CN113772118B - 用于共轴刚性双旋翼试验台的旋翼机构的操纵方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于共轴刚性双旋翼试验台的旋翼机构的操纵方法，包括总距操纵、俯仰操纵和滚转操纵，操纵灵活，能够用在共轴刚性双旋翼试验台上满足测量设备的安装以进行共轴刚性双旋翼直升机相关的动力学试验，并且可以实现上、下旋翼系统分开独立变距。

Description

用于共轴刚性双旋翼试验台的旋翼机构的操纵方法

技术领域

本发明涉及直升机试验技术领域，具体是一种用于共轴刚性双旋翼试验台的旋翼机构的操纵方法。

背景技术

直升机具有垂直起降、低空悬停的特性，故在对地攻击、战场救护、空中巡逻、地震救灾、地质勘探、森林防护等军用、民用方面发挥着不可或缺的作用。目前，根据旋翼布局形式的不同，直升机可以分为单旋翼带尾桨式、共轴双旋翼直升机、纵列双旋翼式、横列双旋翼式等。其中，共轴双旋翼直升机取消了尾桨，具有绕同一理论轴线旋转方向相反的上下两副旋翼，这种旋翼布局形式具有结构紧凑、轮廓尺寸小、悬停效率高、操纵性好、速度高等优点，所以共轴双旋翼直升机是现代直升机发展的一个重要方向。国外对其进行了大量的研究并取得了丰富的成果，比较有代表性的有XH-59A直升机、S-97共轴高速直升机等。在国内对共轴双旋翼直升机的研究处于起步阶段，目前还没有具体的机型问世，为了摸清共轴双旋翼的气动、性能等规律，需要进行充分的地面试验获得共轴刚性双旋翼的试验数据，研制共轴刚性双旋翼试验台很有必要。

试验台旋翼操纵机构的设计最有效的方法就是模拟真实直升机的旋翼操纵机构，而我国研制共轴刚性双旋翼直升机一般采用的操纵方式为半差动，上、下旋翼的操纵机构布置在内、外轴上并通过一系列拉杆相连。这种旋翼操纵机构过于复杂，一般要在旋翼轴上安装用于测试试验数据的测量设备，测量设备安装与操纵机构安装不能同时满足，这种方式的操纵机构不能适用于共轴刚性双旋翼试验台。本专利发明中的共轴刚性双旋翼机构上、下旋翼系统的操纵机构分开独立布置，即可实现对上、下旋翼的操纵，也可满足测量设备的安装。

发明内容

本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种用于共轴刚性双旋翼试验台的旋翼机构的操纵方法，操纵灵活，实现上、下旋翼系统分开独立变距，能够用在共轴刚性双旋翼试验台上满足测量设备的安装以进行共轴刚性双旋翼直升机相关的动力学试验。

本发明采用了一种用于共轴刚性双旋翼试验台的旋翼机构，所述旋翼机构位于试验台台架上部，主要包括内轴、外轴、上作动器组、下作动器组、上旋翼操纵系统、下旋翼操纵系统、上旋翼桨毂、下旋翼桨毂；所述上旋翼桨毂、下旋翼桨毂为刚性桨毂，所述上旋翼桨毂包括中空结构的上桨毂中心座和通过同一水平不同铰接方向、交叉位置相同铰接方向的铰接方式设于的上桨叶轴承座，所述上桨叶轴承座中间设有上桨叶连接臂，上桨叶连接臂外端设有上桨夹；所述下旋翼桨毂包括下桨毂中心座和通过同一水平不同铰接方向、交叉位置相同铰接方向的铰接方式设于的下桨叶轴承座，所述下桨叶轴承座中间设有下桨叶连接臂，下桨叶连接臂外端设有下桨夹。

其中，所述内轴、外轴为空心轴，所述内轴从所述外轴的内部穿出。

其中，所述上旋翼桨毂设于所述内轴，所述下旋翼桨毂设于所述外轴。

其中，所述旋翼操纵机构的上旋翼操纵系统和下旋翼操纵系统分开独立操纵，所述上旋翼操纵系统的变距装置被布置在旋翼轴内，所述下旋翼操纵系统采用常规轴外操纵方式，变距装置被布置在旋翼轴外；所述上旋翼操纵系统与所述上桨叶连接臂连接，所述下旋翼操纵系统与所述下桨叶连接臂连接；所述上作动器组与所述上旋翼操纵系统连接，所述下作动器组与所述下旋翼操纵系统连接，分别操纵所述上桨叶连接臂和所述下桨叶连接臂实现同步变距运动。

其中，所述上作动器组和所述下作动器组分别至少包括三个作动器。

其中，所述下桨叶连接臂上设有下变距摇臂；所述下旋翼操纵系统包括下自动倾斜器、下变距拉杆；所述下自动倾斜器设于所述下旋翼桨毂下方；所述下自动倾斜器包括下球形轴承、下动环、下不动环、下环形轴承和下轴套，所述下自动倾斜器通过所述下球形轴承设于所述外轴上；所述下动环与所述下不动环通过所述下环形轴承可转动连接；所述下不动环与所述下轴套固定连接；所述下轴套与所述下球形轴承通过球铰方式连接在一起；所述下变距拉杆的一端与所述下动环连接，另一端与所述下变距摇臂连接。

其中，所述下动环通过下动环扭力臂与所述外轴连接；所述下不动环通过下不动环防扭臂与所述试验台台架连接；所述下动环扭力臂通过下固定环形连接件与所述外轴连接；

其中，所述上桨叶连接臂上设有上变距摇臂；所述上旋翼操纵系统包括上自动倾斜器、内变距拉杆、外变距拉杆、上过渡摇臂；所述上自动倾斜器设于所述中空结构的上桨毂中心座内；所述上自动倾斜器包括上球形轴承、上动环、上不动环、上环形轴承和上轴套；所述上动环与所述上不动环通过所述上环形轴承可转动连接；所述上不动环与所述上轴套固定连接；所述上轴套与所述上球形轴承通过球铰方式连接在一起；所述内变距拉杆的一端与所述上动环连接，另一端与所述上过渡摇臂连接；所述外变距拉杆的一端与所述上过渡摇臂连接，另一端与所述上变距摇臂连接。

其中，所述上桨毂中心座上部设有上端盖，所述上端盖上部设有上过渡摇臂支撑架；所述上桨毂中心座内设有上自动倾斜器支撑架，所述上自动倾斜器支撑架和所述上端盖固定连接；所述上自动倾斜器通过上球形轴承设于所述上自动倾斜器支撑架上；所述内轴内部设有定位轴，所述定位轴一端与所述试验台台架固定连接，另一端通过上定位轴承与所述上自动倾斜器支撑架可转动连接。

其中，所述上动环通过上动环扭力臂与所述上自动倾斜器支撑架连接；所述上不动环通过上不动环防扭臂与所述定位轴连接；所述上动环扭力臂通过上固定环形连接件与所述上自动倾斜器支撑架连接；所述上不动环防扭臂通过中固定环形连接件与所述定位轴连接。

其中，所述内轴通过内外轴连接座安装在所述外轴上，所述内外轴连接座包括轴承支撑座、轴承挡圈和定位轴承；所述轴承支撑座固定安装在所述外轴的顶部，并与下旋翼桨毂固定连接；所述定位轴承设于所述轴承支撑座内并且用所述轴承挡圈固定；所述定位轴承的内圈与所述内轴配合连接。

其中，所述上旋翼桨毂下方设有空心轴套在所述内轴上，与所述内轴通过固定螺栓固定连接；所述下旋翼桨毂与所述外轴通过固定螺栓固定连接。

本发明提供了一种用于共轴刚性双旋翼试验台的旋翼机构的操纵方法，包括总距操纵、俯仰操纵和滚转操纵，具体操纵过程如下：

1）总距操纵：同时操纵上作动器组和下作动器组，使上作动器一、上作动器二、上作动器三向下移动，上自动倾斜器向下移动，接着内变距拉杆向下移动，外变距拉杆向上移动，随之带动上变距摇臂向上移动，使上桨叶连接臂向上转动，增加总距；使下作动器一、下作动器二、下作动器三向上移动，下自动倾斜器向上移动，下变距拉杆向上移动，带动下变距摇臂向上移动，使下桨叶连接臂向上转动，增加总距，反之操作为总距减少。

2）俯仰操纵：同时操纵上作动器二、下作动器二，两者运动方向相反，从而同步改变上自动倾斜器和下自动倾斜器的俯仰角。内变距拉杆、上过渡摇臂、外变距拉杆带动上变距摇臂，改变上旋翼的桨距；下变距拉杆带动下变距摇臂，改变下旋翼的桨距；上、下旋翼的桨距同步改变，从而实现俯仰操纵。

3）滚转操纵：操纵上作动器一、上作动器三反向运动，从而改变下自动倾斜器的滚转角，同时，同步操纵下作动器一、下作动器三反向运动，从而改变上自动倾斜器的滚转角，使下自动倾斜器和上自动倾斜器同步的向左或者向右倾斜运动。同时，下变距拉杆带动下变距摇臂运动，改变下旋翼的桨距；内变距拉杆、上过渡摇臂、外变距拉杆带动上变距摇臂运动，改变上旋翼的桨距；上、下旋翼的桨距同步改变，从而实现滚转操纵。

本发明有益效果在于：

（1）本发明提供了三种操纵方式，包括总距操纵、俯仰操纵和滚转操纵，操纵灵活，能够用在共轴刚性双旋翼试验台上满足测量设备的安装以进行共轴刚性双旋翼直升机相关的动力学试验，比如共轴刚性双旋翼上、下旋翼气动特性、旋翼动稳定性和旋翼动部件载荷测量等，并且可以实现上、下旋翼系统分开独立变距。

（2）上旋翼操纵系统采用轴内操纵变距方式，能够同时满足操纵机构的安装和测量设备的安装，互不影响，布局合理，整体结构简洁。

（3）内轴与外轴通过定位轴承连接，两者之间拆卸开来，可进行刚性单旋翼直升机相关的动力学试验。

附图说明

图1为本发明实施例的一种用于共轴刚性双旋翼试验台的旋翼机构的三维轴测图。

图2为下旋翼系统的构造图。

图3为下旋翼系统自动倾斜器正面剖视图。

图4为上旋翼系统的构造图。

图5为旋翼系统自动倾斜器正面剖视图。

图6为上旋翼系统与上作动器组连接示意图。

图7为上旋翼系统内部爆炸图。

图8为上自动倾斜器支撑架与定位轴连接示意图。

图9为下旋翼桨毂的构造图。

图10为下旋翼桨毂剖视图。

图11为上旋翼桨毂的构造图。

图12为上端盖结构示意图。

图13为内轴和外轴的连接座构造图。

在所有图中，1：试验台台架；2：内轴；201：内外轴连接座；2011：轴承支撑座；2012：轴承挡圈；2013：定位轴承；3：外轴；4：上作动器组；401：上作动器一；402：上作动器二；403：上作动器三；5：下作动器组；501: 下作动器一；502：下作动器二；503：下作动器三；6：上旋翼操纵系统；601：上自动倾斜器；6011：上球形轴承；6012：上动环；6013：上不动环；6014：上环形轴承；6015：上轴套；602：内变距拉杆；603：外变距拉杆；604：上过渡摇臂；605：上自动倾斜器支撑架；6051：上动环扭力臂；6052：上固定环形连接件；606：定位轴；6061：上不动环防扭臂；6062：中固定环形连接件；607：上定位轴承；608：轴内操纵拉杆；7：下旋翼操纵系统；701：下自动倾斜器；7011：下球形轴承；7012：下动环；7013：下不动环；7014：下环形轴承；7015：下轴套；702：下变距拉杆；703：下操纵拉杆；704：下不动环防扭臂；705：下固定环形连接件；706：下动环扭力臂；8：上旋翼桨毂；801：上桨毂中心座；8011：螺栓孔；8012：圆柱套筒：8012：螺栓安装孔；802：上桨叶轴承座；803：上桨叶连接臂；8031：上变距摇臂；804：上桨夹；805：上端盖；8051：上过渡摇臂支撑架；8052：螺栓连接孔；8053：通孔；8054：螺栓孔；9：下旋翼桨毂；901：下桨毂中心座；9011：连接孔；9012：固定螺栓连接孔；9013：螺栓连接孔；9014：螺栓孔；902：下桨叶轴承座；9021：螺栓连接孔；903：下桨叶连接臂；9031：变距轴承；9032：止推轴承；9033：固定螺栓；904：下桨夹；9041：固定螺栓；9042：固定螺栓。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

结合附图，对本发明的部件构造及具体实施方式作详细描述。在本发明的描述中，需要说明的是“上”、“下”、“内”、“外”、“中”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本发明为一种用于共轴刚性双旋翼试验台的旋翼机构，旋翼机构位于试验台台架1上部，主要包括内轴2、外轴3、上作动器组4、下作动器组5、上旋翼操纵系统6、下旋翼操纵系统7、上旋翼桨毂8、下旋翼桨毂9；上旋翼桨毂8、下旋翼桨毂9都为刚性桨毂，上旋翼桨毂8包括中空结构的上桨毂中心座801和通过同一水平不同铰接方向、交叉位置相同铰接方向的铰接方式设于的上桨叶轴承座802，上桨叶轴承座802中间设有上桨叶连接臂803,上桨叶连接臂803外端设有上桨夹804，用来连接桨叶，上桨毂中心座801上方设置上端盖805；下旋翼桨毂9包括下桨毂中心座901和通过同一水平不同铰接方向、交叉位置相同铰接方向的铰接方式设于的下桨叶轴承座902，下桨叶轴承座902中间设有下桨叶连接臂903，下桨叶连接臂903外端设有下桨夹904，用来连接桨叶；内轴2、外轴3都为空心轴，内轴2从外轴3的内部穿出,内轴2与外轴3通过内外轴连接座201连接；上旋翼桨毂8设于内轴2上，下旋翼桨毂9设于外轴3上；旋翼操纵机构的上旋翼操纵系统6和下旋翼操纵系统7分开独立操纵，上旋翼操纵系统6的变距装置被布置在旋翼轴内，下旋翼操纵系统7采用常规轴外操纵方式，变距装置被布置在旋翼轴外；上旋翼操纵系统6与上桨叶连接臂803连接，下旋翼操纵系统7与下桨叶连接臂903连接；上作动器组4与上旋翼操纵系统6连接，下作动器组5与下旋翼操纵系统7连接，分别操纵上桨叶连接臂803和下桨叶连接臂903实现同步变距运动。本发明的这种共轴刚性双旋翼试验台旋翼机构能够实现共轴刚性双旋翼的总距操纵和周期变距，有效的完成共轴双旋翼上下气动特性、旋翼动稳定性、旋翼动部件载荷等多项直升机动力学试验。

如图2和图3所示，进一步详细说明下旋翼系统的操纵过程。下桨叶连接臂903上设有下变距摇臂9031；下旋翼操纵系统7包括下自动倾斜器701、下变距拉杆702；下自动倾斜器701设于下旋翼桨毂9的下方；下自动倾斜器701包括下球形轴承7011、下动环7012、下不动环7013、下环形轴承7014和下轴套7015，下动环7012通过下环形轴承7014与下不动环7013可转动连接；下自动倾斜器701通过下球形轴承7011连接在外轴3上；下不动环7013与下轴套7015固定连接，下轴套7015与下球形轴承7011于球铰方式连接；下自动倾斜器701可绕球铰向任意方向倾斜，并能通过下球形轴承7011沿着外轴3上下滑动。下变距拉杆702的下端与下动环7012连接，下变距拉杆702的上端与下变距摇臂9031连接，当下自动倾斜器701发生上下滑动或者倾斜时，通过下变距拉杆702的传动，使下变距摇臂9031带动下旋翼桨毂9的下桨叶连接臂903同步上下转动，改变下旋翼的桨距。

进一步详细说明，下作动器组5包括下作动器一501、下作动器二502、下作动器三503，每个作动器都通过球铰与试验台台架1连接，每个作动器上端均通过下操纵拉杆703与下自动倾斜器701的下不动环7013相连；为了保证下不动环7013不随外轴3转动，下不动环7013通过下不动环防扭臂704与试验台台架1相连。

进一步详细说明，下自动倾斜器701与下旋翼桨毂8中间设有下固定环形连接件705，下固定环形连接件705固定连接在外轴3上，下动环扭力臂706一端连接下动环7012，一端连接下固定环形连接件705，保证下自动倾斜器701跟随外轴3同步转动。

如图4至图8所示，进一步详细说明上旋翼系统的操纵过程。上桨叶连接臂803上设有上变距摇臂8031；上旋翼操纵系统6包括上自动倾斜器601、内变距拉杆602、外变距拉杆603、上过渡摇臂604；上自动倾斜器601设于中空结构的上桨毂中心座801内；上自动倾斜器601包括上球形轴承6011、上动环6012、上不动环6013、上环形轴承6014和上轴套6015；上动环6012与上不动环6013通过上环形轴承6014可转动连接；上不动环6013与上轴套6015固定连接；上轴套6015与上球形轴承6011通过球铰方式连接，上自动倾斜器601可绕球铰向任意方向倾斜；内变距拉杆602的一端与上动环6012连接，另一端与上过渡摇臂604连接；外变距拉杆603的一端与上过渡摇臂604连接，另一端与上变距摇臂8031连接；当上自动倾斜器601发生上下滑动或者倾斜时，通过内变距拉杆602、上过渡摇臂604、外变距拉杆603的传动，使上变距摇臂8031带动上旋翼桨毂8的上桨叶连接臂803同步上下转动，改变上旋翼的桨距。

进一步详细说明，上桨毂中心座801为中空结构，上方设有上端盖805，上端盖805和上桨毂中心座801固定连接；上端盖805上部设有上过渡摇臂支撑架8051用来支撑上过渡摇臂604；上桨毂中心座801内设有上自动倾斜器支撑架605，其用来支撑上自动倾斜器601；上自动倾斜器支撑架605与上旋翼桨毂8固定连接，随上旋翼桨毂8同步转动；上自动倾斜器601通过上球形轴承6011连接在上自动倾斜器支撑架605上，上自动倾斜器601通过上球形轴承6011沿上自动倾斜器支撑架605上下滑动；上自动倾斜器支撑架605和上端盖805固定连接；内轴2内部设有定位轴606，定位轴606一端与试验台台架1固定连接，另一端通过上定位轴承607与上自动倾斜器支撑架605可转动连接，上定位轴承607的内环与上自动倾斜器支撑架605配合连接，上定位轴承607的外环于定位轴606配合连接，用来限制上自动倾斜器支撑架605发生侧向位移。

进一步详细说明，上作动器组4包括上作动器一401、上作动器二402、上作动器三403，每个作动器都通过球铰与试验台台架1连接；每个作动器上端均通过轴内操纵拉杆608与上自动倾斜器601的上不动环6013连接；为了保证上不动环6013不随上自动倾斜器支撑架605转动，上不动环6013通过上不动环防扭臂6061与定位轴606相连，在定位轴606上端位置固定连接中固定环形连接件6062，上不动环防扭臂6061通过中固定环形连接件6062与定位轴606连接。

进一步详细说明，上动环6012通过上动环扭力臂6051与上自动倾斜器支撑架605连接；上自动倾斜器601上方位置设有上固定环形连接件6052，上固定环形连接件6052与上自动倾斜器支撑架605固定连接；上动环扭力臂6051通过上固定环形连接件6052与上自动倾斜器支撑架605连接。

如图9和图10所示，进一步详细说明下旋翼系统的下旋翼桨毂9的构造及作用。下旋翼桨毂9为刚性桨毂，主要包括下桨毂中心座901、下桨叶轴承座902、下桨叶连接臂903、下桨夹904；下桨毂中心座901为立方体结构，中间开有连接孔9011用以连接外轴3；下桨毂中心座901四周中心位置设置固定螺栓连接孔9012，用来安装固定螺栓，使下旋翼桨毂9与外轴3固定连接；下桨毂中心座901的四周边缘位置设置螺栓连接孔9013，螺栓连接孔9013在同一水平方向不同，交叉位置方向相同；下桨叶轴承座902外侧设有螺栓连接孔9021，螺栓连接孔9021与螺栓连接孔9013一样，同一水平方向不同，交叉位置方向相同；螺栓连接孔9013和螺栓连接孔9021相互配合，使下桨毂中心座901和下桨叶轴承座902连接，这样设置有效的防止在桨毂连接处发生挥舞、摆振运动；下桨毂中心座901上方设置螺栓孔9014，用来连接内外轴连接座201。

进一步详细说明，下桨叶轴承座902和下桨叶连接臂903之间设有变距轴承9031和止推轴承9032，设置变距轴承9031是用来实现下旋翼系统的变距功能，设置止推轴承9032是用来承受旋转时桨叶的离心力，止推轴承9032用固定螺栓9033固定；下桨叶连接臂903外端固定连接下桨夹904，用来固定连接桨叶；下桨夹904中间设有连接孔，用以连接下桨叶连接臂903，两者之间用固定螺栓9041连接；下桨夹904两侧设有螺栓孔，安装固定螺栓9042防止与下桨叶连接臂903发生相对转动。

如图11所示，进一步详细说明上旋翼系统的上旋翼桨毂8的构造及作用。同样的，上旋翼桨毂8为刚性桨毂，主要包括上桨毂中心座801、上桨叶轴承座802、上桨叶连接臂803、上桨夹804、上端盖805；上桨毂中心座801为中空结构，内部用来设置上旋翼操纵系统6；上桨毂中心座801上方设置上端盖805，上端盖805和上桨毂中心座801固定连接；上端盖805上方设有上过渡摇臂支撑架8051用来支撑上过渡摇臂604、螺栓连接孔8052固定连接上自动倾斜器支撑架605和通孔8053使内变距拉杆602穿过；上端盖805（如图12所示），四周设有螺栓孔8054用来固定连接上桨毂中心座801；上桨毂中心座801四周设置螺栓孔8011，与上端盖805四周的螺栓孔8054配合连接；上桨毂中心座801下方设有圆柱套筒8012，用来与内轴2配合连接；圆柱套筒8012上设有螺栓安装孔8013，用来安装固定螺栓，使上旋翼桨毂8和内轴2固定连接；上桨毂中心座801与上桨叶轴承座802的连接方式、上桨叶轴承座802与上桨叶连接臂803的连接方式以及上桨叶连接臂803与上桨夹804的连接方式下旋翼系统一样，不再重复讲述。

如图13所示，进一步详细说明内轴2与外轴3的连接方式。内轴2通过内外轴连接座201安装在外轴3上，内外轴连接座201包括轴承支撑座2011、轴承挡圈2012和定位轴承2013；轴承支撑座2011安装在外轴3的顶部，并通过固定螺栓与下旋翼桨毂9固定连接，随外轴3同步转动；定位轴承2013设于轴承支撑座2011内并且用轴承挡圈2012固定；定位轴承2013的内圈与内轴2配合连接；定位轴承2013的外圈与轴承支承座2011配合连接；内轴2与外轴3通过试验台的动力传动机构实现同步反向旋转。

根据上述的共轴刚性双旋翼试验台的旋翼机构具体实施方式，对总距操纵、俯仰操纵、滚转操纵作进一步详细说明，如下所述：

（1）总距操纵

同时操纵上作动器组4和下作动器组5，使上作动器一401、上作动器二402、上作动器三403向下移动，上自动倾斜器601向下移动，接着内变距拉杆602向下移动，外变距拉杆603向上移动，随之带动上变距摇臂8031向上移动，使上桨叶连接臂803向上转动，增加总距；使下作动器一501、下作动器二502、下作动器三503向上移动，下自动倾斜器701向上移动，下变距拉杆702向上移动，带动下变距摇臂9031向上移动，使下桨叶连接臂903向上转动，增加总距。反之操作为总距减少。

（2）俯仰操纵

同时操纵上作动器二402、下作动器二502，两者运动方向相反，从而同步改变上自动倾斜器601和下自动倾斜器701的俯仰角。内变距拉杆602、上过渡摇臂604、外变距拉杆603带动上变距摇臂8031，改变上旋翼的桨距；下变距拉杆702带动下变距摇臂9031，改变下旋翼的桨距；上、下旋翼的桨距同步改变，从而实现俯仰操纵。

（3）滚转操纵

操纵上作动器一401、上作动器三403反向运动，从而改变下自动倾斜器701的滚转角，同时，同步操纵下作动器一501、下作动器三503反向运动，从而改变上自动倾斜器601的滚转角，使下自动倾斜器701和上自动倾斜器601同步的向左或者向右倾斜运动。同时，下变距拉杆702带动下变距摇臂9031运动，改变下旋翼的桨距；内变距拉杆602、上过渡摇臂604、外变距拉杆603带动上变距摇臂8031运动，改变上旋翼的桨距；上、下旋翼的桨距同步改变，从而实现滚转操纵。

本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，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，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种用于共轴刚性双旋翼试验台的旋翼机构的操纵方法，其特征在于：采用的旋翼机构包括安装在试验台台架（1）上的内轴（2）、外轴（3）、上作动器组（4）、下作动器组（5）、上旋翼操纵系统（6）、下旋翼操纵系统（7）、上旋翼桨毂（8）、下旋翼桨毂（9）；

所述的内轴（2）、外轴（3）都为空心轴，内轴（2）从外轴（3）的内部穿出,内轴（2）与外轴（3）通过内外轴连接座（201）连接；

所述的上旋翼桨毂（8）、下旋翼桨毂（9）均为刚性桨毂，上旋翼桨毂（8）包括中空结构的上桨毂中心座（801）和通过同一水平不同铰接方向、交叉位置相同铰接方向的铰接方式设于上桨毂中心座（801）的上桨叶轴承座（802），上桨毂中心座（801）套在内轴（2）上，上桨叶轴承座（802）中间设有上桨叶连接臂（803）,上桨叶连接臂（803）外端设有用于连接桨叶的上桨夹（804），上桨毂中心座（801）上方设置上端盖（805）；下旋翼桨毂（9）包括下桨毂中心座（901）和通过同一水平不同铰接方向、交叉位置相同铰接方向的铰接方式设于下桨毂中心座（901）的下桨叶轴承座（902），下桨毂中心座（901）套在外轴（3）上，下桨叶轴承座（902）中间设有下桨叶连接臂（903），下桨叶连接臂（903）外端设有用于连接桨叶的下桨夹（904）；

所述的上旋翼操纵系统（6）和下旋翼操纵系统（7）分开独立操纵，上旋翼操纵系统（6）的变距装置布置在旋翼轴内，下旋翼操纵系统（7）采用轴外操纵，变距装置被布置在旋翼轴外；上旋翼操纵系统（6）与上桨叶连接臂（803）连接，下旋翼操纵系统（7）与下桨叶连接臂（903）连接；

所述的上作动器组（4）与上旋翼操纵系统（6）连接，下作动器组（5）与下旋翼操纵系统（7）连接，上作动器组（4）与下作动器组（5）分别操纵上桨叶连接臂（803）和下桨叶连接臂（903）实现同步变距运动；

操纵方法包括总距操纵、俯仰操纵和滚转操纵，具体操纵过程如下：

1）总距操纵：同时操纵上作动器组（4）和下作动器组（5），使上作动器一（401）、上作动器二（402）、上作动器三（403）向下移动，上自动倾斜器（601）向下移动，接着内变距拉杆（602）向下移动，外变距拉杆（603）向上移动，随之带动上变距摇臂（8031）向上移动，使上桨叶连接臂（803）向上转动，增加总距；使下作动器一（501）、下作动器二（502）、下作动器三（503）向上移动，下自动倾斜器（701）向上移动，下变距拉杆（702）向上移动，带动下变距摇臂（9031）向上移动，使下桨叶连接臂（903）向上转动，增加总距，反之操作为总距减少；

2）俯仰操纵：同时操纵上作动器二（402）、下作动器二（502），两者运动方向相反，从而同步改变上自动倾斜器（601）和下自动倾斜器（701）的俯仰角；内变距拉杆（602）、上过渡摇臂（604）、外变距拉杆（603）带动上变距摇臂（8031），改变上旋翼的桨距；下变距拉杆（702）带动下变距摇臂（9031），改变下旋翼的桨距；上、下旋翼的桨距同步改变，从而实现俯仰操纵；

3）滚转操纵：操纵上作动器一（401）、上作动器三（403）反向运动，从而改变下自动倾斜器（701）的滚转角，同时，同步操纵下作动器一（501）、下作动器三（503）反向运动，从而改变上自动倾斜器（601）的滚转角，使下自动倾斜器（701）和上自动倾斜器（601）同步的向左或者向右倾斜运动；

同时，下变距拉杆（702）带动下变距摇臂（9031）运动，改变下旋翼的桨距；内变距拉杆（602）、上过渡摇臂（604）、外变距拉杆（603）带动上变距摇臂（8031）运动，改变上旋翼的桨距；上、下旋翼的桨距同步改变，从而实现滚转操纵。

2.根据权利要求1所述的用于共轴刚性双旋翼试验台的旋翼机构的操纵方法，其特征在于：所述下旋翼操纵系统（7）包括下自动倾斜器（701）、下变距拉杆（702），其中，下自动倾斜器（701）设于下旋翼桨毂（9）的下方，下自动倾斜器（701）包括下球形轴承（7011）、下动环（7012）、下不动环（7013）、下环形轴承（7014）和下轴套（7015），下动环（7012）通过下环形轴承（7014）与下不动环（7013）转动连接，下自动倾斜器（701）通过下球形轴承（7011）连接在外轴（3）上；下不动环（7013）与下轴套（7015）固定连接，下轴套（7015）与下球形轴承（7011）于球铰方式连接，下自动倾斜器（701）绕球铰向任意方向倾斜，并通过下球形轴承（7011）沿着外轴（3）上下滑动；下桨叶连接臂（903）上设有下变距摇臂（9031），下变距拉杆（702）的下端与下动环（7012）连接，下变距拉杆（702）的上端与下变距摇臂（9031）连接，当下自动倾斜器（701）发生上下滑动或者倾斜时，通过下变距拉杆（702）的传动，使下变距摇臂（9031）带动下旋翼桨毂（9）的下桨叶连接臂（903）同步上下转动，改变下旋翼的桨距。

3.根据权利要求1所述的用于共轴刚性双旋翼试验台的旋翼机构的操纵方法，其特征在于：所述的上旋翼操纵系统（6）包括上自动倾斜器（601）、内变距拉杆（602）、外变距拉杆（603）、上过渡摇臂（604），其中，上自动倾斜器（601）设于中空结构的上桨毂中心座（801）内，上自动倾斜器（601）包括上球形轴承（6011）、上动环（6012）、上不动环（6013）、上环形轴承（6014）和上轴套（6015）；上动环（6012）与上不动环（6013）通过上环形轴承（6014）转动连接，上不动环（6013）与上轴套（6015）固定连接，上轴套（6015）与上球形轴承（6011）通过球铰方式连接，上自动倾斜器（601）绕球铰向任意方向倾斜；内变距拉杆（602）的一端与上动环（6012）连接，另一端与上过渡摇臂（604）连接；上桨叶连接臂（803）上设有上变距摇臂（8031），外变距拉杆（603）的一端与上过渡摇臂（604）连接，另一端与上变距摇臂（8031）连接；当上自动倾斜器（601）发生上下滑动或者倾斜时，通过内变距拉杆（602）、上过渡摇臂（604）、外变距拉杆（603）的传动，使上变距摇臂（8031）带动上旋翼桨毂（8）的上桨叶连接臂（803）同步上下转动，改变上旋翼的桨距。

4.根据权利要求3所述的用于共轴刚性双旋翼试验台的旋翼机构的操纵方法，其特征在于：所述的上桨毂中心座（801）为中空结构，上桨毂中心座（801）上方固定连接有上端盖（805），上端盖（805）上部设有用于支撑上过渡摇臂（604）的上过渡摇臂支撑架（8051）；上桨毂中心座（801）内设有用于支撑上自动倾斜器（601）的上自动倾斜器支撑架（605），上自动倾斜器支撑架（605）分别与上端盖（805）和上旋翼桨毂（8）固定连接，随上旋翼桨毂（8）同步转动；上自动倾斜器（601）通过上球形轴承（6011）连接在上自动倾斜器支撑架（605）上，上自动倾斜器（601）通过上球形轴承（6011）沿上自动倾斜器支撑架（605）上下滑动；内轴（2）内部设有定位轴（606），定位轴（606）一端与试验台台架（1）固定连接，另一端通过上定位轴承（607）与上自动倾斜器支撑架（605）转动连接，上定位轴承（607）的内环与上自动倾斜器支撑架（605）配合连接，上定位轴承（607）的外环于定位轴（606）配合连接，限制上自动倾斜器支撑架（605）发生侧向位移。

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