CN105711828B - 一种飞行器方向操控机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种飞行器方向操控机构，它包括主梁和螺旋桨，其特点是主梁为空心圆管，其内腔中间有调节螺杆，调节螺杆的两端均有螺母，两螺母的旋转方向相反，调节螺杆两端均有半轴管，半轴管里端呈可旋转状套在相应螺母上，与调节螺杆两端相应的主梁下壁上有弧形孔，主梁下方设有电动缸及旋转力臂，电动缸的伸缩轴与旋转力臂下端相连，旋转力臂上端穿过相应弧形孔后与半轴管相固连，所述螺旋桨分别连接在两个半轴管的外端，所述桨轴的上端均连有带轮，两带轮间连有传动带，采用这种调节机构，可降低飞行器的功率损耗，提高有效升力，适用于小型飞行器左、右、上、下各个方向的控制。

Description

一种飞行器方向操控机构
技术领域
本发明涉及一种小型飞行器。具体说，是能在高山或峡谷之类的狭小复杂地形条件下起降的小型飞行器上的螺旋桨俯仰角调节机构。适用于小型飞行器左、右、上、下各个方向的控制。
背景技术
中国ZL2013104235571号专利公开了一种可在复杂地形起降的小型飞行器，这种小型飞行器包括主架、两个涵道、横向摆翼、纵向摆翼、方向控制机构、发动机和支架，所述两涵道的轴线相平行。所述涵道内腔的中心有轴座，轴座内有桨轴且二者间呈可旋转状配合。桨轴上端有螺旋桨，所述两涵道的外壁间借助连接架相连。所述主架连接在连接架的底部，主架的前侧有座椅。所述发动机的输出轴借助第一传动机构与两桨轴相连。所述方向控制机构处于主架上，方向控制机构借助第二传动机构分别与横向摆翼和纵向摆翼相连。其中，方向控制机构位于两个螺旋桨下方，使得方向控制机构中的纵向舵板和横向舵板均位于螺旋桨旋转平面之下。由于方向控制机构中的纵向舵板和横向舵板均位于螺旋桨旋转平面之下，飞行器飞行时，其螺旋桨下方的气流作用在舵板上，用以改变飞行器的姿态，从而控制飞行器的飞行方向。由于改变飞行器姿态是靠螺旋桨下方的气流作用在舵板上来实现，这样，作用在舵板上的气流会消耗一部分功率。经理论计算和试验验证，由于舵板的阻挡，会使飞行器的功率降低10％以上。由此可见，采用上述方向控制机构的小型飞行器的功率损耗较大，有效升力小。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种飞行器方向操控机构。采用这种调节机构，可降低小型飞行器的功率损耗，提高有效升力。
本发明要解决的以上问题由以下技术方案实现：
本发明的飞行器方向操控机构包括主梁和螺旋桨，其特点是主梁为空心圆管，其内腔中间有调节螺杆。调节螺杆的两端均有外螺纹且均旋拧有螺母，两螺母的旋转方向相反。调节螺杆两端均有半轴管，半轴管里端呈可旋转状套在相应螺母上。与调节螺杆两端相应的主梁下壁上有弧形孔，与弧形孔相应的主梁下方设有电动缸及旋转力臂，电动缸的伸缩轴与旋转力臂下端相连，旋转力臂上端穿过相应弧形孔后与半轴管相固连，从而由电动缸的伸缩轴及旋转力臂带动半轴管可沿主梁的圆周方向旋转一个角度。所述螺旋桨有两个，它们分别连接在两个半轴管的外端，且使螺旋桨的桨轴与半轴管的轴向相垂直。所述桨轴的上端均连有带轮，两带轮间连有传动带。
本发明的进一步改进方案是，主梁与半轴管间有尼龙套。其中的尼龙套由两个中间套和两个端套组成。
本发明的进一步改进方案是，所述半轴管包括连接套和管体，管体的里端与相应连接套的外端固定在一起。
本发明的进一步改进方案是，与弧形孔对应的半轴管管壁上有径向孔，旋转力臂上端穿入并固定在相应径向孔内。
本发明的更进一步改进方案是，两个旋转力臂外侧的主梁上有固定套，两个固定套的下侧面借助支架连接在飞行器的机身顶部。由上述方案可以看出，由于主梁为空心圆筒管，其内腔中间有调节螺杆。调节螺杆的两端均有外螺纹且均旋拧有螺母，两螺母的旋转方向相反。调节螺杆两端均有半轴管，半轴管里端呈可旋转状套在相应螺母上。与调节螺杆两端相应的主梁下壁上有弧形孔，与弧形孔相应的主梁下方设有电动缸及旋转力臂，电动缸的伸缩轴与旋转力臂下端相连，旋转力臂上端穿过相应弧形孔后与半轴管相固连，从而由电动缸的伸缩轴及旋转力臂带动半轴管可沿主梁的圆周方向旋转一个角度；所述螺旋桨有两个，它们分别连接在两个半轴的外端，且是螺旋桨的桨轴与半轴的轴向相垂直；所述桨轴的上端均连有带轮，两带轮间连有传动带。
飞行器飞行过程中，通过电动缸、旋转力臂可带动半轴管绕调节螺杆两端的螺母旋转一个角度，进而带动连接在桨轴下端的螺旋桨进行俯仰调节。通过改变螺旋桨旋转平面的俯仰角度，达到控制飞行器飞行方向的目的。与背景技术相比，不需横向摆翼和纵向摆翼，省去了操纵横向摆翼和纵向摆翼的舵板。由于省去了舵板，避免了螺旋桨下方的气流作用在舵板上而对飞行器功率的消耗，提高了飞行器的有效升力。
附图说明
图1是本发明的飞行器飞行方向操控机构结构示意图；
图2是图1的I处放大示意图；
图3是图1的J处放大示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的飞行器飞行方向操控机构包括主梁15、两个螺旋桨1。所述主梁15为空心圆管，其内腔中间设置有调节螺杆24。调节螺杆24的两端均加工有外螺纹且均旋拧有螺母22，两螺母22的旋转方向相反。调节螺杆24两端均设置有半轴管，半轴管里端呈可旋转状套在相应螺母22上。与调节螺杆24两端相应的主梁15下壁上均加工有弧形孔，与弧形孔相应的主梁15下方均设置有电动缸27及旋转力臂20，电动缸27的伸缩轴与旋转力臂20下端相连，旋转力臂20上端穿过相应弧形孔后与相应半轴管相固连，从而由电动缸27的伸缩轴及旋转力臂20带动半轴管可沿主梁15的圆周方向旋转一个角度。与弧形孔对应的半轴管管壁上均加工有径向孔，旋转力臂20上端穿入并固定在相应径向孔内。
两个半轴管的外端均连有轴承座6，轴承座6的轴向与主梁15垂直，使得轴承座6的轴向呈竖直布置。两轴承座6内均安装有桨轴2，桨轴2与相应轴承座6的轴向间和圆周方向间分别呈定配合和动配合。两个桨轴2的上端均安装有带轮12，两带轮12间连有传动带16。所述桨轴2下端均连有螺旋桨1。
其中，在主梁15与半轴管间安装有尼龙套。所述尼龙套由两个中间套18和两个端套14组成。
所述半轴管包括连接套19和管体13，管体13的里端与相应连接套19的外端固定在一起。
所述轴承座6一侧连有横向圆管，横向圆管套接在相应半轴管的外端上。轴承座6的上段内径和下段内径均大于其中间段内径，使得中间段与上段和下段间均有台阶。轴承座6内的那部分桨轴2上段直径和下端直径均大于其中间段，使得桨轴2中间段与上段和下段间均形成有台阶，两台阶之间的中间段上设置有挡圈8。轴承座6和桨轴2的上部台阶以上之间安装有上轴承9，轴承座6和桨轴2的下部台阶以下之间设置安装有下轴承5，上轴承9的内圈与所述挡圈8上端相抵，下轴承5上端与所述挡圈8下端相抵。其中，所述上轴承9是圆锥滚子轴承，所述下轴承5是推力球轴承。
轴承座6上端连有上端盖10，轴承座6下端连有下端盖3。并在轴承座6上端与上端盖10间安装有第一密封圈11，轴承座6下端与下端盖3间有第二密封圈4。
为便于与飞行器的机身28相连，在两个旋转力臂20外侧的主梁15上均固定有固定套17，两个固定套17的下侧面借助支架29连接在飞行器的机身28顶部。
飞行器飞行过程中，通过电动缸27、旋转力臂20可带动半轴管绕调节螺杆24旋转一个角度，进而带动连接在桨轴2下端的螺旋桨1进行俯仰调节。通过改变螺旋桨1旋转平面的俯仰角度，实现了飞行器飞行方向控制。

Claims (6)

1.一种飞行器方向操控机构，包括主梁(15)和螺旋桨(1)，其特征在于主梁(15)为空心圆管，其内腔中间有调节螺杆(24)；调节螺杆(24)的两端均有外螺纹且均旋拧有螺母(22)，两螺母(22)的旋转方向相反；调节螺杆(24)两端均有半轴管，半轴管里端呈可旋转状套在相应螺母(22)上；与调节螺杆(24)两端相应的主梁(15)下壁上有弧形孔，与弧形孔相应的主梁(15)下方设有电动缸(27)及旋转力臂(20)，电动缸(27)的伸缩轴与旋转力臂(20)下端相连，旋转力臂(20)上端穿过相应弧形孔后与半轴管相固连，从而由电动缸(27)的伸缩轴及旋转力臂(20)带动半轴管可沿主梁(15)的圆周方向旋转一个角度；所述螺旋桨(1)有两个，它们分别连接在两个半轴管的外端，且使螺旋桨(1)的桨轴(2)与半轴管的轴向相垂直；所述桨轴(2)的上端均连有带轮(12)，两带轮(12)间连有传动带(16)。
2.根据权利要求1所述的飞行器方向操控机构，其特征在于主梁(15)与半轴管间有尼龙套。
3.根据权利要求2所述的飞行器方向操控机构，其特征在于所述尼龙套由两个中间套(18)和两个端套(14)组成。
4.根据权利要求1所述的飞行器方向操控机构，其特征在于所述半轴管包括连接套(19)和管体(13)，管体(13)的里端与相应连接套(19)的外端固定在一起。
5.根据权利要求1所述的飞行器方向操控机构，其特征在于与弧形孔对应的半轴管管壁上有径向孔，旋转力臂(20)上端穿入并固定在相应径向孔内。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的飞行器方向操控机构，其特征在于两个旋转力臂(20)外侧的主梁(15)上有固定套(17)，两个固定套(17)的下侧面借助支架(29)连接在飞行器的机身(28)顶部。
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