專利名稱：共軸雙旋翼直升機電磁航向控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于共軸雙旋翼直升機上的航向控制裝置，尤其是將電磁技術與差速裝置結合而成的電磁航向控制裝置，該項裝置更適用于無人駕駛共軸雙旋翼直升機。
背景技術：
共軸雙旋翼直升機在飛行過程中，兩組旋翼由于共軸一上，一下，二者始終處于不同的工作環(huán)境之中，例如上下旋翼始終處于相互氣動干擾之中，由于飛行姿態(tài)的變化，外界氣流環(huán)境的變化都會對上下旋翼產生不同的影響，這就會使每葉旋翼的反扭矩出現(xiàn)大小不等的狀況，其差值會加在機身上，使其偏航，這一偏航問題是共軸雙旋翼直升機飛行過程中極為敏感的問題，也是長時間以來很難解決的問題。飛行實踐表明，采用恒速旋轉的旋翼，用改變旋翼槳葉角來實現(xiàn)航向控制沒能獲得滿意的效果，其航向不穩(wěn)定表現(xiàn)的還十分明顯。
在當前載人的共軸雙旋翼直升機，同樣不能避免這一問題，例如前蘇聯(lián)卡莫夫系列共軸雙旋翼直升機，還是設置了垂直安定面和方向舵來幫助控制航向。國外比較成功的，加拿大CL-227哨兵，采用的是磁粉制動裝置與差速裝置結合的控制技術，使磁粉制動裝置與旋翼軸之間產生摩擦制動力矩來修正航向，由于機械動作較慢和制造工藝上的誤差，使得修正量會出現(xiàn)不足或過量，致使飛行器的機身左右旋轉，表明了是航向不能穩(wěn)定。
因此，在當前采用更合適的技術方案使航向控制更迅速，可靠，操作簡單，制造成本低的共軸雙旋翼直升機航向控制裝置乃是當務之急了。
本申請人曾設計制造了共軸旋翼飛行器的傳動差速機構(專利號92103841.0)為解決無人駕駛共軸雙旋翼直升機的航向控制準備了技術和實踐的基礎。

發(fā)明內容
根據(jù)背景技術所述，本實用新型的目的在于提供一種采用一組電磁阻尼感應電路與上，下旋翼相配合，當上，下兩旋翼受到外界因素的影響導致所受阻力不等，使飛行器偏航時，電磁阻尼感應電路產生的電磁阻尼可改變上，下旋翼的轉速，以此來平衡因上，下旋翼所受阻力不相等而加給機體的凈扭矩，而保持預定航向的電磁航向控制裝置。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型是根據(jù)如下技術方案來實現(xiàn)的一種共軸雙旋翼直升機電磁航向控制裝置，主要由電磁航向控制伺服器A(1)，電磁航向控制伺服器B(2)，差速器(3)和傳感、指令綜合控制器(4)組成，其中，差速器(3)的上旋翼驅動軸(31)上安裝有電磁航向控制伺服器A(1)，即在上旋翼驅動軸(31)上固定恒磁體A(11)若干塊，每塊朝外的極性都相同，在其外圍極近距離處，對應安裝相同數(shù)目的電磁體A(12)，在差速器(3)的下旋翼驅動軸(32)上安裝有電磁航向控制伺服器B(2)，即在下旋翼驅動軸(32)上固定恒磁體B(21)若干塊，每塊朝外的極性都相同，在其外圍極近距離處，對應安裝相同數(shù)目的電磁體B(22)，電磁體A(12)和電磁體B(22)分別與傳感、指令綜合控制器(4)中的電流綜合控制器(46)導線連接。
由于采用了上述技術方案，本實用新型具有如下優(yōu)點和效果1、本實用新型借助電子技術，可以將修正航向所需凈扭矩的大小和持續(xù)產生凈扭矩的時間以及凈扭矩的方向準確的配合起來，使控制迅速準確和可靠。
2、本實用新型不存在機械磨損問題，裝置的使用壽命較長，也不易發(fā)生故障，增加了結構使用的可靠性。
3、本實用新型結構簡單合理，制造成本低，使用維護修理簡易。


圖1為本實用新型總體結構示意圖圖2為本實用新型安裝在無人駕駛共軸雙旋翼直升機內的狀況示意圖圖3為本實用新型工作原理示意圖圖中1-電磁航向控制伺服器A，11-恒磁體A，12-電磁體A，2-電磁航向控制伺服器B，21-恒磁體B，22-電磁體B，3-差速器，31-上旋翼驅動軸，32-下旋翼驅動軸，33-差速裝置，34-扭矩分配裝置，35-傳動軸，4-傳感、指令綜合控制器，41-航向增穩(wěn)傳感器，42-感測信號處理器，43-工作設備，44-信號指令接收及處理系統(tǒng)，45-俯仰，橫側，總矩控制伺服舵機，46-電流綜合控制器，5-發(fā)動機，6-上旋翼，7-下旋翼具體實施方式
由圖1所示，本實用新型，主要由電磁航向控制伺服器A1，電磁航向控制伺服器B2，差速器3和傳感、指令綜合控制器4組成，其中，差速器3的上旋翼驅動軸31上安裝有電磁航向控制伺服器A1，即在上旋翼驅動軸31上固定恒磁體A11若干塊，每塊朝外的極性都相同，在其外圍極近距離處，對應安裝相同數(shù)目的電磁體A12，在差速器3的下旋翼驅動軸32上安裝有電磁航向控制伺服器B2，即在下旋翼驅動軸32上固定恒磁體B21若干塊，每塊朝外的極性都相同，在其外圍極近距離處，對應安裝相同數(shù)目的電磁體B22，電磁體A12和電磁體B22分別與傳感、指令綜合控制器4中的電流綜合控制器46導線連接。
由圖可知，當無人駕駛共軸雙旋翼直升機，不偏航時，電磁體A12，電磁體B22線圈中無電流通過，故電磁體A12和電磁體B22不產生磁場，當其偏航或者接到地面工作站改變航向的指令，又或者按預定自主飛行程序需要改變航向時，電磁體A12和電磁體B22的兩端產生強磁場，并且電磁體A12和電磁體B22靠近恒磁體A11和恒磁體B21一端的磁場極性與恒磁體A11和恒磁體B21極性相反，于是，恒磁體A11和恒磁體B21，因電磁阻尼作用通過上旋翼驅動軸31和下旋翼驅動軸32和差速器3而影響上，下旋翼驅動軸31，32的轉速，產生一個凈扭矩，從而實現(xiàn)航向的控制。借助電子技術，可以將修正航向所需凈扭矩的大小和持續(xù)產生凈扭矩的時間以及凈扭矩的方向準確匹配起來，使得本實用新型的航向控制相當迅速，準確可靠，這樣一個結果已由無人駕駛共軸雙旋翼飛行平臺驗證機的試飛結果所證實。
由圖2、圖3所示，本實用新型安裝在無人駕駛共軸雙旋翼直升機中的狀況，差速器3通過上，下旋翼驅動軸31，32與上，下旋翼6，7相連接，通過差速器3的傳動軸35與發(fā)動機5相連接，發(fā)動機5的工作將驅動差速器的運行，差速器3是一種全圓柱齒輪式的結構，由差速裝置33和扭矩分配裝置34組成，該裝置可以自動平衡上，下旋翼6，7的轉速起到幫助飛行器保持航向穩(wěn)定。
由圖還可知，傳感、指令綜合控制器4，由航向增穩(wěn)傳感器41，感測信號處理器42，工作設備43，信號指令接收及處理系統(tǒng)44，俯仰、橫側、總矩控制伺服舵機45和電流綜合控制器46組成，其中航向增穩(wěn)傳感器41與感測信號處理器42和電流綜合控制器46相連接，工作設備43，信號指令接收及處理系統(tǒng)44，俯仰、橫側、總矩控制伺服舵機45與電流綜合控制器46相連接。
權利要求1.一種共軸雙旋翼直升機電磁航向控制裝置，主要由電磁航向控制伺服器A(1)，電磁航向控制伺服器B(2)，差速器(3)和傳感、指令綜合控制器(4)組成，其特征在于差速器(3)的上旋翼驅動軸(31)上安裝有電磁航向控制伺服器A(1)，即在上旋翼驅動軸(31)上固定恒磁體A(11)若干塊，每塊朝外的極性都相同，在其外圍極近距離處，對應安裝相同數(shù)目的電磁體A(12)，在差速器(3)的下旋翼驅動軸(32)上安裝有電磁航向控制伺服器B(2)，即在下旋翼驅動軸(32)上固定恒磁體B(21)若干塊，每塊朝外的極性都相同，在其外圍極近距離處，對應安裝相同數(shù)目的電磁體B(22)，電磁體A(12)和電磁體B(22)分別與傳感、指令綜合控制器(4)中的電流綜合控制器(46)導線連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的共軸雙旋翼直升機電磁航向控制裝置，其特征在于傳感、指令綜合控制器(4)，由航向增穩(wěn)傳感器(41)，感測信號處理器(42)，工作設備(43)，信號指令接收及處理系統(tǒng)(44)，俯仰、橫側、總矩控制伺服舵機(45)和電流綜合控制器(46)組成，其中航向增穩(wěn)傳感器(41)與感測信號處理器(42)和電流綜合控制器(46)相連接，工作設備(43)，信號指令接收及處理系統(tǒng)(44)，俯仰、橫側、總矩控制伺服舵機(45)與電流綜合控制器(46)相連接。
專利摘要一種共軸雙旋翼直升機電磁航向控制裝置，主要由電磁航向控制伺服器A(1)，電磁航向控制伺服器B(2)，差速器(3)和傳感、指令綜合控制器(4)組成，其中在差速器(3)的上，下旋翼驅動軸(31)，(32)上安裝電磁航向控制伺服器A(1)，B(2)，即在上，下旋翼驅動軸(31)，(32)上固定若干塊恒磁體A(11)，B(21)，每塊朝外的極性都相同，在其外圍極近處安裝若干塊相同數(shù)目的電磁體A(12)，B(22)，電磁體A(12)和電磁體B(22)分別與電流綜合控制器(46)導線連接。本實用新型控制迅速，準確，可靠，無機械摩擦，結構簡單，成本低，使用維護修理簡易。
文檔編號B64C27/10GK2589335SQ0224614
公開日2003年12月3日 申請日期2002年9月13日 優(yōu)先權日2002年9月13日
發(fā)明者李曉陽 申請人:李曉陽