CN104691752B - 一种共轴高速直驱直升机及其飞行操纵方式 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种共轴高速直驱直升机,包括机架、主旋翼发动机、主旋翼部件、主旋翼传动轴、主旋翼桨距调节部件、尾桨发动机、推进尾桨部件、尾桨传动轴、尾桨舵机和起落架。本发明采用发动机直接驱动旋翼旋转,具有效率高、噪声低、结构紧凑和系统可靠的优点。将主旋翼发动机布置于旋翼正下方,重心集中,转动惯量小,提高飞行时机动动作的灵活性。利用主旋翼桨距调节部件对下旋翼桨距进行调节,对上、下旋翼桨距进行联动调节,还可以对上旋翼桨距进行独立调节,实现上下旋翼桨距独立变距的差异性和周期变距的一致性,提高直升机的升降、滚转、俯仰、偏航和倒飞等机动性能;采用推进尾桨的方式可以使直升机实现高速前飞或后飞。
Description
技术领域
本发明涉及飞行器领域,特别涉及一种共轴高速直驱直升机及其飞行操纵方式。
背景技术
共轴反转旋翼直升机与单旋翼直升机相比,其旋翼臂展短、功率消耗低、不需安装尾桨来平衡旋翼旋转产生的反力矩、结构设计更灵活。俄罗斯卡莫夫设计局设计制造的卡50共轴反转直升机是该类直升机的典型代表。卡50直升机以半径大小不同的套筒式传动轴为传动部件,两根传动轴的轴线重合且能进行周向旋转,半径较大的传动轴安装下旋翼桨叶,半径较小的传动轴安装上旋翼桨叶。上、下旋翼的桨距通过变桨距装置控制,能实现部分差动控制,但差动控制角度较小,更无法进行单桨独立变距,因此降低了此类直升机的升降、滚转、俯仰、偏航和倒飞等机动性能,无法实现单桨直升机具备的所有机动动作。
直升机具有垂直起降、空中悬停以及倒飞等优良特性,但其难以实现高速前进或后退飞行,因此其应用场合受到较大的限制。
现有技术中的直升机通常利用发动机带动减速齿轮箱进行传动,这类直升机结构质量重,传动机构复杂,齿轮间摩擦磨损严重、噪音大,可靠性和驱动效率较低。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述问题,提供一种共轴高速直驱直升机及其飞行操纵方式。
为达到上述目的,本发明采用的方法是:一种共轴高速直驱直升机,包括机架、主旋翼发动机、主旋翼部件、主旋翼传动轴、主旋翼桨距调节部件、尾桨传动系统和起落架,其特征在于:所述的主旋翼传动轴为共轴安装的两根半径大小不同的管状轴,所述的主旋翼桨距调节部件包括上旋翼桨距调节部件、下旋翼桨距调节部件和联动部件,所述的上旋翼桨距调节部件通过联动部件连接至下旋翼桨距调节部件,其中,所述的下旋翼桨距调节部件对下旋翼桨距进行调节,所述的联动部件跟随下旋翼桨距调节部件进行倾转或平移运动,对上旋翼桨距进行调节;上旋翼桨距调节部件还能对上旋翼的桨距进行独立调节。
作为本发明的优选,所述的上旋翼桨距调节部件包括上旋翼舵机、舵机连杆、过渡连杆、中轴连杆、连接件、T形连杆、上旋翼拉杆和上旋翼支架连杆;上旋翼舵机输出轴和舵机连杆一端固定连接,舵机连杆另一端和过渡连杆一端铰接,过渡连杆另一端和中轴连杆一端铰接,中轴连杆穿过上旋翼传动轴,另一端和连接件通过轴承连接,连接件可以绕中轴连杆的中轴线转动,连接件和T形连杆上部一端铰接,T形连杆的下端通过球铰和上旋翼拉杆一端连接,上旋翼拉杆另一端通过球铰和上旋翼支架连杆一端连接,上旋翼支架连杆另一端和上旋翼支架固定连接。
作为本发明的优选,所述的下旋翼桨距调节部件包括左舵机、右舵机和后舵机三个舵机,所述的三个舵机均固定在机架上,通过连杆机构共同驱动下倾转盘进行倾转运动或竖直平动,每个舵机的输出轴和舵机连杆一端固定连接,舵机连杆另一端和舵机过渡连杆一端铰接,舵机过渡连杆另一端和下倾转盘连杆一端连接,下倾转盘连杆另一端和下倾转盘固定连接,在所述的下倾转盘上设有下旋转倾转盘,下旋转倾转盘四周设有两根下旋翼支架连杆,下旋翼支架连杆一端通过球铰和下旋转倾转盘连接,另一端通过球铰和下旋翼支架连杆一端连接,下旋翼支架连杆另一端和下旋翼支架固定连接;下旋转倾转盘外圈通过球铰和下转盘转动支架一端连接,下转盘转动支架另一端通过铰链和下转盘过渡支架一端连接,下转盘过渡支架另一端通过铰链和下转轴连接件连接,下转轴连接件和下旋翼传动轴固定连接;在所述的后舵机前面设置有开槽板,下倾转盘后连杆设置在开槽板的槽内,限制下倾转盘在水平方向转动。
作为本发明的优选,所述的联动部件包括上下旋转倾转盘连接杆、上旋转倾转盘、上转盘转动支架、上转盘过渡支架、上转轴连接件、上反转倾转盘、上反转盘转动支架、上反转盘过渡支架、上反转轴连接件、上旋翼支架过渡连杆;上下旋转倾转盘连接杆两端通过球铰分别和上旋转倾转盘外圈和下旋转倾转盘外圈连接,保证上、下旋转倾转盘具有相同的倾转运动或竖直平动;上旋转倾转盘外圈通过球铰和上转盘转动支架一端连接,上转盘转动支架另一端通过铰链和上转盘过渡支架一端连接,上转盘过渡支架另一端通过铰链和上转轴连接件连接,上转轴连接件和下旋翼传动轴固定连接,上旋转倾转盘通过这套连接机构可以跟随下旋翼传动轴转动;上旋转倾转盘上设有上反转倾转盘,上反转倾转盘外圈通过球铰和上反转盘转动支架一端连接,上反转盘转动支架另一端通过铰链和上反转盘过渡支架一端连接,上反转盘过渡支架另一端通过铰链和上反转轴连接件连接,上反转轴连接件和上旋翼传动轴固定连接,上反转倾转盘通过这套连接机构可以跟随上旋翼传动轴转动;上反转倾转盘和上旋转倾转盘的倾转一致,但两者绕竖直轴的旋转方向相反;上旋翼支架过渡连杆一端通过球铰与上反转倾转盘连接,另一端通过球铰和上旋翼桨距调节部件中的T形连杆的上部另一端连接,以此对上旋翼的桨距进行联动调节。
作为本发明的优选,所述的尾桨传动轴与尾桨发动机的输出轴直接相连,带动推进尾桨部件旋转。所述的推进尾桨部件包括尾桨桨毂、尾桨旋翼支架和尾桨旋翼桨叶。所述的尾桨桨毂通过轴承安装在尾桨传动轴上,可绕尾桨传动轴的轴线转动。所述的尾桨旋翼支架安装在尾桨桨毂上,可绕自身轴线转动。所述的尾桨旋翼桨叶通过铰链安装在尾桨旋翼支架上。
作为本发明的优选,所述的尾桨传动系统包括尾桨发动机、推进尾桨部件和尾桨传动轴;尾桨传动轴与尾桨发动机的输出轴直接相连,带动推进尾桨部件旋转;推进尾桨部件包括尾桨桨毂、尾桨旋翼支架和尾桨旋翼桨叶,尾桨桨毂通过轴承安装在尾桨传动轴上,可绕尾桨传动轴的轴线转动;尾桨旋翼支架安装在尾桨桨毂71上,可绕自身轴线转动,尾桨旋翼桨叶通过铰链安装在尾桨旋翼支架上。
作为本发明的优选,在所述的尾桨传动系统上还设置有尾桨桨距调节部件,尾桨桨距调节部件包括尾桨舵机,其输出轴与尾桨舵机连杆一端固定连接,尾桨舵机连杆另一端通过铰链和尾桨舵机过渡杆一端连接,尾桨过渡杆另一端通过球铰和尾桨拉环连杆一端连接,尾桨拉环连杆另一端和尾桨拉环固定连接,尾桨拉环和尾桨Y形拉杆下端通过轴承连接,尾桨Y形拉杆可以绕尾桨拉环的轴线旋转,尾桨Y形拉杆的上端和尾桨旋翼支架的伸出端铰接。
作为本发明的优选,所述的两个主旋翼发动机沿机身竖直轴线上下安装,分别与所述的两根管状主旋翼传动轴直接连接,驱动所述的上、下两个主旋翼旋转。
作为本发明的优选,所述的主旋翼发动机为环形低速大扭矩发动机,是环形电磁电机、环形超声电机或其他环形作动器中的一种。
本发明还公开了一种共轴高速直驱直升机的飞行操纵方式,包括以下步骤:直升机上升时,左舵机、右舵机和后舵机驱动下倾转盘向下做平移运动,上旋翼舵机驱动中轴连杆向上做平移运动;
直升机下降时,舵机操纵方式与上升时相反;
直升机逆时针偏航时,左舵机、右舵机和后舵机驱动下倾转盘向下做平移运动,上旋翼舵机驱动中轴连杆向下做平移运动;
直升机顺时针偏航时,舵机操纵方式与逆时针偏航时相反;直升机滚转和俯仰时,左舵机、右舵机和后舵机驱动下倾转盘做倾转运动,上旋翼舵机保持位置固定,下倾转盘左右倾转,直升机左右滚转,下倾转盘前后倾转,直升机前后俯仰;
直升机高速前飞时,主旋翼发动机减速,通过左舵机、右舵机、后舵机和上旋翼舵机对直升机进行微调,维持机架姿态稳定,尾桨发动机加速,尾桨舵机驱动尾桨Y形拉杆前拉;
直升机高速后飞时,主旋翼发动机减速,通过左舵机、右舵机、后舵机和上旋翼舵机对直升机进行微调,维持机架姿态稳定,尾桨发动机加速,尾桨舵机驱动尾桨Y形拉杆后推。
有益效果:
本发明技术方案相比传统方案,采用主旋翼桨距调节部件可以对下旋翼桨距进行调节,实现上、下旋翼桨距的联动调节,还可以对上旋翼桨距进行独立调节,提供了上下桨叶独立变距的差异性和周期变距的一致性,可提高直升机的升降、滚转、俯仰、偏航和倒飞等机动性能,实现单桨直升机具备的所有机动能力。采用尾桨发动机带动尾桨传动轴直接驱动推进尾桨旋转的方式提高直升机的前飞或后飞速度和飞行效率。采用旋翼发动机带动旋翼传动轴直接驱动旋翼桨叶旋转方案,重心集中,转动惯量小,提高飞行时机动动作的灵活性,此外,避免采用齿轮箱传动,减轻系统质量,提高系统效率。
附图说明
图1为共轴高速直驱直升机整体结构示意图;
图2为共轴高速直驱直升机主旋翼传动系统和桨距调节部件示意图;
图3为共轴高速直驱直升机主旋翼桨距调节部件局部示意图;
图4为共轴高速直驱直升机尾桨传动系统示意图;
图5为共轴高速直驱直升机尾桨桨距调节部件局部示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例,进一步阐明本发明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1:
如图1所示为本实施例公开的一种共轴高速直驱直升机的整体结构示意图。本实施例公开的;共轴高速直驱直升机主要包括机架1、主旋翼发动机2、主旋翼部件3、主旋翼传动轴4、主旋翼桨距调节部件5、尾桨发动机6、推进尾桨部件7、尾桨传动轴8、尾桨桨距调节部件9和起落架10。
如图2所示为本实施例公开的一种共轴高速直驱直升机的主旋翼传动系统和桨距调节部件示意图。其中,主旋翼发动机2固定设置在机架1上。主旋翼发动机2的输出轴与主旋翼传动轴4固定连接,带动主旋翼传动轴4旋转,主旋翼传动轴4与主旋翼部件3固定连接,带动主旋翼部件3旋转。其中,上旋翼发动机21与上旋翼传动轴41固定连接,带动上旋翼传动轴41旋转,上旋翼传动轴41与上旋翼部件31固定连接,带动上旋翼部件31旋转;下旋翼发动机22与下旋翼传动轴42固定连接,带动下旋翼传动轴42旋转,下旋翼传动轴42与下旋翼部件32固定连接,带动下旋翼部件32旋转。
其中,上旋翼发动机21安装于下旋翼发动机22下方,上旋翼传动轴41和下旋翼传动轴42为半径大小不同的管式结构,上旋翼传动轴41从下旋翼传动轴42内部穿过。此外,上旋翼部件31和下旋翼部件32具有相同结构。以上旋翼部件31为例,为中心对称结构,其中心部件是和主旋翼传动轴41固定连接的桨毂310。以上旋翼部件31中心对称结构的一侧为例,上旋翼桨毂310一侧安装有上旋翼支架311,上旋翼支架311上安装有上旋翼叶片312。其中,上旋翼支架311可以通过绕自身轴线转动来改变上旋翼叶片312的桨距。
如图3所示为本实施的共轴高速直驱直升机的主旋翼桨距调节部件5的局部示意图,主旋翼桨距调节部件5包括上旋翼桨距调节部件、下旋翼桨距调节部件和联动部件。其中,下旋翼桨距调节部件对下旋翼的桨距进行调节,联动部件可以跟随下旋翼桨距调节部件进行倾转或平移运动,对上旋翼桨距进行联动调节,上旋翼桨距调节部件可以对上旋翼的桨距进行独立调节。主旋翼桨距调节部件5的具体结构及实现方式如下:
上旋翼桨距调节部件包括上旋翼舵机511、舵机连杆512、过渡连杆513、中轴连杆514、连接件515、T形连杆516、上旋翼拉杆517和上旋翼支架连杆518。上旋翼舵机511输出轴和舵机连杆512一端固定连接,舵机连杆512另一端和过渡连杆513一端铰接,过渡连杆513另一端和中轴连杆514一端铰接,中轴连杆514穿过上旋翼传动轴41,另一端和连接件515通过轴承连接,连接件515可以绕中轴连杆514的中轴线转动,连接件515和T形连杆516的上部一端铰接,T形连杆516的下端通过球铰和上旋翼拉杆517一端连接,上旋翼拉杆517另一端通过球铰和上旋翼支架连杆518一端连接,上旋翼支架连杆518另一端和上旋翼支架311固定连接。
下旋翼桨距调节部件的作动器包括左舵机521、右舵机531和后舵机541三个舵机。三个舵机均固定在机架1上,通过连杆机构共同驱动下倾转盘551进行倾转运动或竖直平动。以左舵机521为例,其输出轴和左舵机连杆522一端固定连接,左舵机连杆522另一端和左舵机过渡连杆523一端铰接,左舵机过渡连杆523另一端和下倾转盘左连杆524一端连接,下倾转盘左连杆524另一端和下倾转盘551固定连接。右舵机531与后舵机541均以和左舵机521类似的方式和下倾转盘551连接。下倾转盘551上设有下旋转倾转盘552,下旋转倾转盘552四周设有两根下旋翼支架连杆525,下旋翼支架连杆525一端通过球铰和下旋转倾转盘552连接,另一端通过球铰和下旋翼支架连杆526一端连接,下旋翼支架连杆526另一端和下旋翼支架321固定连接。下旋转倾转盘552外圈通过球铰和下转盘转动支架591一端连接,下转盘转动支架591另一端通过铰链和下转盘过渡支架592一端连接,下转盘过渡支架592另一端通过铰链和下转轴连接件593连接,下转轴连接件593和下旋翼传动轴42固定连接。下旋转倾转盘552通过这套连接机构可以跟随下旋翼传动轴42转动。此外,在下旋翼后舵机541前面设置有开槽板5c,下倾转盘后连杆544设置于开槽板5c的槽内,因此,下倾转盘551水平方向的转动被限制,只能进行倾转运动或竖直平动。
联动部件包括上下旋转倾转盘连接杆57、上旋转倾转盘561、上转盘转动支架5a1、上转盘过渡支架5a2、上转轴连接件5a3、上反转倾转盘562、上反转盘转动支架5b1、上反转盘过渡支架5b2、上反转轴连接件5b3、上旋翼支架过渡连杆58。上下旋转倾转盘连接杆57两端通过球铰分别和上旋转倾转盘561外圈和下旋转倾转盘552外圈连接,保证上、下旋转倾转盘具有相同的倾转运动或竖直平动。上旋转倾转盘561外圈通过球铰和上转盘转动支架5a1一端连接,上转盘转动支架5a1另一端通过铰链和上转盘过渡支架5a2一端连接,上转盘过渡支架5a2另一端通过铰链和上转轴连接件5a3连接,上转轴连接件5a3和下旋翼传动轴42固定连接,上旋转倾转盘561通过这套连接机构可以跟随下旋翼传动轴42转动。上旋转倾转盘561上设有上反转倾转盘562,上反转倾转盘562外圈通过球铰和上反转盘转动支架5b1一端连接,上反转盘转动支架5b1另一端通过铰链和上反转盘过渡支架5b2一端连接,上反转盘过渡支架5b2另一端通过铰链和上反转轴连接件5b3连接,上反转轴连接件5b3和上旋翼传动轴41固定连接,上反转倾转盘562通过这套连接机构可以跟随上旋翼传动轴41转动。上反转倾转盘562和上旋转倾转盘561的倾转一致,但两者绕竖直轴的旋转方向相反。上旋翼支架过渡连杆58一端通过球铰与上反转倾转盘562连接,另一端通过球铰和上旋翼桨距调节部件中的T形连杆516的上部另一端连接,以此对上旋翼的桨距进行联动调节。
如图4所示为共轴高速直驱直升机尾桨传动系统示意图。尾桨传动系统包括尾桨发动机6、推进尾桨部件7和尾桨传动轴8。尾桨传动轴8与尾桨发动机6的输出轴直接相连,带动推进尾桨部件7旋转。推进尾桨部件7包括尾桨桨毂71、尾桨旋翼支架72和尾桨旋翼桨叶73。尾桨桨毂71通过轴承安装在尾桨传动轴8上,可绕尾桨传动轴8的轴线转动。尾桨旋翼支架72安装在尾桨桨毂71上,可绕自身轴线转动。尾桨旋翼桨叶73通过铰链安装在尾桨旋翼支架72上。通过尾桨发动机6直接驱动推进尾桨部件7旋转,获得直升机飞行方向的推力。
如图5所示为共轴高速直驱直升机尾桨桨距调节部件局部示意图。尾桨桨距调节部件的作动器是尾桨舵机91,其输出轴与尾桨舵机连杆92一端固定连接,尾桨舵机连杆92另一端通过铰链和尾桨舵机过渡杆93一端连接,尾桨过渡杆93另一端通过球铰和尾桨拉环连杆94一端连接,尾桨拉环连杆94另一端和尾桨拉环95固定连接,尾桨拉环95和尾桨Y形拉杆96下端通过轴承连接,尾桨Y形拉杆96可以绕尾桨拉环95的轴线旋转,尾桨Y形拉杆96的上端和尾桨旋翼支架72的伸出端铰接。
在本实施例中,主旋翼发动机2为环形低速大扭矩发动机,可以是环形电磁电机、环形超声电机或其他环形作动器中的一种。
本发明公开的直驱共轴直升机,其飞行操纵方式是,直升机上升时,左舵机521、右舵机531和后舵机541驱动下倾转盘551向下做平移运动,上旋翼舵机511驱动中轴连杆514向上做平移运动;直升机下降时,舵机操纵方式与上升时相反。直升机逆时针偏航时,左舵机521、右舵机531和后舵机541驱动下倾转盘551向下做平移运动,上旋翼舵机511驱动中轴连杆514向下做平移运动;直升机顺时针偏航时,舵机操纵方式与逆时针偏航时相反。直升机滚转和俯仰时,左舵机521、右舵机531和后舵机541驱动下倾转盘551做倾转运动,上旋翼舵机511保持位置固定。下倾转盘551左右倾转,直升机左右滚转;下倾转盘551前后倾转,直升机前后俯仰。直升机高速前飞时,主旋翼发动机2减速,通过左舵机521、右舵机531、后舵机541和上旋翼舵机511对直升机进行微调,维持机架1姿态稳定,尾桨发动机6加速,尾桨舵机91驱动尾桨Y形拉杆96前拉。直升机高速后飞时,主旋翼发动机2减速,通过左舵机521、右舵机531、后舵机541和上旋翼舵机511对直升机进行微调,维持机架1姿态稳定,尾桨发动机6加速,尾桨舵机91驱动尾桨Y形拉杆96后推。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段,还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。以上所述是本发明的具体实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种共轴高速直驱直升机,包括机架、主旋翼发动机、主旋翼部件、主旋翼传动轴、主旋翼桨距调节部件、尾桨传动系统和起落架,其特征在于:所述的主旋翼传动轴为共轴安装的两根半径大小不同的管状轴,所述的主旋翼桨距调节部件包括上旋翼桨距调节部件、下旋翼桨距调节部件和联动部件,所述的上旋翼桨距调节部件通过联动部件连接至下旋翼桨距调节部件,其中,所述的下旋翼桨距调节部件对下旋翼桨距进行调节,所述的联动部件跟随下旋翼桨距调节部件进行倾转或平移运动,对上旋翼桨距进行调节;上旋翼桨距调节部件还能对上旋翼的桨距进行独立调节;所述的上旋翼桨距调节部件包括上旋翼舵机、舵机连杆、过渡连杆、中轴连杆、连接件、T形连杆、上旋翼拉杆和上旋翼支架连杆;上旋翼舵机输出轴和舵机连杆一端固定连接,舵机连杆另一端和过渡连杆一端铰接,过渡连杆另一端和中轴连杆一端铰接,中轴连杆穿过上旋翼传动轴,另一端和连接件通过轴承连接,连接件可以绕中轴连杆的中轴线转动,连接件和T形连杆上部一端铰接,T形连杆的下端通过球铰和上旋翼拉杆一端连接,上旋翼拉杆另一端通过球铰和上旋翼支架连杆一端连接,上旋翼支架连杆另一端和上旋翼支架固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种共轴高速直驱直升机,其特征在于:所述的下旋翼桨距调节部件包括左舵机、右舵机和后舵机三个舵机,所述的三个舵机均固定在机架上,通过连杆机构共同驱动下倾转盘进行倾转运动或竖直平动,每个舵机的输出轴和下旋翼舵机连杆一端固定连接,下旋翼舵机连杆另一端和舵机过渡连杆一端铰接,舵机过渡连杆另一端和下倾转盘连杆一端连接,下倾转盘连杆另一端和下倾转盘固定连接,在所述的下倾转盘上设有下旋转倾转盘,下旋转倾转盘四周设有两根下旋翼支架连杆,下旋翼支架连杆一端通过球铰和下旋转倾转盘连接,另一端通过球铰和下旋翼支架连杆一端连接,下旋翼支架连杆另一端和下旋翼支架固定连接;下旋转倾转盘外圈通过球铰和下转盘转动支架一端连接,下转盘转动支架另一端通过铰链和下转盘过渡支架一端连接,下转盘过渡支架另一端通过铰链和下转轴连接件连接,下转轴连接件和下旋翼传动轴固定连接;在所述的后舵机前面设置有开槽板,下倾转盘后连杆设置在开槽板的槽内,限制下倾转盘在水平方向转动。
3.根据权利要求1所述的一种共轴高速直驱直升机,其特征在于:所述的联动部件包括上下旋转倾转盘连接杆、上旋转倾转盘、上转盘转动支架、上转盘过渡支架、上转轴连接件、上反转倾转盘、上反转盘转动支架、上反转盘过渡支架、上反转轴连接件、上旋翼支架过渡连杆;上下旋转倾转盘连接杆两端通过球铰分别和上旋转倾转盘外圈和下旋转倾转盘外圈连接,保证上、下旋转倾转盘具有相同的倾转运动或竖直平动;上旋转倾转盘外圈通过球铰和上转盘转动支架一端连接,上转盘转动支架另一端通过铰链和上转盘过渡支架一端连接,上转盘过渡支架另一端通过铰链和上转轴连接件连接,上转轴连接件和下旋翼传动轴固定连接,上旋转倾转盘通过这套连接机构可以跟随下旋翼传动轴转动;上旋转倾转盘上设有上反转倾转盘,上反转倾转盘外圈通过球铰和上反转盘转动支架一端连接,上反转盘转动支架另一端通过铰链和上反转盘过渡支架一端连接,上反转盘过渡支架另一端通过铰链和上反转轴连接件连接,上反转轴连接件和上旋翼传动轴固定连接,上反转倾转盘通过这套连接机构可以跟随上旋翼传动轴转动;上反转倾转盘和上旋转倾转盘的倾转一致,但两者绕竖直轴的旋转方向相反;上旋翼支架过渡连杆一端通过球铰与上反转倾转盘连接,另一端通过球铰和上旋翼桨距调节部件中的T形连杆的上部另一端连接,以此对上旋翼的桨距进行联动调节。
4.根据权利要求1所述的一种共轴高速直驱直升机,其特征在于:所述的尾桨传动系统包括尾桨发动机、推进尾桨部件和尾桨传动轴;尾桨传动轴与尾桨发动机的输出轴直接相连,带动推进尾桨部件旋转;推进尾桨部件包括尾桨桨毂、尾桨旋翼支架和尾桨旋翼桨叶,尾桨桨毂通过轴承安装在尾桨传动轴上,可绕尾桨传动轴的轴线转动;尾桨旋翼支架安装在尾桨桨毂71上,可绕自身轴线转动,尾桨旋翼桨叶通过铰链安装在尾桨旋翼支架上。
5.根据权利要求4所述的一种共轴高速直驱直升机,其特征在于:在所述的尾桨传动系统上还设置有尾桨桨距调节部件,尾桨桨距调节部件包括尾桨舵机,其输出轴与尾桨舵机连杆一端固定连接,尾桨舵机连杆另一端通过铰链和尾桨舵机过渡杆一端连接,尾桨过渡杆另一端通过球铰和尾桨拉环连杆一端连接,尾桨拉环连杆另一端和尾桨拉环固定连接,尾桨拉环和尾桨Y形拉杆下端通过轴承连接,尾桨Y形拉杆可以绕尾桨拉环的轴线旋转,尾桨Y形拉杆的上端和尾桨旋翼支架的伸出端铰接。
6.根据权利要求1所述的一种共轴高速直驱直升机,其特征在于:所述的两个主旋翼发动机沿机身竖直轴线上下安装,分别与所述的两根管状主旋翼传动轴直接连接,驱动上、下两个主旋翼旋转。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种共轴高速直驱直升机,其特征在于:所述的主旋翼发动机为环形作动器。
8.一种共轴高速直驱直升机的飞行操纵方式,其特征在于:包括如下的步骤:
直升机上升时,左舵机、右舵机和后舵机驱动下倾转盘向下做平移运动,上旋翼舵机驱动中轴连杆向上做平移运动;
直升机下降时,舵机操纵方式与上升时相反;
直升机逆时针偏航时,左舵机、右舵机和后舵机驱动下倾转盘向下做平移运动,上旋翼舵机驱动中轴连杆向下做平移运动;
直升机顺时针偏航时,舵机操纵方式与逆时针偏航时相反;直升机滚转和俯仰时,左舵机、右舵机和后舵机驱动下倾转盘做倾转运动,上旋翼舵机保持位置固定,下倾转盘左右倾转,直升机左右滚转,下倾转盘前后倾转,直升机前后俯仰;
直升机高速前飞时,主旋翼发动机减速,通过左舵机、右舵机、后舵机和上旋翼舵机对直升机进行微调,维持机架姿态稳定,尾桨发动机加速,尾桨舵机驱动尾桨Y形拉杆前拉;
直升机高速后飞时,主旋翼发动机减速,通过左舵机、右舵机、后舵机和上旋翼舵机对直升机进行微调,维持机架姿态稳定,尾桨发动机加速,尾桨舵机驱动尾桨Y形拉杆后推。
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