CN101912688A - 遥控共轴双桨反转模型直升机联动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种遥控共轴双桨反转模型直升机联动装置，该联动装置包括伺服舵机操控系统、尾马达操控系统和接收机控制装置；伺服舵机操控系统包括前进后退伺服舵机操控单元和侧左侧右伺服舵机操控单元；接收机控制装置同时连接伺服舵机操控系统和尾马达操控系统并可控制前进后退伺服舵机操控单元和尾马达操控系统同时联动。与传统的三通道或四通道模型直升机相比，采用了本发明的遥控共轴双桨反转模型直升机抗风性能优良，能够满足室外顶风快速飞行的要求。

Description

遥控共轴双桨反转模型直升机联动装置
技术领域
本发明涉及一种模型直升机联动装置，特别是一种遥控共轴双桨反转模型直升机联动装置。
背景技术
现有的遥控共轴双桨反转模型直升机，主要由起落架、机身、接收机控制装置、马达动力传动装置、旋翼升力装置、平衡杆装置和前进后退装置组成。
其中，传统四通道模型直升机的前进后退装置是伺服舵机操控系统的前进后退伺服舵机操控单元，它通过伺服舵机带动伺服舵机操纵杆，伺服舵机操纵杆带动倾斜盘产生倾斜，倾斜盘通过旋翼头连杆带动旋翼头使得下旋翼旋转面发生向前或向后倾斜来实现的。然而，该装置的缺点是当下旋翼向前倾斜，飞机向前飞行的同时，上旋翼在平衡杆离心力的作用下就会产生一个向后倾斜并与之相反基本对等的力量来抵消飞机前倾飞行的力量；反之亦然。因此，该型直升机前进或后退的力量比较小，易受气流影响，风大一点就飞不动了。
传统三通道模型直升机的前进后退装置则是尾马达操控系统，它通过尾马达正转和反转来带动螺旋桨正转和反转产生的力使直升机低头或抬头来实现的。该装置同样存在前进或后退的力量小的问题。因为尾马达受到飞机动力匹配、外观和重心的影响，其体积、大小和重量受到严格的限制，所以功率很小，能提供的动力也很小；加之平衡杆在离心力作用下使得上旋翼的旋转面向机身倾斜方向相反的方向倾斜，该倾斜力足够把尾马达正转和反转产生的使直升机低头或抬头的力量抵消掉，以致于直升机机身不能有效地产生低头或抬头的力距，从而在室外有风的情况下无法飞行。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种抗风性能优良的遥控共轴双桨反转模型直升机联动装置，使得模型直升机能满足室外顶风快速飞行的要求。
为解决上述技术问题本发明的遥控共轴双桨反转模型直升机联动装置采用如下技术方案：该联动装置包括伺服舵机操控系统、尾马达操控系统和接收机控制装置；伺服舵机操控系统包括前进后退伺服舵机操控单元和侧左侧右伺服舵机操控单元；接收机控制装置同时连接伺服舵机操控系统和尾马达操控系统并可控制前进后退伺服舵机操控单元和尾马达操控系统同时联动。
接收机控制装置可控制前进后退伺服舵机操控单元和尾马达操控系统同时联动是模型直升机前进后退时前进后退伺服舵机操控单元和尾马达操控系统同时动作。
前进后退伺服舵机操控单元包括前进后退伺服舵机、伺服舵机操纵杆、倾斜盘、旋翼头连杆、旋翼头和旋翼，前进后退伺服舵机装在机身上，伺服舵机操纵杆一头装在前进后退伺服舵机上，另一头装在倾斜盘上，旋翼头连杆一头装在倾斜盘上，另一头装在旋翼头上，旋翼装在旋翼头上；尾马达操控系统包括尾马达架、尾马达、螺旋桨和尾马达紧固件，尾马达架固定在机身后部，尾马达通过尾马达紧固件固定在尾马达架上，螺旋桨固定在尾马达上。
尾马达操控系统还包括连接着接收机控制装置的尾马达手动开关。
接收机控制装置包括RF无线射频信号电路、MCU单片机和马达驱动电路，其中，MCU单片机与伺服舵机操控系统连接，马达驱动电路与尾马达操控系统连接，RF无线射频信号电路接收到控制指令后，经MCU单片机处理并向伺服舵机操控系统和马达驱动电路发出控制信号。
本发明通过接收机控制装置将传统三通道和四通道模型直升机的前进后退装置结合在一起，利用伺服舵机操控系统的前进后退伺服舵机操控单元控制下旋翼倾斜使其抵消上旋翼的反作用力的同时，尾马达操控系统收到接收机控制装置的指令由尾马达带动螺旋桨正转或反转产生一个向上或向下的不受约束的力，该力使直升机机身形成并保持一个较大的前倾或后倾角度，上、下旋翼旋转面也随着形成并保持此角度，从而使得上、下旋翼旋转产生一个较大的前推或后推力量，给予直升机较强的前进或后退的驱动力，达到抗风力强、飞行速度快的效果，以满足室外顶风飞行的需要。
附图说明
图1是本发明的遥控共轴双桨反转模型直升机联动装置的结构示意图。
图2是图1中接收机控制装置的电路原理示意图。
图3是本发明的遥控共轴双桨反转模型直升机联动装置的安装结构示意图。
图中：1前进后退伺服舵机，2尾马达，3螺旋桨，4接收机控制装置，5尾马达手动开关，6RF无线射频信号电路，7MCU单片机，8马达驱动电路，9伺服舵机操纵杆，10倾斜盘，11旋翼头连杆，12旋翼头，13旋翼，14尾马达架，15尾马达紧固件，16侧左侧右伺服舵机。
具体实施方式
如图1所示，本发明的遥控共轴双桨反转模型直升机联动装置包括伺服舵机操控系统(仅画出前进后退伺服舵机1和侧左侧右伺服舵机16)、尾马达操控系统(仅画出尾马达2和螺旋桨3)和接收机控制装置4；接收机控制装置4分别经电线连接前进后退伺服舵机1、侧左侧右伺服舵机16和尾马达2并可控制前进后退伺服舵机1和尾马达2同时联动，即直升机前进后退时前进后退伺服舵机操控单元和尾马达操控系统同时动作；螺旋桨3安装在尾马达2上；尾马达2与接收机控制装置4连接的电线上安装有尾马达手动开关5，以控制尾马达操控系统是否接受并执行来自接收机控制装置4的动作指令。
图2显示了接收机控制装置4的电路原理，该装置包括RF无线射频信号电路6、MCU单片机7和马达驱动电路8；其中，MCU单片机7与前进后退伺服舵机1和侧左侧右伺服舵机16连接，马达驱动电路8与尾马达2连接。RF无线射频信号电路6接收到前进后退控制指令后，经MCU单片机7处理并向前进后退伺服舵机1和马达驱动电路8发出两路控制信号：一路是PPM脉冲位置调制信号以控制前进后退伺服舵机1按指令动作，另一路是PWM脉冲宽度调制信号以同步控制马达驱动电路8令其驱动尾马达2按指令动作。这样就能实现前进后退伺服舵机1和尾马达2同步联动，达到提高直升机抗风性能的目的。如果模型直升机在室内或无风的条件下飞行，可以关闭尾马达手动开关5，此时，到达尾马达2的信号通路中断，尾马达2不动作，即可满足无风飞行需要。RF无线射频信号电路6接收到侧左侧右控制指令后，经MCU单片机7处理并向侧左侧右伺服舵机16发出一路PPM脉冲位置调制信号以控制侧左侧右伺服舵机16按指令动作。
本发明遥控共轴双桨反转模型直升机联动装置的安装结构见图3。伺服舵机操控系统安装在机身上部，包括前进后退伺服舵机操控单元和侧左侧右伺服舵机操控单元(侧左侧右伺服舵机操控单元在背侧，图中未示出)；其中，前进后退伺服舵机操控单元包括前进后退伺服舵机1、伺服舵机操纵杆9、倾斜盘10、旋翼头连杆11、旋翼头12和旋翼13；前进后退伺服舵机1装在机身上，伺服舵机操纵杆9一头装在前进后退伺服舵机1上，另一头装在倾斜盘10上，旋翼头连杆11一头装在倾斜盘10上，另一头装在旋翼头12上，旋翼13装在旋翼头12上。尾马达操控系统置于机身尾部，包括尾马达架14、尾马达2、螺旋桨3和尾马达紧固件15；尾马达架14固定在机身后部，尾马达2通过尾马达紧固件15固定在尾马达架14上，螺旋桨3固定在尾马达2上。接收机控制装置4设置在机身前部。
当接收机控制装置4接收到前进后退的同步控制指令后，向前进后退伺服舵机1和尾马达2发出同步动作信号，前进后退伺服舵机操控单元和尾马达操控系统即同时动作。具体过程是：前进后退伺服舵机1带动伺服舵机操纵杆9，伺服舵机操纵杆9带动倾斜盘10产生倾斜，倾斜盘10通过旋翼头连杆11带动旋翼头12使得下旋翼13旋转面发生向前或向后倾斜；当下旋翼13旋转面按指令向前倾斜时，尾马达2带动螺旋桨3同步正转产生一股向下的力量使直升机尾部抬起，机头低下，直升机即获前倾分力向前飞行；当下旋翼13旋转面按指令向后倾斜时，尾马达2带动螺旋桨3也同步反转产生一股向上的力量使直升机尾部下压，机头抬起，直升机即获后倾分力向后飞行。这样，即使在有风的天气里飞行，直升机也不怕气流的影响。根据需要可通断尾马达手动开关5，以控制尾马达2与前进后退伺服舵机1同步联动与否。关闭开关时，前进后退伺服舵机1按照指令带动下旋翼13旋转面向前或向后倾斜，但尾马达2不动作，使直升机适合室内或无风条件的飞行。类似的，也可通过无线指令将尾马达电路关闭以满足无风环境下的飞行，此时，尾马达操控系统和前进后退伺服舵机操控单元也不能同时联动，即尾马达操控系统不动作，前进后退伺服舵机操控单元动作。
当接收机控制装置4接收到侧左侧右的同步控制指令后，向侧左侧右伺服舵机16发出动作信号，侧左侧右伺服舵机操控单元即动作令直升机向左侧飞或向右侧飞行。
为证明本发明遥控共轴双桨反转模型直升机联动装置的优越性能，将市场上同级别各型共轴双桨共轴反转模型直升机和采用本发明的共轴双桨反转模型直升机进行抗风性能测试比较实验，结果见表1。
可见，无风条件下，采用本发明的新机型飞行速度比现有机型快；有风条件下(4级以下)，采用本发明的新机型不仅飞行速度比现有机型快，而且稳定性和可控性都比现有机型高，尤其是风力(3-4级)较强时，现有机型完全失控而采用本发明的新机型却仍能逆风飞行。
Figure BSA00000228546300051

Claims (5)

1.一种遥控共轴双桨反转模型直升机联动装置，其特征在于该联动装置包括伺服舵机操控系统、尾马达操控系统和接收机控制装置；所述伺服舵机操控系统包括前进后退伺服舵机操控单元和侧左侧右伺服舵机操控单元；所述接收机控制装置同时连接伺服舵机操控系统和尾马达操控系统并控制前进后退伺服舵机操控单元和尾马达操控系统同时联动。
2.根据权利要求1所述的遥控共轴双桨反转模型直升机联动装置，其特征在于所述接收机控制装置控制前进后退伺服舵机操控单元和尾马达操控系统同时联动是模型直升机前进后退时前进后退伺服舵机操控单元和尾马达操控系统同时动作。
3.根据权利要求1所述的遥控共轴双桨反转模型直升机联动装置，其特征在于所述前进后退伺服舵机操控单元包括前进后退伺服舵机、伺服舵机操纵杆、倾斜盘、旋翼头连杆、旋翼头和旋翼，前进后退伺服舵机装在机身上，伺服舵机操纵杆一头装在前进后退伺服舵机上，另一头装在倾斜盘上，旋翼头连杆一头装在倾斜盘上，另一头装在旋翼头上，旋翼装在旋翼头上；所述尾马达操控系统包括尾马达架、尾马达、螺旋桨和尾马达紧固件，尾马达架固定在机身后部，尾马达通过尾马达紧固件固定在尾马达架上，螺旋桨固定在尾马达上。
4.根据权利要求3所述的遥控共轴双桨反转模型直升机联动装置，其特征在于所述尾马达操控系统包括连接着接收机控制装置的尾马达手动开关。
5.根据权利要求1至4所述的任一遥控共轴双桨反转模型直升机联动装置，其特征在于所述接收机控制装置包括RF无线射频信号电路、MCU单片机和马达驱动电路；所述MCU单片机与伺服舵机操控系统连接；所述马达驱动电路与尾马达操控系统连接；所述RF无线射频信号电路接收到控制指令后，经MCU单片机处理并向伺服舵机操控系统和马达驱动电路发出控制信号。
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