CN105217025A - 一种飞行器共轴双旋翼系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种飞行器共轴双旋翼系统，包括减速器、下旋翼轴、下旋翼桨毂、下旋翼、上旋翼轴、上旋翼桨毂、上旋翼和用于控制上、下旋翼的操纵链路，其特征在于：所述上、下旋翼采用只有轴向铰的刚性共轴旋翼；操纵链路的上、下自动倾斜器之间取消拉杆直连结构，操纵链路还包括一周期距操纵机构和一差动周期距操纵机构。本发明优点在于：利用刚性共轴旋翼省去旋翼的升力补偿；进而避免在为满足升力补偿条件的情况下，由气流分离以及空气超音速扰流造成的气动限制；通过增设差动周期距操纵机构来降低后行桨距，从而可以降低旋翼桨叶后行位置的气动阻力，降低无效消耗，在相同输出功率基础上增加平飞速度。

Description

一种飞行器共轴双旋翼系统

技术领域

本发明涉及一种航空飞行器，特别涉及一种飞行器的共轴双旋翼系统。

背景技术

众所周知，共轴双旋翼系统是用于产生升力和操纵直升机的，这种系统已经被应用于卡-26、卡-32等型号的直升机上，这种系统的特性在卡莫夫公司出版的上述型号直升机的技术使用手册中已经做了详细的说明，在此就不做更大篇幅的介绍了。

目前已知的方案中，卡-32直升机的共轴双旋翼系统与本发明最为接近，卡-32直升机的共轴双旋翼系统结构主要包括：减速器和2个向相反方向旋转的轴，上、下旋翼桨毂分别固定在2个向相反方向旋转的轴上，上、下旋翼设置水平铰、垂直铰和轴向铰；卡-32直升机的共轴双旋翼系统还包括每个旋翼的操纵链路，在这些链路中包括2个自动倾斜器、2个滑筒、总距和差动桨距机构、用于连接这些组件的摇臂和拉杆。其中，下旋翼的自动倾斜器直接安装在减速器的上部，它与旋翼桨叶周期变距杆连接。上旋翼的自动倾斜器安装在位于2个旋翼之间的减速器轴上，并与下自动倾斜器相连接，通过拉杆与下旋翼一起旋转，以保证上下自动倾斜器的倾斜平行度。上下滑筒安装在上旋翼轴上，在上下旋翼之间的空间上。滑筒经过轴槽中的螺栓与轴内部的拉杆连接，再经过这些拉杆与安装在减速器下部的用于控制旋翼总距和差动桨距的旋翼操纵机构连接。上、下旋翼的自动倾斜器分别通过各自的滑筒摇臂、拉杆与上、下旋翼桨叶轴向铰相连。

目前卡-32直升机原型机的旋翼系统所存在的一些局限性为：

（1）和其它所有已知的直升机旋翼系统一样，卡-32直升机原型机在以平飞姿态飞行时，在桨叶向后运动的方位(与飞行方向相反的方向)上的桨叶根部截面形成反向扰流区。在反向扰流区，也就是在桨叶后缘方向出现桨叶气流分离的区域，不能产生升力。因此，为了补偿旋翼桨盘的升力，在这些方位上增加桨叶攻角。增加桨叶攻角可以引起桨叶叶型阻力的增加，从而导致本来用于旋翼转动的能量的无效消耗。但随着飞行速度的增加，反向扰流区增加，必须增加后行桨叶的攻角直到最大值为止，由此出现桨叶气流分离和升力特性损失，这些因素限制了直升机的平飞速度。

（2）同时，在满足旋翼桨盘升力补偿条件的情况下，随着直升机飞行速度的增加，气动限制一方面在桨叶出现气流分离时表现出来，另一方面在达到空气超音速扰流区时表现出来，这就是直升机飞行速度相对较低的原因。例如，先进的卡-50的军用直升机的最大使用速度也只有310公里/小时。

（3）我们熟悉的共轴双旋翼直升机，包括卡-32直升机，其旋翼桨盘升力的补偿是由减速器旋转轴(安装旋翼的)的动强度的要求来决定的。且由于非对称升力的缘故，反向旋转的上下旋翼的旋转平面有在一侧“交会”的倾向，为了防止上下旋翼的桨叶在飞行中碰撞，上旋翼的桨毂与下旋翼桨毂之间的距离设定为0.2R(R为旋翼半径)，其距离较大，因此对减速器旋转轴的刚度要求也高，而大功率的旋转轴本来在机械上就难度很大，其不光要传递功率，还要传递上面旋翼的总距、周期距控制，在机械设计上有相当的难度。

（4）目前，在共轴双旋翼直升机上，由于上下旋翼是向相反方向旋转，因此旋翼桨盘的升力补偿从气动的角度上来说不是必须的。由于共轴直升机的气动力是对称的，可以使用下旋翼前行桨叶的升力来抵消上旋翼后行桨叶的升力损失。这种适用于高速共轴式直升机的方案被称为前行桨叶概念–"ABC"(AdvancingBladeConcept)。

但是，卡-32直升机原型机的共轴双旋翼系统并不能采用适用于高速直升机的"ABC"(AdvancingBladeConcept)的概念，因为在平飞状态，在前行桨叶上的不平衡升力可以在上旋翼旋转轴上产生带变量的弯曲力矩。除此之外，在卡-32原型机的共轴双旋翼系统中，上下自动倾斜器之间是相连的，是用于操纵上下旋翼的双自动倾斜器。此外，在采用前行桨叶概念时，一个自动倾斜器不能同时(差动)操纵上、下旋翼的前行桨叶和后行桨叶的攻角。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够允许每个旋翼桨盘升力补偿单独进行且可以降低桨叶后行桨叶气动阻力的飞行器共轴双旋翼系统。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种飞行器共轴双旋翼系统，包括减速器、下旋翼轴、下旋翼桨毂、下旋翼、上旋翼轴、上旋翼桨毂、上旋翼和用于控制上、下旋翼的操纵链路，所述操纵链路包括上自动倾斜器、下自动倾斜器以及控制上、下自动倾斜器上下移动的总距操纵机构、差动桨距操纵机构；其创新点在于：所述上、下旋翼采用只有轴向铰的刚性共轴旋翼；所述操纵链路的上、下自动倾斜器之间取消拉杆直连结构，操纵链路还包括一周期距操纵机构和一差动周期距操纵机构，其中，周期距操纵机构与上、下自动倾斜器分别连接来控制上、下自动倾斜器在直升机横向或纵向的同向倾斜，差动周期距操纵机构与上、下自动倾斜器分别连接来控制上、下自动倾斜器在直升机横向的相向或反向倾斜。

优选的，所述上旋翼轴为固定式刚性轴体，上旋翼桨毂通过轴承安装在上旋翼轴上；所述下旋翼轴为同轴设置在上旋翼轴外的旋转轴，上旋翼桨毂通过弹性传动轴、中介齿轮与下旋翼轴连接实现上、下旋翼桨毂的反向旋转。

优选的，所述减速器、下旋翼轴、下旋翼桨毂、下旋翼、上旋翼轴、上旋翼桨毂、上旋翼以及上、下自动倾斜器的具体连接结构为：下旋翼轴的下部通过轴承组支承在减速器内，下旋翼轴由减速器的输出齿轮带动绕自身轴线旋转，下旋翼轴的上部安装有与其连接固定的下旋翼桨毂，下旋翼桨毂上连接有带轴向铰的下旋翼；上旋翼轴与减速器连接固定，上旋翼轴的上部通过轴承安装有可转动的上旋翼桨毂，上旋翼桨毂上连接有带轴向铰的上旋翼；上、下自动倾斜器均包括自内而外依次同轴套装的滑筒、非旋转内环、旋转外环，非旋转内环与旋转外环之间滚动配合，非旋转内环与滑筒之间通过万向球铰结构铰接；所述下自动倾斜器套装在减速器的上部，下自动倾斜器的滑筒通过键与减速器连接，该滑筒可在键的导向下在减速器上上下滑动，下自动倾斜器的旋转外环通过第一桨叶拨杆和第一桨叶拉杆与其上方的下旋翼轴向铰相连，下自动倾斜器的旋转外环还通过第一扭力臂与下旋翼桨毂相连；所述上自动倾斜器套装在上旋翼轴的上部，上自动倾斜器的滑筒通过键与上旋翼轴连接，该滑筒可在键的导向下在上旋翼轴上上下滑动；上自动倾斜器的旋转外环通过第二桨叶拨杆和第二桨叶拉杆与其下方的上旋翼轴向铰相连，上自动倾斜器的旋转外环还通过第二扭力臂与上旋翼桨毂相连。

优选的，所述上旋翼轴为空心管状轴体，在该空心管状轴体内设置一穿过整个上旋翼轴的内置式操纵过渡链路，周期距操纵机构以及差动周期距操纵机构均是通过内置式操纵过渡链路实现与上自动倾斜器的连接。

优选的，所述内置式操纵过渡链路包括轴内拉杆、上横杆、下横杆和过渡滑筒，过渡滑筒通过键连接在上旋翼轴的下端部外，过渡滑筒可在键的导向下沿上旋翼轴上下滑动；上横杆位于上旋翼轴的上方，其中部设与上自动倾斜器的滑筒铰接的上横杆轴，上横杆的端部通过上拉杆与上自动倾斜器的不旋转内环相连；下横杆位于上旋翼轴的下方，其中部设与过渡滑筒铰接的下横杆轴；轴内拉杆有一对，该对轴内拉杆的下端分别铰接在下横杆轴至下横杆两端部之间，该对轴内拉杆的上端分别铰接在上横杆轴至上横杆两端部之间。

本发明的优点在于：

（1）本发明中上、下旋翼采用刚性共轴旋翼，且两者旋转方向相反，其利用上、下旋翼气动力的对称性，可以使用下旋翼前行桨叶的升力来抵消上旋翼后行桨叶的升力损失，省去旋翼的升力补偿；进而避免在为满足升力补偿条件的情况下，由气流分离以及空气超音速扰流造成的气动限制；

（2）由于取消了升力补偿，无须通过上、下旋翼的挥舞来减小前行桨距以及增加后行桨距，省去该过程后，通过增设差动周期距操纵机构来降低后行桨距，从而可以降低旋翼桨叶后行位置的气动阻力，降低无效消耗，在相同输出功率基础上增加平飞速度；在降低后行桨距的同时通过差动周期距操纵机构还能够增加前行桨距，进而在上、下旋翼的前行桨叶上重新分配升力，避免升力的大幅度波动；

（3）在上述前提下，上旋翼桨毂通过轴承安装在固定式上旋翼轴上，其通过弹性传动轴由下旋翼轴带动转动，而该固定式刚性轴体固定在减速器上，其可以吸收上旋翼不平衡升力造成的弯曲力矩载荷，且上旋翼桨毂的弯曲力矩是相对的恒定值。这种设计方案增加了非转动支柱（即上旋翼轴）的疲劳强度，简化了旋翼系统的结构；

（4）除此之外，由于刚性共轴旋翼不会出现锥体迎面倾转，不会引起上下旋翼叶尖碰撞，因此，上旋翼轴可以做得更短，系统结构更紧凑、强度更高；

（5）由于上、下自动倾斜器之间取消拉杆直连结构，因此，需要新的链路来控制上旋翼的动作，本发明中，上旋翼的总距、差动桨距、周期距以及差动周期距控制均通过内置式操纵过渡链路传递给上自动倾斜器的，由于该部分操纵过渡链路大部分设在上旋翼轴内，使得整个外部操纵机构相对简单、干净，结构更加紧凑。

附图说明

图1为本发明飞行器共轴双旋翼系统结构示意图。

图2为图1中沿A-A线剖视图。

图3为图1中沿B-B线剖视图。

图4为本发明中周期距操纵机构和差动周期距操纵机构结构示意图。

图5为本发明中周期距操纵链路工作时链路状态示意图。

图6为本发明中差动周期距操纵链路工作时链路状态示意图。

减速器1、减速器输入齿轮2、锥形输出齿轮3、下旋翼轴4、下旋翼桨毂5、下旋翼桨毂齿轮6、中介齿轮7、传动轴8、上旋翼桨毂齿轮9、上旋翼桨毂10、上旋翼轴11、下自动倾斜器12、上自动倾斜器13、第一扭力臂14、第二扭力臂15、第一桨叶拉杆16、第二桨叶拉杆17、第一桨叶拨杆18、第二桨叶拨杆19、三叉摇臂20。

具体实施方式

如图1、2、3所示，本发明共轴双旋翼系统主要包括减速器1、下旋翼轴4、下旋翼桨毂5、下旋翼、上旋翼轴11、上旋翼桨毂10、上旋翼和操纵链路。

本发明中，上、下旋翼采用只有轴向铰的刚性共轴旋翼，用于控制上、下旋翼的操纵链路中，不仅包括上自动倾斜器13、下自动倾斜器12、总距操纵机构、差动桨距操纵机构，还包括周期距操纵机构和差动周期距操纵机构，操纵链路中各操纵机构作用分别为：

总距操纵机构用于控制上自动倾斜器13、下自动倾斜器12沿垂直方向（这里的垂直方向指垂直于水平面方向）同向上、下移动，进而改变总距实现直升机起飞、下降或悬停。

差动桨距操纵机构用于控制上自动倾斜器13、下自动倾斜器12沿垂直方向相向或反向上、下移动，使得上、下旋翼产生的合扭矩不平衡，实现直升机航向改变。

周期距操纵机构用于控制上自动倾斜器13、下自动倾斜器12同向倾斜，使得上、下旋翼的各桨叶在每个旋转周期内改变不同角度，实现直升机纵向或横向移动。

差动周期距操纵机构用于控制上自动倾斜器13、下自动倾斜器12在直升机横向上的相向或反向倾斜，使得上、下旋翼的前行桨叶攻角均增大，后行桨叶攻角均减小，进而减小前行气动阻力。

这里需要注意的是：周期距操纵机构可控制上自动倾斜器13、下自动倾斜器12在直升机横向或纵向的倾斜，而差动周期距操纵机构仅仅控制上自动倾斜器、下自动倾斜器在直升机横向的倾斜。

此外，为了获得由于不稳定升力引起的上旋翼桨毂弯矩力矩的恒定值，上旋翼轴11为固定式刚性轴体，上旋翼桨毂10通过轴承安装在上旋翼轴11上；而下旋翼轴4为同轴设置在上旋翼轴11外的旋转轴，上旋翼桨毂10通过弹性传动轴8、中介齿轮7与下旋翼轴4连接实现上旋翼桨毂10、下旋翼桨毂5的反向旋转。

作为本发明更详细的结构：

下旋翼轴4的下部通过轴承组支承在减速器1内，下旋翼轴4由减速器1的输出齿轮3带动绕自身轴线旋转，下旋翼轴4的上部安装有与其连接固定的下旋翼桨毂5，下旋翼桨毂5上连接有带轴向铰的下旋翼；

上旋翼轴11与减速器1连接固定，上旋翼轴11的上部通过轴承安装有可转动的上旋翼桨毂10，上旋翼桨毂10上连接有带轴向铰的上旋翼；

上自动倾斜器13、下自动倾斜器12均包括自内而外依次同轴套装的滑筒、非旋转内环、旋转外环，非旋转内环与旋转外环之间滚动配合，非旋转内环与滑筒之间通过万向球铰结构铰接；

下自动倾斜器12套装在减速器1的上部，下自动倾斜器12的滑筒通过键与减速器1连接，该滑筒可在键的导向下在减速器1上上下滑动，下自动倾斜器12的旋转外环通过第一桨叶拨杆18和第一桨叶拉杆16与其上方的下旋翼轴向铰30相连，下自动倾斜器12的旋转外环还通过第一扭力臂14与下旋翼桨毂5相连；

上自动倾斜器13套装在上旋翼轴11的上部，上自动倾斜器13的滑筒通过键与上旋翼轴11连接，该滑筒可在键的导向下在上旋翼轴11上上下滑动；上自动倾斜器13的旋转外环通过第二桨叶拨杆19和第二桨叶拉杆17与其下方的上旋翼轴向铰31相连，上自动倾斜器13的旋转外环还通过第二扭力臂15与上旋翼桨毂10相连。

本发明中，总距操纵机构、差动桨距操纵机构为目前共轴双旋翼系统的公知技术，这里就不在赘述；这里重点描述下周期距操纵机构和差动周期距操纵机构结构，周期距操纵机构和差动周期距操纵机构采用一公用的操纵链路，其具体结构包括：如图4所示，

一逆时针旋转90°的L形摇臂24，该L形摇臂24在初始状态下具有一第一水平臂，以及一与第一水平臂端部连接固定的第一垂直臂，第一水平臂与第一垂直臂的交界处通过一水平设置的差动周期距轴23与固定支点25铰接；该第一水平臂的另一端与差动周期距驱动器21铰接，进而由差动周期距驱动器驱动L形摇臂24绕差动周期距轴转动；

一逆时针旋转90°的T形三叉摇臂21，该T形三叉摇臂21在初始状态下具有一第二水平臂、一第二上垂直臂以及一第二下垂直臂，该第二水平臂、第二上垂直臂和第二下垂直臂的交界处通过一水平设置的周期距轴26与第一垂直臂的上端铰接；第二水平臂的另一端与周期距操纵机构的横向操纵杆通过连杆27间接连接，进而由周期距操纵机构驱动其绕周期距轴26转动；第二上垂直臂的上端用于通过下自动倾斜器连杆组件28与下自动倾斜器13连接，第二下垂直臂的下端用于通过上自动倾斜器连杆组件29与上自动倾斜器连接。

本实施例中，下自动倾斜器连杆组件28包括三叉摇臂一281、连杆一282、连杆二283、连杆三284，三叉摇臂一281的一端通过连杆一282与第二上垂直臂的上端铰接，第二端通过连杆二283与下自动倾斜器12的非旋转内环铰接，第三端通过连杆三284与下自动倾斜器12的滑筒铰接。

本实施例中，由于上自动倾斜器13、下自动倾斜器12之间取消拉杆直连结构，为获得新链路来独立控制上自动倾斜器的同时简化结构，上旋翼轴11为空心管状轴体，上自动倾斜器连杆组件29具有一能够贯穿上旋翼轴11的内置式操纵过渡链路，以便周期距操纵机构以及差动周期距操纵机构通过内置式操纵过渡链路与上自动倾斜器13实现连接。

内置式操纵过渡链路包括轴内拉杆30、上横杆31、下横杆32、过渡滑筒33、上横杆轴34和下横杆轴35，过渡滑筒33通过键连接在上旋翼轴11的下端部外，过渡滑筒33可在键的导向下沿上旋翼轴11上下滑动；上横杆31位于上旋翼轴11的上方，其中部设与上自动倾斜器13的滑筒铰接的上横杆轴34，上横杆31的一端部通过上拉杆36与上自动倾斜器13的不旋转内环相连；下横杆32位于上旋翼轴11的下方，其中部设与过渡滑筒33铰接的下横杆轴35；轴内拉杆30有一对，该对轴内拉杆30的下端分别铰接在下横杆轴35至下横杆31两端部之间，该对轴内拉杆30的上端分别铰接在上横杆轴34至上横杆31两端部之间。

该内置式操纵过渡链路采用三叉摇臂二291、连杆四292、连杆五293、连杆六294配合实现下横杆32的一端部与第二下垂直臂的下端连接，具体为：三叉摇臂二291的一端通过连杆四292与第二下垂直臂的下端，第二端通过连杆五293与过渡滑筒33连接，第三端则通过连杆六294与下横杆32一端连接。

该内置式操纵过渡链路结构的优势在于：利用过渡滑筒33与一对轴内拉杆30的配合，可使得过渡滑筒33垂直移动时，带动上自动倾斜器13的滑筒也作垂直移动，使其不但能作为周期距操纵机构以及差动周期距操纵机构的局部链路，总距操纵机构、差动桨距操纵机构也可通过该内置式操纵过渡链路与上自动倾斜器连接实现与上自动倾斜器13的动作，总距操纵机构和差动桨距操纵机构可通过连杆、摇臂分别与下自动倾斜器12的滑筒以及过渡滑筒33连接，进而驱动下自动倾斜器12的滑筒以及过渡滑筒33沿上旋翼轴轴向移动，即可驱动上、下自动倾斜器整体沿上旋翼轴轴向移动。

本发明各状态工作原理如下：

总工作原理：

减速器1、减速器输入齿轮2、锥形输出齿轮3、下旋翼轴4、下旋翼桨毂5、下旋翼桨毂齿轮6、中介齿轮7、传动轴8、上旋翼桨毂齿轮9、上旋翼桨毂10、上旋翼轴11、下自动倾斜器12、上自动倾斜器13、第一扭力臂14、第二扭力臂15、第一桨叶拉杆16、第二桨叶拉杆17、第一桨叶拨杆18、第二桨叶拨杆19、三叉摇臂20。

减速器的输入齿轮2在发动机的驱动下转动，然后带动锥形输出齿轮3转动，与锥形输出齿轮3连接的下旋翼轴4带动下旋翼桨毂5转动，使得下旋翼旋转；与此同时，下旋翼桨毂5上端的下旋翼桨毂齿轮6通过中介齿轮7、传动轴8带动上旋翼桨毂齿轮9反向旋转，进而带动上旋翼桨毂10及上旋翼反向转动；

上、下自动倾斜器由于均通过各自的扭力臂与上、下旋翼桨毂连接，在上、下旋翼转动的同时，上、下自动倾斜器的旋转外环也随之转动；当推动上、下自动倾斜器的滑筒沿垂直方向移动时，利用各自的桨叶拉杆、桨叶拨杆推动上、下旋翼的轴向铰翻转，进而使得上旋翼或下旋翼的各桨叶攻角同时发生改变；当推动上、下自动倾斜器的非旋转内环倾斜时，使得上旋翼或下旋翼的各桨叶在每个旋转周期不同的位置给出不同的攻角。

总距控制（用于直升机的起飞、下降或悬停）：

总距杆42通过其操纵链路带动下自动倾斜器12的滑筒轴向移动，同时通过过渡滑筒33、两轴内拉杆30的同步移动，带动上自动倾斜器13的滑筒同方向轴向移动，进而上自动倾斜器13、下自动倾斜器12整体同步向上或向下移动，再通过其各自拉杆与旋翼的拨杆配合带动旋翼绕轴向铰转动，同步增加或减小上、下旋翼的桨距，改变总距，实现直升机的起飞、下降或悬停；

总距差动控制（用于控制直升机的航向）：

航向控制脚蹬43通过其操纵链路带动下自动倾斜器12的滑筒轴向移动，同时通过过渡滑筒33、两轴内拉杆30的同步移动，带动上自动倾斜器13的滑筒反方向轴向移动，进而上自动倾斜器13、下自动倾斜器12整体相向或反向移动，再通过各自拉杆与旋翼的拨杆配合带动旋翼绕轴向铰转动，使得上旋翼桨距增加的同时，下旋翼桨距减小，使得直升机的合扭矩不平衡，机体产生航向操纵的力矩，直升机机体发生转向，实现直升机航向的改变。

周期桨距控制（用于控制直升机的纵向—横向移动）

如图5所示，此工作状态下，差动周期距驱动器21不动作，L形摇臂24的第一水平臂左端（本实施例中所述的左、右、上、下是基于附图中的相对位置）固定不动，而L形摇臂的第一水平臂右端又通过差动周期距轴23与固定支点25连接，进而使得L形摇臂24为一个固定状态；周期距操纵机构的纵向—横向操纵杆进行横向拨动，连杆27上下移动，由于L形摇臂24不动，使得连杆27拉动T形三叉摇臂21绕周期距轴26逆时针转动，T形三叉摇臂21的第二上垂直臂和第二下垂直臂分别拉动下自动倾斜器连杆组件28的连杆一282和上自动倾斜器连杆组件29的连杆四292一个向左一个向右移动；连杆一282左移时,三叉摇臂一281绕其与连杆三284的铰接点顺时针转动，驱动连杆二283上移，使得下自动倾斜器的旋转外环左端上倾；连杆四292右移时，三叉摇臂二291绕其与连杆五293的铰接点顺时针转动，连杆六294上移，下横杆32左端抬起，通过轴内拉杆30的带动，上横杆31右端下移，由上拉杆36推动上自动倾斜器13的旋转外环右端下倾，使得上、下自动倾斜器相向倾斜，最终上、下旋翼同步周期性地改变桨距，最终实现直升机纵向或横向移动的控制。

差动周期距控制（用于控制上自动倾斜器、下自动倾斜器在直升机横向上的相向或反向倾斜）

如图6所示，差动周期距驱动器21动作，使得L形摇臂24绕逆时针旋转，使得L形摇臂24的第一垂直臂上端和周期距轴26产生水平位移，带动T形三叉摇臂21整体向左移动，进而使得拉动下自动倾斜器连杆组件28和连杆组件29同时向左移动，连杆一282左移时,三叉摇臂一281绕其与连杆三284的铰接点顺时针转动，驱动连杆二283上移，使得下自动倾斜器的旋转外环左端上倾；连杆四292左移时，三叉摇臂二291绕其与连杆五293的铰接点逆时针转动，连杆六294下移，下横杆32左端下降，通过轴内拉杆30的带动，上横杆31右端抬起，由上拉杆36推动上自动倾斜器13的旋转外环右端上倾，使得上、下自动倾斜器相向倾斜，使得直升机飞行过程中，减少上、下旋翼后行桨叶的攻角，降低气动阻力，同时增大前行桨叶的攻角，由此在不影响直升机悬停、垂直装填和小速度飞行时气动性能的情况下，降低上、下旋翼旋转时的能量消耗。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种飞行器共轴双旋翼系统，包括减速器、下旋翼轴、下旋翼桨毂、下旋翼、上旋翼轴、上旋翼桨毂、上旋翼和用于控制上、下旋翼的操纵链路，所述操纵链路包括上自动倾斜器、下自动倾斜器以及控制上、下自动倾斜器上下移动的总距操纵机构、差动桨距操纵机构；其特征在于：

所述上、下旋翼采用只有轴向铰的刚性共轴旋翼；所述操纵链路的上、下自动倾斜器之间取消拉杆直连结构，操纵链路还包括一周期距操纵机构和一差动周期距操纵机构，其中，周期距操纵机构与上、下自动倾斜器分别连接来控制上、下自动倾斜器在直升机横向或纵向的同向倾斜，差动周期距操纵机构与上、下自动倾斜器分别连接来控制上、下自动倾斜器在直升机横向的相向或反向倾斜。

2.根据权利要求1所述的飞行器共轴双旋翼系统，其特征在于：所述上旋翼轴为固定式刚性轴体，上旋翼桨毂通过轴承安装在上旋翼轴上；所述下旋翼轴为同轴设置在上旋翼轴外的旋转轴，上旋翼桨毂通过弹性传动轴、中介齿轮与下旋翼轴连接实现上、下旋翼桨毂的反向旋转。

3.根据权利要求2所述的飞行器共轴双旋翼系统，其特征在于：所述减速器、下旋翼轴、下旋翼桨毂、下旋翼、上旋翼轴、上旋翼桨毂、上旋翼以及上、下自动倾斜器的具体连接结构为：

下旋翼轴的下部通过轴承组支承在减速器内，下旋翼轴由减速器的输出齿轮带动绕自身轴线旋转，下旋翼轴的上部安装有与其连接固定的下旋翼桨毂，下旋翼桨毂上连接有带轴向铰的下旋翼；

上旋翼轴与减速器连接固定，上旋翼轴的上部通过轴承安装有可转动的上旋翼桨毂，上旋翼桨毂上连接有带轴向铰的上旋翼；

上、下自动倾斜器均包括自内而外依次同轴套装的滑筒、非旋转内环、旋转外环，非旋转内环与旋转外环之间滚动配合，非旋转内环与滑筒之间通过万向球铰结构铰接；

所述下自动倾斜器套装在减速器的上部，下自动倾斜器的滑筒通过键与减速器连接，该滑筒可在键的导向下在减速器上上下滑动，下自动倾斜器的旋转外环通过第一桨叶拨杆和第一桨叶拉杆与其上方的下旋翼轴向铰相连，下自动倾斜器的旋转外环还通过第一扭力臂与下旋翼桨毂相连；

所述上自动倾斜器套装在上旋翼轴的上部，上自动倾斜器的滑筒通过键与上旋翼轴连接，该滑筒可在键的导向下在上旋翼轴上上下滑动；上自动倾斜器的旋转外环通过第二桨叶拨杆和第二桨叶拉杆与其下方的上旋翼轴向铰相连，上自动倾斜器的旋转外环还通过第二扭力臂与上旋翼桨毂相连。

4.根据权利要求1、2或3所述的飞行器共轴双旋翼系统，其特征在于：所述上旋翼轴为空心管状轴体，在该空心管状轴体内设置一穿过整个上旋翼轴的内置式操纵过渡链路，周期距操纵机构以及差动周期距操纵机构均是通过内置式操纵过渡链路实现与上自动倾斜器的连接。

5.根据权利要求4所述的飞行器共轴双旋翼系统，其特征在于：所述内置式操纵过渡链路包括轴内拉杆、上横杆、下横杆和过渡滑筒，过渡滑筒通过键连接在上旋翼轴的下端部外，过渡滑筒可在键的导向下沿上旋翼轴上下滑动；上横杆位于上旋翼轴的上方，其中部设与上自动倾斜器的滑筒铰接的上横杆轴，上横杆的端部通过上拉杆与上自动倾斜器的不旋转内环相连；下横杆位于上旋翼轴的下方，其中部设与过渡滑筒铰接的下横杆轴；轴内拉杆有一对，该对轴内拉杆的下端分别铰接在下横杆轴至下横杆两端部之间，该对轴内拉杆的上端分别铰接在上横杆轴至上横杆两端部之间。