三旋翼共轴传动飞行器概念结构设计

　　该三旋翼飞行器结构采用半透明壳体布局，将核心传动组件集中布置于机身中段舱室，三组机臂沿机身周向呈120°均匀分布，相比常规四旋翼布局减少一组动力单元，可在保证基础升力冗余的前提下降低整机自重，适配短距离低空巡检、狭小空间侦察类作业场景。从传动路径来看，动力输出端通过行星齿轮组实现扭矩分流，三组齿轮啮合精度控制在0.02mm间隙范围内，可保证三个旋翼转速同步性偏差不超过3%，避免因升力不均导致的飞行姿态偏移；机臂与机身连接位置预留万向节补充通道，可在飞行过程中通过小幅度调整机臂倾角，抵消侧风带来的姿态扰动，无需大幅调整旋翼转速即可完成姿态修正，降低动力系统瞬时负载波动。机身头部集成视觉感知模块安装位，

　　预留的两个圆形开孔分别对应主视觉传感器与补光单元，前端弧形透明罩采用流线型设计，可降低前飞过程中的空气阻力，经风阻模拟测算，该外形在15m/s前飞速度下，头部风阻系数比同尺寸圆柱形机头低18%左右。机身壳体采用上下分模结构，中段传动舱的透明壳体壁厚控制在1.2mm，既可以直观观察内部齿轮传动的运行状态，也能满足结构强度要求，在1.5m高度自由跌落至硬质地面时，壳体不会出现开裂变形。机臂采用碳纤维管材作为主体支撑，外径设定为12mm，壁厚1mm，单根机臂长度控制在180mm，整机展开后最大回转直径为420mm，收纳时可通过万向节结构将机臂折叠贴靠机身侧面，折叠后整体尺寸不超过180mm×80mm×80mm，可放入常规工具包内携带。

　　传动系统的齿轮组采用模数0.5的直齿圆柱齿轮，中心主动齿轮与三个从动齿轮的传动比设定为1:1.2，可在动力源额定转速下将旋翼转速提升至适合起飞的区间，齿轮啮合位置预留润滑脂存储槽，可减少长时间运行下的齿轮磨损，延长传动组件维护周期。机身尾部预留电池仓安装位，可适配2S-3S规格的锂聚合物电池，电池仓与传动舱之间设置隔热隔板，避免电池放电产生的热量传递至齿轮组导致润滑脂性能下降。起落支撑结构采用一体化成型的弧形支脚，布置于机身下部三个对应机臂的位置，支脚高度为25mm，可保证起飞降落时旋翼末端与地面保持至少10mm的安全距离，避免旋翼刮蹭地面造成损坏。从结构设计逻辑来看，该方案优先考虑了维护便捷性，上下壳体通过卡扣连接，

　　无需专用工具即可拆开检修内部传动组件，齿轮组采用模块化安装方式，单个齿轮磨损后可单独更换，无需更换整个传动总成。针对飞行过程中的振动问题，动力源与机身壳体之间设置硅胶减震垫，可将动力单元产生的高频振动过滤60%以上，减少振动传递至机身头部的感知模块，保证视觉采集画面的稳定性。机臂与旋翼连接位置设置快拆结构，旋翼损坏时可快速更换备用旋翼，无需拆解机臂内部结构。该结构方案可作为小型便携无人机的设计参考，尤其适合对收纳尺寸、自重有较高要求的作业场景，通过三旋翼布局与齿轮同步传动的结合，在简化动力控制逻辑的同时，兼顾了飞行稳定性与携带便捷性。