轮相啮合，所述动力输出机构用于驱动所述传动齿轮转动。

7、优选地，所述传动机构还包括辅助齿轮，所述辅助齿轮转动安装于所述倾转支架远离所述机翼的一侧，两个所述动力输出齿轮均与所述辅助齿轮相啮合。

8、优选地，所述旋翼机构包括变转速电机、桨毂和多个桨叶，两个所述旋翼机构的所述变转速电机分别设置于所述倾转支架的上下两侧，所述传动机构的两个对称设置的动力输出端分别与两个所述变转速电机的动力输入端连接，所述变转速电机的动力输出轴与所述桨毂连接，多个所述桨叶沿周向依次设置于所述桨毂上。

9、优选地，所述桨毂包括中心件、多个安装架和多个桨夹，中心件的中部设置有旋转轴，所述变转速电机的动力输出轴与所述旋转轴连接，多个所述安装架沿周向依次设置于所述中心件上，各所述桨夹的一端均转动安装于一个所述安装架上，各所述桨夹的另一端均安装有一个所述桨叶。

10、优选地，所述安装架为u型支架，所述u型支架上设置有销轴，所述销轴由上至下朝向靠近所述中心件的一侧倾斜设置，所述桨夹的一端转动套设于所述销轴上。

11、优选地，所述桨夹包括连接块、设置于所述连接块一侧的装夹块、固定螺栓和固定螺母，所述连接块转动套设于所述销轴上，所述装夹块的外端设置有安装槽，所述桨叶的一端设置于所述安装槽中，所述固定螺栓依次穿过所述装夹块的上部、所述桨叶和所述装夹块的下部并安装有所述固定螺母。

12、优选地，所述机身上设置有太阳能帆板，所述太阳能帆板用于向所述火星共轴倾转运输飞行器提供电能。

13、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

14、本发明的火星共轴倾转运输飞行器采用两个共轴倾转旋翼系统，使得飞行器能够在火星表面进行垂直起降，并在空中进行平稳的飞行，共轴倾转设计使得飞行器具备更大的灵活性和机动性，可以应对各种复杂的地形和环境。由于火星的重力约为地球的三分之一，共轴倾转运输飞行器可以承载更大的载荷进行运输任务，且共轴倾转旋翼系统采用无自动倾斜器的设计，降低了飞行器的重量，该飞行器可以用于搬运重型设备、运输资源和人员等任务，满足未来在火星表面的基地建设和资源开发的需求。

技术特征：

1.一种火星共轴倾转运输飞行器，其特征在于，包括机身、动力装置、两个机翼和两个共轴倾转旋翼系统，所述动力装置设置于所述机身的尾部并用于提供前飞推力，两个机翼对称设置于所述机身两侧，各所述机翼的外端均设置有一个所述共轴倾转旋翼系统；所述共轴倾转旋翼系统包括倾转支架、传动机构、倾转驱动机构、动力输出机构和两个旋翼机构，所述倾转驱动机构设置于一个所述机翼中，并能够伸至所述机翼的外部以驱动所述倾转支架旋转，所述传动机构设置于所述倾转支架中，所述动力输出机构用于向所述传动机构提供动力，所述传动机构的两个对称设置的动力输出端均与一个所述旋翼机构连接。

2.根据权利要求1所述的火星共轴倾转运输飞行器，其特征在于，所述倾转驱动机构包括倾转电机和中空连接轴，所述倾转电机设置于一个所述机翼中，所述倾转电机通过所述中空连接轴与所述倾转支架连接。

3.根据权利要求2所述的火星共轴倾转运输飞行器，其特征在于，所述动力输出机构包括动力电机和动力轴，所述动力电机设置于一个所述机翼中，所述动力电机与所述动力轴的一端连接，所述动力轴的另一端穿过所述倾转电机和所述中空连接轴并与所述传动机构连接，所述动力轴的中心轴线与所述中空连接轴的中心轴线共线设置。

4.根据权利要求1所述的火星共轴倾转运输飞行器，其特征在于，所述传动机构包括传动齿轮和两个动力输出齿轮，所述传动齿轮转动安装于所述倾转支架靠近所述机翼的一侧，各所述动力输出齿轮的中心均设置有一个齿轮轴，两个所述齿轮轴分别转动安装于所述倾转支架的上下两侧，两个所述动力输出齿轮均与所述传动齿轮相啮合，所述动力输出机构用于驱动所述传动齿轮转动。

5.根据权利要求4所述的火星共轴倾转运输飞行器，其特征在于，所述传动机构还包括辅助齿轮，所述辅助齿轮转动安装于所述倾转支架远离所述机翼的一侧，两个所述动力输出齿轮均与所述辅助齿轮相啮合。

6.根据权利要求1所述的火星共轴倾转运输飞行器，其特征在于，所述旋翼机构包括变转速电机、桨毂和多个桨叶，两个所述旋翼机构的所述变转速电机分别设置于所述倾转支架的上下两侧，所述传动机构的两个对称设置的动力输出端分别与两个所述变转速电机的动力输入端连接，所述变转速电机的动力输出轴与所述桨毂连接，多个所述桨叶沿周向依次设置于所述桨毂上。

7.根据权利要求6所述的火星共轴倾转运输飞行器，其特征在于，所述桨毂包括中心件、多个安装架和多个桨夹，中心件的中部设置有旋转轴，所述变转速电机的动力输出轴与所述旋转轴连接，多个所述安装架沿周向依次设置于所述中心件上，各所述桨夹的一端均转动安装于一个所述安装架上，各所述桨夹的另一端均安装有一个所述桨叶。

8.根据权利要求7所述的火星共轴倾转运输飞行器，其特征在于，所述安装架为u型支架，所述u型支架上设置有销轴，所述销轴由上至下朝向靠近所述中心件的一侧倾斜设置，所述桨夹的一端转动套设于所述销轴上。

9.根据权利要求8所述的火星共轴倾转运输飞行器，其特征在于，所述桨夹包括连接块、设置于所述连接块一侧的装夹块、固定螺栓和固定螺母，所述连接块转动套设于所述销轴上，所述装夹块的外端设置有安装槽，所述桨叶的一端设置于所述安装槽中，所述固定螺栓依次穿过所述装夹块的上部、所述桨叶和所述装夹块的下部并安装有所述固定螺母。

10.根据权利要求1所述的火星共轴倾转运输飞行器，其特征在于，所述机身上设置有太阳能帆板，所述太阳能帆板用于向所述火星共轴倾转运输飞行器提供电能。

技术总结本发明公开一种火星共轴倾转运输飞行器，涉及飞行器领域，包括机身、动力装置、两个机翼和两个共轴倾转旋翼系统，动力装置设置于机身的尾部并用于提供前飞推力，两个机翼对称设置于机身两侧，各机翼的外端均设置有一个共轴倾转旋翼系统；共轴倾转旋翼系统包括倾转支架、传动机构、倾转驱动机构、动力输出机构和两个旋翼机构，倾转驱动机构设置于一个机翼中，并能够伸至机翼的外部以驱动倾转支架旋转，传动机构设置于倾转支架中，动力输出机构用于向传动机构提供动力，传动机构的两个对称设置的动力输出端均与一个旋翼机构连接。该火星共轴倾转运输飞行器自身质量轻，运输能力强，可在固定翼模式和直升机模式之间切换，提高了灵活性和机动性。技术研发人员：陈喆,陈永杰,招启军,朱清华,张夏阳,马砾受保护的技术使用者：南京航空航天大学技术研发日：技术公布日：2024/5/19