CN117446163A - 一种倾转旋翼飞机多余度倾转操纵机构 - Google Patents

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Abstract

本申请属于飞机设计领域，特别涉及一种倾转旋翼飞机多余度倾转操纵机构。该机构包括倾转支座（1）、倾转机匣（2）、安装支座及撑杆（6）；倾转机匣（2）与倾转支座（1）转动连接，安装支座包括固定在倾转机匣（2）上的第一安装支座（3），以及安装于固定机架上的第二安装支座（7）及第三安装支座（8），撑杆（6）铰接于第二安装支座（7）上，撑杆（6）端部与第一安装支座（3）之间铰接有第一直线舵机（4），撑杆（6）中间部分与第三安装支座（8）之间铰接有第二直线舵机（5）。本申请倾转旋翼飞机倾转操纵机构电气与机械均为多余度设计，能够有效提高飞机的安全性。

Description

一种倾转旋翼飞机多余度倾转操纵机构
技术领域
本申请属于飞机设计领域，特别涉及一种倾转旋翼飞机多余度倾转操纵机构。
背景技术
在倾转旋翼飞机设计中，倾转操纵机构是实现飞机在固定翼模式和直升机模式之间转换的主要功能部件。在模式转换过程中，倾转操纵机构能否根据飞机速度、倾转角度、速度，按照飞控系统指令要求进行运动，直接关系到飞机的飞行安全，所以倾转旋翼飞机对倾转操纵机构的安全性和可靠性都提出了较高的要求，国外飞机的倾转操纵机构，动力系统均采用三余度设计，执行机构采用多余度设计。
倾转操纵机构工作环境相对严酷，由于旋翼的周期变距，会在倾转操纵机构内产生较大的振动载荷，且旋翼在飞机做机动飞行时，也会承受部分旋翼产生的载荷。目前，尚没有成熟应用的倾转操纵机构设计。因此，希望设计一种机构方案能够满足倾转飞机的高安全性要求和可靠性要求。
发明内容
为了解决上述技术问题至少之一，本申请设计了一种倾转旋翼飞机多余度倾转操纵机构，主要包括倾转支座、倾转机匣、安装支座及撑杆；
其中，所述倾转支座包括固定在机体上的两个耳片，两个耳片之间设置有能够转动的转轴，所述倾转机匣固定在所述转轴上，安装支座包括第一安装支座、第二安装支座及第三安装支座，第一安装支座固定在倾转机匣上，第二安装支座与第三安装支座安装于固定机架上，撑杆一端铰接于第二安装支座上，另一端与第一直线舵机的一端铰接，第一直线舵机的另一端与第一安装支座铰接，所述撑杆中间部分与第二直线舵机的一端铰接，第二直线舵机的另一端与第三安装支座铰接。
优选的是，所述第一直线舵机包括第一活塞杆、第一套筒以及两个第一电机，两个第一电机固定在第一套筒上，通过滚珠丝杠机构驱动第一活塞杆在第一套筒内伸缩。
优选的是，所述第一活塞杆与所述第一套筒中的一个与所述第一安装支座铰接，另一个与所述撑杆铰接。
优选的是，所述第二直线舵机包括第二活塞杆、第二套筒以及两个第二电机，两个第二电机固定在第二套筒上，通过滚珠丝杠机构驱动第二活塞杆在第二套筒内伸缩。
优选的是，所述第二活塞杆与所述第二套筒中的一个与所述第三安装支座铰接，另一个与所述撑杆铰接。
优选的是，所述撑杆包括两片平行的支撑板，各支撑板在两端及中间部分开有通孔，位于两个支撑板下端的通孔之间通过第一销轴与第二安装支座转动连接，位于两个支撑板上端的通孔之间通过第三销轴与第一直线舵机转动连接，位于两个支撑板中间部分的通孔之间通过第二销轴与第二直线舵机转动连接。
优选的是，所述第一直线舵机与第一安装支座之间通过球型关节轴承连接，所述第二直线舵机与第三安装支座之间通过球型关节轴承连接。
优选的是，所述倾转支座的两个耳片上设置有减重孔。
本申请倾转旋翼飞机的倾转操纵机构的电气与机械均为多余度设计，能够有效提高飞机的安全性。
附图说明
图1是本申请倾转旋翼飞机多余度倾转操纵机构的一优选实施例的操纵机构示意图。
图2为本申请图1所示实施例的第一直线舵机结构示意图。
图3为本申请图1所示实施例的第二直线舵机结构示意图。
其中，1-倾转支座，2-倾转机匣，3-第一安装支座，4-第一直线舵机，5-第二直线舵机，6-撑杆，7-第二安装支座，8-第三安装支座；
401-第一活塞杆，402-第一套筒，403-第一电机，501-第二活塞杆，502-第二套筒，503-第二电机。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施方式进行详细说明。
本申请提供了一种倾转旋翼飞机多余度倾转操纵机构，如图1所示，主要包括倾转支座1、倾转机匣2、安装支座及撑杆6；
其中，所述倾转支座1包括固定在机体上的两个耳片，两个耳片之间设置有能够转动的转轴，所述倾转机匣2固定在所述转轴上，安装支座包括第一安装支座3、第二安装支座7及第三安装支座8，第一安装支座3固定在倾转机匣2上，第二安装支座7与第三安装支座8安装于固定机架上，撑杆6一端铰接于第二安装支座7上，另一端与第一直线舵机4的一端铰接，第一直线舵机4的另一端与第一安装支座3铰接，所述撑杆6中间部分与第二直线舵机5的一端铰接，第二直线舵机5的另一端与第三安装支座8铰接。
本申请的第一安装支座3固定在倾转机匣2上，随倾转机匣2转动，第二安装支座7与第三安装支座8为固定支座，第一直线舵机4设置在第一安装支座3与第二安装支座7之间，第二直线舵机5设置在第二安装支座7与第三安装支座8之间，通过第一直线舵机4与第二直线舵机5的伸长和收缩驱动倾转机匣2相对于倾转支座1的转动，本申请通过两个直线舵机驱动倾转机匣转动，当其中一个舵机出现故障时，另一个舵机仍能够继续工作，驱动机构运动，实现预定功能。所以该机构为机械双余度设计。
在一些可选实施方式中，如图2所示，所述第一直线舵机4包括第一活塞杆401、第一套筒402以及两个第一电机403，两个第一电机403固定在第一套筒402上，通过滚珠丝杠机构驱动第一活塞杆401在第一套筒402内伸缩。
在一些可选实施方式中，所述第一活塞杆401与所述第一套筒402中的一个与所述第一安装支座3铰接，另一个与所述撑杆6铰接，例如第一活塞杆401与第一安装支座3铰接，第一套筒402与所述撑杆6铰接，或者第一活塞杆401与所述撑杆6铰接，第一套筒402与第一安装支座3铰接。
在一些可选实施方式中，如图3所示，所述第二直线舵机5包括第二活塞杆501、第二套筒502以及两个第二电机503，两个第二电机503固定在第二套筒502上，通过滚珠丝杠机构驱动第二活塞杆501在第二套筒502内伸缩。
在一些可选实施方式中，所述第二活塞杆501与所述第二套筒502中的一个与所述第三安装支座8铰接，另一个与所述撑杆6铰接，例如第二活塞杆501与所述第三安装支座8铰接，第二套筒502与所述撑杆6铰接，或者第二活塞杆501与所述撑杆6铰接，第二套筒502与所述第三安装支座8铰接。
本申请的两个直线舵机均采用双绕组电机驱动，直线作动部分采用滚珠丝杠机构，当其中任一个绕组故障时，其余绕组均能够正常工作，因此，本申请机构的电气信号为四余度设计。
在一些可选实施方式中，参考图1，所述撑杆6包括两片平行的支撑板，各支撑板在两端及中间部分开有通孔，位于两个支撑板下端的通孔之间通过第一销轴与第二安装支座7转动连接，位于两个支撑板上端的通孔之间通过第三销轴与第一直线舵机4转动连接，位于两个支撑板中间部分的通孔之间通过第二销轴与第二直线舵机5转动连接。
在一些可选实施方式中，所述第一直线舵机4与第一安装支座3之间通过球型关节轴承连接，所述第二直线舵机5与第三安装支座8之间通过球型关节轴承连接。通过球型关节轴承进一步允许了第一安装支座3与第二安装支座7，以及第二安装支座7与第三安装支座8在轴向方向上的制造或安装偏差，保证第一直线舵机4与第二直线舵机5的运动不受限。
在一些可选实施方式中，如图1所示。所述倾转支座1的两个耳片上设置有减重孔，以保证飞机总体质量可控。
本申请提供的倾转旋翼飞机倾转操纵机构电气与机械均为多余度设计，能够有效提高机构的安全性。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种倾转旋翼飞机多余度倾转操纵机构，其特征在于，包括倾转支座（1）、倾转机匣（2）、安装支座及撑杆（6）；
其中，所述倾转支座（1）包括固定在机体上的两个耳片，两个耳片之间设置有能够转动的转轴，所述倾转机匣（2）固定在所述转轴上，安装支座包括第一安装支座（3）、第二安装支座（7）及第三安装支座（8），第一安装支座（3）固定在倾转机匣（2）上，第二安装支座（7）与第三安装支座（8）安装于固定机架上，撑杆（6）一端铰接于第二安装支座（7）上，另一端与第一直线舵机（4）的一端铰接，第一直线舵机（4）的另一端与第一安装支座（3）铰接，所述撑杆（6）中间部分与第二直线舵机（5）的一端铰接，第二直线舵机（5）的另一端与第三安装支座（8）铰接。
2.如权利要求1所述的倾转旋翼飞机多余度倾转操纵机构，其特征在于，所述第一直线舵机（4）包括第一活塞杆（401）、第一套筒（402）以及两个第一电机（403），两个第一电机（403）固定在第一套筒（402）上，通过滚珠丝杠机构驱动第一活塞杆（401）在第一套筒（402）内伸缩。
3.如权利要求2所述的倾转旋翼飞机多余度倾转操纵机构，其特征在于，所述第一活塞杆（401）与所述第一套筒（402）中的一个与所述第一安装支座（3）铰接，另一个与所述撑杆（6）铰接。
4.如权利要求1所述的倾转旋翼飞机多余度倾转操纵机构，其特征在于，所述第二直线舵机（5）包括第二活塞杆（501）、第二套筒（502）以及两个第二电机（503），两个第二电机（503）固定在第二套筒（502）上，通过滚珠丝杠机构驱动第二活塞杆（501）在第二套筒（502）内伸缩。
5.如权利要求4所述的倾转旋翼飞机多余度倾转操纵机构，其特征在于，所述第二活塞杆（501）与所述第二套筒（502）中的一个与所述第三安装支座（8）铰接，另一个与所述撑杆（6）铰接。
6.如权利要求1所述的倾转旋翼飞机多余度倾转操纵机构，其特征在于，所述撑杆（6）包括两片平行的支撑板，各支撑板在两端及中间部分开有通孔，位于两个支撑板下端的通孔之间通过第一销轴与第二安装支座（7）转动连接，位于两个支撑板上端的通孔之间通过第三销轴与第一直线舵机（4）转动连接，位于两个支撑板中间部分的通孔之间通过第二销轴与第二直线舵机（5）转动连接。
7.如权利要求1所述的倾转旋翼飞机多余度倾转操纵机构，其特征在于，所述第一直线舵机（4）与第一安装支座（3）之间通过球型关节轴承连接，所述第二直线舵机（5）与第三安装支座（8）之间通过球型关节轴承连接。
8.如权利要求1所述的倾转旋翼飞机多余度倾转操纵机构，其特征在于，所述倾转支座（1）的两个耳片上设置有减重孔。
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