一種上旋翼半差動(dòng)航向控制的共軸式無(wú)人直升機(jī)操縱系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及航空技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種上旋翼半差動(dòng)航向控制的共軸式無(wú)人直升機(jī)操縱系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]與單旋翼直升機(jī)靠尾槳進(jìn)行航向操縱不同，共軸式直升機(jī)通過上下旋翼槳距差動(dòng)來(lái)進(jìn)行航向操縱，即一副旋翼總距增加，另一副旋翼總距減小，兩副旋翼產(chǎn)生反扭矩差以提供航向操縱的扭矩。上下旋翼總距的變化同時(shí)會(huì)帶來(lái)各自升力的變化，為保證航向操縱時(shí)升力旋翼總升力不變，兩副旋翼的升力增加和減小的量需保持相等。根據(jù)航向操縱的不同結(jié)構(gòu)形式，常規(guī)形式共軸式直升機(jī)操縱系統(tǒng)可分為全差動(dòng)操縱系統(tǒng)(如圖1所示)和半差動(dòng)操縱系統(tǒng)(如圖2所示)。
[0003]如圖1，共軸直升機(jī)全差動(dòng)操縱系統(tǒng)航向操縱原理為，通過差動(dòng)操縱上旋翼和下旋翼總距(即一副旋翼總距增加的同時(shí)另一幅旋翼總距以相等的操縱量減小)改變其反扭矩以產(chǎn)生航向操縱力，此時(shí)旋翼系統(tǒng)總升力不會(huì)隨之發(fā)生改變。全差動(dòng)操縱系統(tǒng)需要上旋翼系統(tǒng)和下旋翼系統(tǒng)在總距操縱和周期變距操縱機(jī)構(gòu)之外，另增加航向操縱機(jī)構(gòu)，因此機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
[0004]如圖2和圖3，常規(guī)形式共軸直升機(jī)半差動(dòng)操縱系統(tǒng)航向操縱原理為，通過操縱航向杠桿4和航向搖臂3，控制下旋翼系統(tǒng)2的總距改變其反扭矩以產(chǎn)生航向操縱力，此時(shí)上旋翼系統(tǒng)1和下旋翼系統(tǒng)2總升力會(huì)隨之發(fā)生改變，因此需要同時(shí)操縱總距以補(bǔ)償升力的改變量。對(duì)于常規(guī)形式共軸直升機(jī)半差動(dòng)操縱系統(tǒng)，由于其航向操縱部分需要與下旋翼總距和周期變距操縱結(jié)合，機(jī)械結(jié)構(gòu)仍然非常復(fù)雜，且增加了下旋翼系統(tǒng)2以下的高度空間，使得內(nèi)旋翼軸6和外旋翼軸7的長(zhǎng)度均增加，容易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)問題，且不能充分利用上下旋翼之間的空間。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種上旋翼半差動(dòng)航向控制的共軸式無(wú)人直升機(jī)操縱系統(tǒng)，以解決常規(guī)半差動(dòng)航向控制的共軸式無(wú)人直升機(jī)操縱系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，上旋翼和軸下旋翼軸較長(zhǎng)，容易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)問題，且不能充分利用上下旋翼之間的空間等缺點(diǎn)。
[0006]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種上旋翼半差動(dòng)航向控制的共軸式無(wú)人直升機(jī)操縱系統(tǒng)，主要包括下旋翼總距和周期變距操縱系統(tǒng)和上旋翼總距和周期變距操縱系統(tǒng)。下旋翼總距和周期變距操縱系統(tǒng)位于下旋翼軸上，上旋翼總距和周期變距操縱系統(tǒng)位于上旋翼軸上，兩套系統(tǒng)相互獨(dú)立。
[0007]所述下旋翼總距和周期變距操縱系統(tǒng)，包括連接下旋翼變距搖臂的下旋翼變距拉桿，下旋翼自動(dòng)傾斜器，以及帶動(dòng)下旋翼自動(dòng)傾斜器做上下滑動(dòng)和縱橫向傾斜運(yùn)動(dòng)的伺服舵機(jī)操縱拉桿和伺服舵機(jī)，各部分通過桿端軸承連接。該下旋翼變距拉桿為兩端安裝有桿端軸承的桿狀結(jié)構(gòu)，主要功能為帶動(dòng)下旋翼變距搖臂操縱下旋翼的槳距;該下旋翼自動(dòng)傾斜器是包含和外軸一起旋轉(zhuǎn)的下旋翼自動(dòng)傾斜器內(nèi)環(huán)以及不隨旋翼軸旋轉(zhuǎn)的下旋翼自動(dòng)傾斜器外環(huán)。通過下旋翼自動(dòng)傾斜器內(nèi)環(huán)扭力臂機(jī)構(gòu)傳遞的扭矩，帶動(dòng)下旋翼自動(dòng)傾斜器內(nèi)環(huán)與外軸一起旋轉(zhuǎn);通過下旋翼自動(dòng)傾斜器外環(huán)扭力臂機(jī)構(gòu)，下旋翼自動(dòng)傾斜器外環(huán)與機(jī)體相連，使其不隨外軸一起旋轉(zhuǎn);該伺服舵機(jī)操縱拉桿為兩端安裝有桿端軸承的桿狀結(jié)構(gòu)，主要功能為傳遞伺服舵機(jī)的操縱運(yùn)動(dòng);該伺服舵機(jī)帶有可旋轉(zhuǎn)搖臂，通過遙控信號(hào)控制其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生操縱運(yùn)動(dòng)。
[0008]所述上旋翼總距和周期變距操縱系統(tǒng)，包括連接上旋翼變距搖臂的上旋翼變距拉桿、上旋翼自動(dòng)傾斜器、上旋翼航向控制系統(tǒng)，以及連接上旋翼變距拉桿、上旋翼自動(dòng)傾斜器和上旋翼航向控制系統(tǒng)的上旋翼剪型搖臂，各部分通過桿端軸承連接。該上旋翼變距拉桿為兩端安裝有桿端軸承的桿狀結(jié)構(gòu)，主要功能為帶動(dòng)下旋翼變距搖臂操縱下旋翼的槳距;該上旋翼自動(dòng)傾斜器，包含和內(nèi)軸一起旋轉(zhuǎn)的上旋翼自動(dòng)傾斜器內(nèi)環(huán)以及不隨旋翼軸旋轉(zhuǎn)的上旋翼自動(dòng)傾斜器外環(huán)。通過上下傾斜器連桿組成的平行四邊形機(jī)構(gòu)和下旋翼自動(dòng)傾斜器連接，并最終通過主伺服舵機(jī)的作動(dòng)操縱進(jìn)行上下滑動(dòng)和縱橫向傾斜運(yùn)動(dòng)，并通過上旋翼剪型搖臂傳遞給上旋翼，轉(zhuǎn)化為上旋翼總距操縱和周期變距操縱。該上旋翼航向控制系統(tǒng)，包含航向長(zhǎng)拉桿、航向滑套、航向杠桿、航向支撐、航向伺服舵機(jī)連桿以及航向伺服舵機(jī)，各部分通過桿端軸承連接。該航向長(zhǎng)拉桿為兩端安裝有桿端軸承的桿狀結(jié)構(gòu)，主要功能為將航向操縱傳遞給航向滑套;該航向滑套是圓筒狀結(jié)構(gòu)，主要功能為為將航向操縱傳遞給上旋翼剪型搖臂;該航向杠桿為Y型結(jié)構(gòu)，主要功能為將航向操縱傳遞給航向長(zhǎng)拉桿；該航向支撐是Η型結(jié)構(gòu)，主要功能為支撐航向杠桿進(jìn)行杠桿的運(yùn)動(dòng);該航向伺服舵機(jī)連桿為兩端安裝有桿端軸承的桿狀結(jié)構(gòu)，主要功能為將航向操縱傳遞給航向杠桿;該航向伺服舵機(jī)為帶有旋轉(zhuǎn)搖臂的作動(dòng)裝置，主要功能為接受遙控信號(hào)產(chǎn)生航向操縱。該上旋翼航向控制系統(tǒng)通過航向伺服舵機(jī)的作動(dòng)操縱進(jìn)行上下滑動(dòng)，并通過航向長(zhǎng)拉桿和上旋翼剪型搖臂傳遞給上旋翼，轉(zhuǎn)化為上旋翼總距操縱，產(chǎn)生偏航運(yùn)動(dòng)所需的反扭矩。該上旋翼剪型搖臂為長(zhǎng)條形狀，主要功能為將航向操縱傳遞給上旋翼。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是解決了常規(guī)半差動(dòng)航向控制的共軸式無(wú)人直升機(jī)操縱系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，上旋翼和軸下旋翼軸較長(zhǎng)，容易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)問題，且不能充分利用上下旋翼之間的空間等缺點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1全差動(dòng)航向控制的共軸式無(wú)人直升機(jī)操縱系統(tǒng)示意圖。
[0011 ]圖2常規(guī)形式半差動(dòng)航向控制的共軸式無(wú)人直升機(jī)操縱系統(tǒng)示意圖。
[0012]圖3常規(guī)形式半差動(dòng)航向控制的共軸式無(wú)人直升機(jī)傳動(dòng)操縱系統(tǒng)示意圖。
[0013]圖4上旋翼半差動(dòng)航向控制的共軸式無(wú)人直升機(jī)操縱系統(tǒng)示意圖。
[0014]圖5上旋翼半差動(dòng)航向控制的共軸式無(wú)人直升機(jī)傳動(dòng)操縱系統(tǒng)示意圖。
[0015]圖6上旋翼半差動(dòng)航向控制的共軸式無(wú)人直升機(jī)操縱系統(tǒng)示意圖。
[0016]圖7為本實(shí)用新型外形示意圖。
[0017]圖中符號(hào)說(shuō)明如下:
[0018]1、上旋翼系統(tǒng);2、下旋翼系統(tǒng);3、航向搖臂;4、航向杠桿;5、上旋翼扭力臂;6、內(nèi)旋翼軸;7、外旋翼軸;8-上旋翼系統(tǒng);9-下旋翼系統(tǒng)；10-內(nèi)軸；11-外軸；12-上旋翼變距拉桿；13-上旋翼剪型搖臂；14-航向滑套；15-上旋翼自動(dòng)傾斜器內(nèi)環(huán)；16-上旋翼自動(dòng)傾斜器外環(huán)；17-上下傾斜器連桿；18-下旋翼變距拉桿；19-下旋翼自動(dòng)傾斜器內(nèi)環(huán);20-下旋翼自動(dòng)傾斜器外環(huán);21-下旋翼