CN105711829B - 飞行器方向控制机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种飞行器方向控制机构。它包括大梁、螺旋桨，所述大梁含有中间段和端部段，中间段与端部段间均借助竖向段相连。端部段内均有半轴管，半轴管里端均伸入相应竖向段内。两个竖向段的相对侧壁上均有杆孔，杆孔外侧固定有螺母，杆孔及螺母内均有调节杆，调节杆里端伸入半轴管里端内。端部段里端下侧均有轴向通槽及控制杆。控制杆下方均连有电动缸。半轴管外端均有轴承座，轴承座内均有桨轴。桨轴上、下端上分别有桨叶和第一带轮。大梁中间段下侧有两个第二带轮，第二带轮均通过轮轴和齿轮箱与机身相连两个第二带轮分别通过一个传动带与相应第一带轮相连。采用本发明，可降低飞行器功率损耗，提高有效升力。适用于小型飞行器上。

Description

飞行器方向控制机构

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的飞行方向控制机构。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，作用在多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，上述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控制机构。采用这种机构，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控制机构包括大梁、螺旋桨，其特征在于所述大梁为空心圆筒，所述大梁含有中间段，中间段的两端均有端部段，中间段与端部段间均借助竖向段相连。所述端部段内均有半轴管，两个半轴管的里端均伸入相应竖向段内，且半轴管里端与相应端部段间呈可旋转状配合。两个竖向段的相对侧壁上均有杆孔，杆孔外侧固定有螺母，杆孔及螺母内均有调节杆，调节杆的里端伸入相应半轴管里端内且二者间呈可旋转状配合。所述端部段里端下侧均有轴向通槽，轴向通槽内均有控制杆，控制杆的里端均与相应半轴管里端相固连。控制杆下方均有电动缸，电动缸的输出轴与相应控制杆的外端连接在一起。半轴管的外端均有轴承座，轴承座的轴向与半轴管的轴向相垂直，轴承座内均有桨轴且二者间呈可旋转状配合。桨轴两端均伸出在轴承座两端之外，桨轴的上伸端和下伸端上分别固定有桨叶和第一带轮。所述大梁的中间段下侧有两个第二带轮，第二带轮的轴向与第一带轮平行，第二带轮均通过轮轴和齿轮箱与机身相连两个第二带轮分别通过一个传动带与相应的第一带轮相连。两个端部段上均有固定套，固定套均借助支撑杆与机身相连。

本发明的进一步改进方案是，所述半轴管均含有接头管和管体，管体的里端均与相应接头管外端相固连，所述接头管与大梁的端部段里端间通过第一深沟球轴承相配合。所述控制杆的里端伸入接头管内且二者间借助第二深沟球轴承相配合。

本发明的进一步改进方案是，所述轴承座的上端和下端分别固定有上盖和下盖，所述桨轴的中下部有周向槽，周向槽内有卡环，卡环的外圆直径大于桨轴的外圆直径，卡环与下盖间有下轴承。卡环与上盖间依次有中轴承、轴套和上轴承，所述中轴承的内圈下端与所述卡环的上端相抵，所述轴套的上端和下端分别与上轴承的内圈和中轴承的内圈上端相抵。所述中轴承之上的轴承座内圆上有内凸起，该内凸起的下端与中轴承的外圈上端相抵。

本发明的进一步改进方案是，所述轴承座的一侧有与其形成为一体的横管，横管的外端套入大梁的外端与半轴管的外端之间。其中，横管与半轴管间呈固定配合，与大梁间借助滚针轴承呈可旋转状配合。所述滚针轴承的两端均有密封圈。

本发明的更进一步改进方案是，所述桨轴邻近桨叶的一端有导流罩。

由上述方案可以看出，由于本发明采用由电动缸、支撑杆、支撑杆与半轴管相连、半轴管与轴承座相连的控制机构，取代了背景技术中由纵向舵板和横向舵板等传动机构构成的方向操控机构，飞行器飞行过程中，通过电动缸、支撑杆，半轴管和用来安装桨轴的轴承座来带动半轴管绕大梁和调节螺杆旋转一个角度，进而带动连接在桨轴上伸端的桨叶桨进行俯仰调节。通过改变两个桨叶旋转平面的不同俯仰角度，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是本发明的飞行器方向控制机构结构示意图；

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和图3所示，本发明的飞行器方向控制机构包括大梁19和螺旋桨。所述大梁19为空心圆筒，其含有中间段19-2，中间段19-2的两端均连有端部段19-1，中间段19-2与端部段19-1间均借助竖向段19-3相连。所述中间段19-2与其两端的竖向段、以及两竖向段19-3与相应的端部段19-1间为一体结构。

所述端部段19-1内均设置有半轴管，两个半轴管的里端均伸入相应竖向段19-3内，且半轴管里端与相应端部段19-1间呈可旋转状配合。两个竖向段19-3的相对侧壁上均加工有杆孔，杆孔外侧固定有螺母27，杆孔及螺母27内均安装有调节杆26，调节杆26的里端伸入相应半轴管里端内且二者间呈可旋转状配合。所述端部段19-1里端下侧均加工有轴向通槽，轴向通槽内均设置有控制杆28，控制杆28的里端均与相应半轴管里端相固连。控制杆28下方均设置有电动缸30，电动缸30的输出轴与相应控制杆28的外端连接在一起。半轴管的外端均连有轴承座15，轴承座15的轴向与半轴管的轴向相垂直，轴承座15内均安装有桨轴3且二者间呈可旋转状配合。桨轴3两端均伸出在轴承座15两端之外，桨轴3的上伸端和下伸端上分别固定有桨叶13和第一带轮2。所述大梁19的中间段下侧设置有两个第二带轮29，第二带轮29的轴向与第一带轮2的轴向平行，第二带轮29均通过轮轴29-1和齿轮箱31与机身32相连。两个第二带轮29分别通过一个传动带1与相应的第一带轮2相连。两个端部段19-1上均有固定套20，固定套20均借助支撑杆33与机身32相连。通过旋转调节杆26，可以实现半轴管沿大梁19的轴线方向移动，使传动带1张紧。

为便于安装，所述半轴管均含有接头管22和管体16，管体16的里端均与相应接头管22外端相固连，所述接头管22与端部段里端间均通过第一深沟球轴承21相配合。所述控制杆28的里端伸入接头管22内且二者间借助第二深沟球轴承24相配合。

见图2，所述轴承座15的上端和下端分别固定有上盖11和下盖4，所述桨轴3的中下部加工有周向槽，周向槽内卡有卡环7，卡环7的外圆直径大于桨轴3的外圆直径，卡环7与下盖4间安装有下轴承6。卡环7与上盖11间依次设置有中轴承8、轴套9和上轴承10，所述中轴承8的内圈下端与所述卡环7的上端相抵，所述轴套9的上端和下端分别与上轴承10的内圈和中轴承8的内圈上端相抵。所述中轴承8之上的轴承座15内圆上加工有内凸起，该内凸起的下端与中轴承8的外圈上端相抵。

在轴承座15的一侧加工有与其形成为一体的横管15-1，横管15-1的外端套入大梁19的外端与半轴管的外端之间。其中，横管15-1与半轴管间呈固定配合，与大梁19间借助滚针轴承18呈可旋转状配合。所述滚针轴承18的两端均安装有密封圈。所述桨轴邻近桨叶的一端有导流罩14。

Claims (6)

1.飞行器方向控制机构，包括大梁(19)、螺旋桨，其特征在于所述大梁(19)为空心圆管，所述大梁(19)含有中间段(19-2)，中间段(19-2)的两端均有端部段(19-1)，中间段(19-2)与端部段(19-1)间均借助竖向段(19-3)相连；所述端部段(19-1)内均有半轴管，两个半轴管的里端均伸入相应竖向段(19-3)内，且半轴管里端与相应端部段(19-1)间呈可旋转状配合；两个竖向段(19-3)的相对侧壁上均有杆孔，杆孔外侧固定有螺母(27)，杆孔及螺母(27)内均有调节杆(26)，调节杆(26)的里端伸入相应半轴管里端内且二者间呈可旋转状配合；所述端部段(19-1)里端下侧均有轴向通槽，轴向通槽内均有控制杆(28)，控制杆(28)的里端均与相应半轴管里端相固连；控制杆(28)下方均有电动缸(30)，电动缸(30)的输出轴与相应控制杆(28)的外端连接在一起；半轴管的外端均有轴承座(15)，轴承座(15)的轴向与半轴管的轴向相垂直，轴承座(15)内均有桨轴(3)且二者间呈可旋转状配合；桨轴(3)两端均伸出在轴承座(15)两端之外，桨轴(3)的上伸端和下伸端上分别固定有桨叶(13)和第一带轮(2)；所述大梁(19)的中间段下侧有两个第二带轮(29)，第二带轮(29)的轴向与第一带轮(2)平行，第二带轮(29)均通过轮轴(29-1)和齿轮箱(31)与机身(32)相连；两个第二带轮(29)分别通过一个传动带(1)与相应的第一带轮(2)相连；两个端部段(19-1)上均有固定套(20)，固定套(20)均借助支撑杆(33)与机身(32)相连。

2.根据权利要求1所述的飞行器方向控制机构，其特征在于所述半轴管均含有接头管(22)和管体(16)，管体(16)的里端均与相应接头管(22)外端相固连，所述接头管(22)与大梁(19)的端部段(19-1)里端间通过第一深沟球轴承(21)相配合；所述控制杆(28)的里端伸入接头管(22)内且二者间借助第二深沟球轴承(24)相配合。

3.根据权利要求1所述的飞行器方向控制机构，其特征在于所述轴承座(15)的上端和下端分别固定有上盖(11)和下盖(4)，所述桨轴(3)的中下部有周向槽，周向槽内有卡环(7)，卡环(7)的外圆直径大于桨轴(3)的外圆直径，卡环(7)与下盖(4)间有下轴承(6)；卡环(7)与上盖(11)间依次有中轴承(8)、轴套(9)和上轴承(10)，所述中轴承(8)的内圈下端与所述卡环(7)的上端相抵，所述轴套(9)的上端和下端分别与上轴承(10)的内圈和中轴承(8)的内圈上端相抵；所述中轴承(8)之上的轴承座(15)内圆上有内凸起，该内凸起的下端与中轴承(8)的外圈上端相抵。

4.根据权利要求1所述的飞行器方向控制机构，其特征在于所述轴承座(15)的一侧有与其形成为一体的横管(15-1)，横管(15-1)的外端套入大梁(19)的外端与半轴管的外端之间；其中，横管(15-1)与半轴管间呈固定配合，与大梁(19)间借助滚针轴承(18)呈可旋转状配合。

5.根据权利要求4所述的飞行器方向控制机构，其特征在于所述滚针轴承(18)的两端均有密封圈。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的飞行器方向控制机构，其特征在于所述桨轴邻近桨叶的一端有导流罩(14)。