CN208993922U - 用于共轴双桨直升机的倾斜盘联合控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于共轴双桨直升机的倾斜盘联合控制装置，包括发动机与发动机连接并由其驱动的主轴，以及设置在主轴上的上层旋翼和下层旋翼；主轴上还套设有上倾斜盘和下倾斜盘；上层旋翼通过第一连杆组件与上倾斜盘连接；下层旋翼通过第一连杆组件与下倾斜盘连接；还包括纵向联动杆；联动杆的一端连接在上倾斜盘边缘处，且另一端连接在下倾斜盘边缘处；还包括控制器；主轴靠近发动机的一端固定有安装支架；安装支架上设置有绕主轴呈圆周均匀分布、受控制器控制进行下倾斜盘倾斜度调节的至少三组主动调节机构；一种结构紧凑且各个主动调节机构承受扭矩小的用于共轴双桨直升机的倾斜盘联合控制装置。

Description

用于共轴双桨直升机的倾斜盘联合控制装置

技术领域

本实用新型涉及共轴双桨直升机倾斜盘控制技术领域，更具体地说，涉及一种用于共轴双桨直升机的倾斜盘联合控制装置。

背景技术

直升机双桨共轴式布局具有许多优点，如方便的维护无尾桨结构，由于上下旋翼反向旋转，形成了直升机水平方向的力矩平衡，所以双桨共轴直升机不需要尾桨来平衡直升机水平方向上的力矩；又如外廓尺寸紧凑。在提供同样升力的情况下，共轴直升机的外廓尺寸自然要比单翼直升机要小；再如气动特性对称，机动性好。在使用相同发动机的情况下，两副共轴式旋翼的升力比单旋翼/尾桨布局的旋翼升力大12％。共轴式旋翼气动力对称性显然优于单旋翼式，不存在各轴之间互相交连的影响，机动飞行时易于操纵。

传统的共轴双桨直升机电传操纵方式是完全根据原来的机械操纵路线进行改装；脚蹬改装为航向电缸，总距杆改装为总距电缸，俯仰舵改装为俯仰电缸，横滚舵改装为横滚电缸，4个电缸执行器各自只负责一个自由度的控制即在其中仅有一个电缸执行器为主动调节机构，而其余的三个电缸执行器为被动调节机构，因此每次调节时作为主动调节机构的电缸执行器承受的扭矩大，同时由于四个电缸执行器位置布置相距较远，整体装置的紧凑性差。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种结构紧凑且各个主动调节机构承受扭矩小的用于共轴双桨直升机的倾斜盘联合控制装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

构造一种用于共轴双桨直升机的倾斜盘联合控制装置，其中，包括发动机、与所述发动机连接并由其驱动的主轴，以及设置在所述主轴上的上层旋翼和下层旋翼；所述主轴上还套设有上倾斜盘和下倾斜盘；所述上层旋翼通过第一连杆组件与所述上倾斜盘连接；所述下层旋翼通过所述第一连杆组件与所述下倾斜盘连接；

还包括纵向联动杆；所述联动杆的一端连接在所述上倾斜盘边缘处，且另一端连接在所述下倾斜盘边缘处；

还包括控制器；所述主轴靠近所述发动机的一端固定有安装支架；所述安装支架上设置有绕所述主轴呈圆周均匀分布、受所述控制器控制进行所述下倾斜盘倾斜度调节的至少三组主动调节机构。

优选的，每组所述主动调节机构包括安装在所述安装支架上的驱动机构和第二连杆组件；所述下倾斜盘通过所述第二连杆组件与所述驱动机构连接并由其驱动；所述控制器控制所述驱动机构驱动所述第二连杆组件纵向推拉所述下倾斜盘改变倾斜度。

优选的，所述驱动机构包括与所述安装支架固定的舵机；所述舵机的输出轴连接有摇臂；所述第二连杆组件包括拉杆和鱼眼轴承；所述拉杆的一端通过所述鱼眼轴承与所述下倾斜盘转动连接，且另一端通过所述鱼眼轴承与所述摇臂转动连接。

优选的，所述安装支架包括上支撑板、与所述主轴固定的下支撑板，以及连接所述上支撑板和所述下支撑板的C型舵机安装座；所述上支撑板和所述下支撑板均设置有供所述主轴穿出的通孔。

优选的，所述上层旋翼通过关于所述主轴对称设置的两组所述第一连杆组件与所述上倾斜盘连接；所述下层旋翼通过关于所述主轴对称设置的两组所述第一连杆组件与所述下倾斜盘连接。

优选的，所述第一连杆组件包括与所述上层旋翼或所述下层旋翼连接的第一连杆、与所述第一连杆呈垂直状态安装的第二连杆，以及第三连杆；所述第三连杆的一端与所述第二连杆连接，且另一端与所述上倾斜盘或所述下倾斜盘连接。

优选的，所述控制器为MEMS传感器；所述驱动机构与所述MEMS传感器电连接并其控制。

本实用新型的有益效果在于：飞行时，发动机提供动力带动主轴旋转，与主轴连接的上层旋翼和下层旋翼跟随转动；需要调节直升机运动航向时，即可对倾斜盘的倾斜角度进行调节，其中：一、采用联动杆两端连接上倾斜盘和下倾斜盘的方式，实现了两倾斜盘中只要有其一倾斜度改变，则整体倾斜度改变的联动目的，确保运动的同步性；二、倾斜盘的倾斜度改变，上层旋翼即可通过第一连杆组件与上倾斜盘实现联动，实时调节上层旋翼的倾斜度，下层旋翼同样地也通过第一连杆组件与下倾斜盘实现联动，实时地进行下层旋翼的倾斜度调节；三、至少三组主动调节机构均受控制器控制，确保控制的精准，提高整体装置的自动化程度；四、设置有至少三组主动调节机构，调节倾斜盘倾斜度时，多组主动调节机构同时运动，纵向推拉倾斜盘，避免了以往设计中仅有一组主动调节机构造成主动调节机构承受扭矩大从而导致易损坏的问题，本设计中每组主动调节机构承受的扭矩仅占以往主动调节机构扭矩的三分之一，确保了主动调节机构正常的使用寿命；同时至少三组主动调节机构呈圆周均匀分布，使得整体装置的结构更加紧凑、美观；因此，整体上看是一种结构紧凑且各个主动调节机构承受扭矩小的用于共轴双桨直升机的倾斜盘联合控制装置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图：

图1是本实用新型较佳实施例的用于共轴双桨直升机的倾斜盘联合控制装置整体图；

图2是图1中A处的放大视图；

图3是图2中B处的放大视图；

图4是图2中C处的放大视图；

图5是图2中D处的放大视图；

图6是图2中E处的放大视图。

图中：发动机1，主轴2，上层旋翼20，下层旋翼21，上倾斜盘22，下倾斜盘23，第一连杆组件24，联动杆25，安装支架27，主动调节机构28，驱动机构29，第二连杆组件210，舵机211，摇臂212，拉杆213，鱼眼轴承214，上支撑板215，下支撑板216，舵机安装座217，第一连杆218，第二连杆219，第三连杆220。

具体实施方式

为了使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

本实用新型较佳实施例的一种用于共轴双桨直升机的倾斜盘联合控制装置如图1所示，同时参阅图2至图6；包括发动机1、与发动机1连接并由其驱动的主轴2，以及设置在主轴2上的上层旋翼20和下层旋翼21；主轴2上还套设有上倾斜盘22和下倾斜盘23；上层旋翼20通过第一连杆组件24与上倾斜盘22连接；下层旋翼通过第一连杆组件24与下倾斜盘23连接；

还包括纵向联动杆25；联动杆25的一端连接在上倾斜盘22边缘处，且另一端连接在下倾斜盘23边缘处；

还包括控制器；主轴2靠近发动机1的一端固定有安装支架27；安装支架27上设置有绕主轴2呈圆周均匀分布、受控制器控制进行下倾斜盘23倾斜度调节的至少三组主动调节机构28；飞行时，发动机1提供动力带动主轴2旋转，与主轴2连接的上层旋翼20和下层旋翼21跟随转动；需要调节直升机运动航向时，即可对倾斜盘的倾斜角度进行调节，其中：一、采用联动杆25两端连接上倾斜盘22和下倾斜盘23的方式，实现了两倾斜盘中只要有其一倾斜度改变，则整体倾斜度改变的联动目的，确保运动的同步性；二、倾斜盘的倾斜度改变，上层旋翼20即可通过第一连杆组件24与上倾斜盘22实现联动，实时调节上层旋翼20的倾斜度，下层旋翼21同样地也通过第一连杆组件24与下倾斜盘23实现联动，实时地进行下层旋翼21的倾斜度调节；三、至少三组主动调节机构28均受控制器控制，确保控制的精准，提高整体装置的自动化程度；四、设置有至少三组主动调节机构28，调节倾斜盘倾斜度时，多组主动调节机构28同时运动，纵向推拉倾斜盘，避免了以往设计中仅有一组主动调节机构28造成主动调节机构承受扭矩大从而导致易损坏的问题，本设计中每组主动调节机构承受的扭矩仅占以往主动调节机构扭矩的三分之一，确保了主动调节机构正常的使用寿命；同时至少三组主动调节机构28呈圆周均匀分布，使得整体装置的结构更加紧凑、美观；因此，整体上看是一种结构紧凑且各个主动调节机构28承受扭矩小的用于共轴双桨直升机的倾斜盘联合控制装置。

如图2、图5和图6所示，每组主动调节机构28包括安装在安装支架27上的驱动机构29和第二连杆组件210；下倾斜盘23通过第二连杆组件210与驱动机构29连接并由其驱动；控制器控制驱动机构29驱动第二连杆组件210纵向推拉下倾斜盘23改变倾斜度，下倾斜盘23通过第二连杆组件210与驱动机构29实现联动，实时地进行下倾斜盘23的倾斜度调节。

如图2、图5和图6所示，驱动机构29包括与安装支架27固定的舵机211；舵机211的输出轴连接有摇臂212；第二连杆组件210包括拉杆213和鱼眼轴承214；拉杆213的一端通过鱼眼轴承214与下倾斜盘23转动连接，且另一端通过鱼眼轴承214与摇臂212转动连接，结构简单且传动效果好。

如图2和图6所示，安装支架27包括上支撑板215、与主轴2固定的下支撑板216，以及连接上支撑板215和下支撑板216的C型舵机安装座217；上支撑板215和下支撑板216均设置有供主轴2穿出的通孔，以确保不会对主轴2的运动造成干涉。

如图1至图3所示，上层旋翼20通过关于主轴2对称设置的两组第一连杆组件24与上倾斜盘22连接；下层旋翼21通过关于主轴2对称设置的两组第一连杆组件24与下倾斜盘23连接，对称设置使得整体受力更加均匀，运动更加协调。

如图2和图3所示，第一连杆组件24包括与上层旋翼20或下层旋翼21连接的第一连杆218、与第一连杆218呈垂直状态安装的第二连杆219，以及第三连杆220；第三连杆220的一端与第二连杆219连接，且另一端与上倾斜盘22或下倾斜盘23连接，结构简单且传动效果好。

如图2所示，控制器为MEMS传感器；驱动机构29与MEMS传感器电连接并其控制，用MEMS传感器组成惯性导航来控制驱动机构29的角速率，给出每个驱动机构29驱动下倾斜盘23动作位移的数学期望；这样整机的姿态控制就不必求解精确的动力学方程，只需要对数学期望进行准随，控制精度高。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于共轴双桨直升机的倾斜盘联合控制装置，其特征在于，包括发动机与所述发动机连接并由其驱动的主轴，以及设置在所述主轴上的上层旋翼和下层旋翼；所述主轴上还套设有上倾斜盘和下倾斜盘；所述上层旋翼通过第一连杆组件与所述上倾斜盘连接；所述下层旋翼通过所述第一连杆组件与所述下倾斜盘连接；

还包括纵向联动杆；所述联动杆的一端连接在所述上倾斜盘边缘处，且另一端连接在所述下倾斜盘边缘处；

还包括控制器；所述主轴靠近所述发动机的一端固定有安装支架；所述安装支架上设置有绕所述主轴呈圆周均匀分布、受所述控制器控制进行所述下倾斜盘倾斜度调节的至少三组主动调节机构。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，每组所述主动调节机构包括安装在所述安装支架上的驱动机构和第二连杆组件；所述下倾斜盘通过所述第二连杆组件与所述驱动机构连接并由其驱动；所述控制器控制所述驱动机构驱动所述第二连杆组件纵向推拉所述下倾斜盘改变倾斜度。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述驱动机构包括与所述安装支架固定的舵机；所述舵机的输出轴连接有摇臂；所述第二连杆组件包括拉杆和鱼眼轴承；所述拉杆的一端通过所述鱼眼轴承与所述下倾斜盘转动连接，且另一端通过所述鱼眼轴承与所述摇臂转动连接。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述安装支架包括上支撑板、与所述主轴固定的下支撑板，以及连接所述上支撑板和所述下支撑板的C型舵机安装座；所述上支撑板和所述下支撑板均设置有供所述主轴穿出的通孔。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述上层旋翼通过关于所述主轴对称设置的两组所述第一连杆组件与所述上倾斜盘连接；所述下层旋翼通过关于所述主轴对称设置的两组所述第一连杆组件与所述下倾斜盘连接。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一连杆组件包括与所述上层旋翼或所述下层旋翼连接的第一连杆、与所述第一连杆呈垂直状态安装的第二连杆，以及第三连杆；所述第三连杆的一端与所述第二连杆连接，且另一端与所述上倾斜盘或所述下倾斜盘连接。

7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述控制器为MEMS传感器；所述驱动机构与所述MEMS传感器电连接并其控制。