[实用新型]一种直升机失动力自旋降落装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及无人直升机系统技术领域，特别是涉及一种直升机失动力自旋降落装置。

背景技术

直升机空中停车等失动力状态下安全降落是航空领域重大技术难题之一。长期以来，为确保直升机失动力安全降落，通常采用双发或多发，尽管多数情况下故障发动机可空中再次启动或可启用备用发动机，但由于直升机备用发动机启动时间长，加之通常需要飞行员稳定、准确地加以控制，低空飞行或中高空高速飞行失动力时，直升机易迅速进入失速、失控状态，安全降落难以保障，机毁人亡的情况时有发生。2011年3月份，德国总理默克尔的座机 AS332 MkⅡ 型直升机曾发生飞行在1600米高空时，两个引擎发生故障停车的事故，直升机急速下坠，直到骤降至距地面594米时，飞行员才重新让引擎恢复正常运转，险些造成坠机事故。2007年04月27日 ，俄罗斯空军一架米—8直升机在车臣南部因发动机在空中停车情况下尝试紧急迫降时，最终因技术故障造成了飞机失事。

本实用新型基于Co-Pilot Ⅱ姿态平衡仪，设计一套根据距地高度控制直升机主旋翼螺距角度的调整装置，从而实现在失动力状态下自旋降落，既减轻发生意外时飞行员的操纵压力，又大幅度提高直升机安全降落的成功率。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种提高飞行控制的精确性、减轻飞行员的操控压力、大大提高直升机失动力后安全降落的成功率的直升机失动力自旋降落装置。

本实用新型直升机失动力自旋降落装置，包括机载设备和地面设备，所述机载设备包括姿态平衡仪、无线电接收机、超声波传感器和数据传输模块；所述地面设备包括PC端软件模块和遥控器；所述机载设备通过数据传输模块将数据传送至地面设备，所述PC端软件模块将数据处理后生成螺距角度控制信号，所述PC端软件模块通过数据线连接至遥控器，并由遥控器将控制信号发射至无线电接收机，控制直升机倾斜盘，从而实现对主旋翼螺距角度的控制。

所述姿态平衡仪通过遥控器发射姿态中立控制信号，经无线电接收机将此信号传输给姿态平衡仪，然后对模型机实时进行姿态平衡。

本实用新型由于采用以上结构，与现有技术相比具有：提高飞行控制的精确性、减轻飞行员的操控压力、大大提高直升机失动力后安全降落成功率的优点。

附图说明

图1为本实用新型直升机失动力自旋降落装置的结构示意图。

目前国内外较为成熟的无人直升机自平衡控制系统，通常采用三轴陀螺仪导航或红外热感应导航方式。本实用新型拟依据该系统及其基本原理，在姿态平衡仪的基础上，通过给模型直升机加装超声波传感器来测定距地实时高度，将该高度数据传送至PC端软件模块，由其计算模型直升机飞行速度，并依据高度与飞行速度，生成主旋翼螺距角度控制信号，通过futaba 10c遥控器发射给模型直升机。在对相关模型直升机进行比较的基础上，本实用新型选用align trex 500E型模型直升机作为实验机型，该模型直升机采用贝尔—希拉ccpm控制系统，与一般民用直升机相似，因此具有较高模拟载人直升机的准确性。该机型工作电压25.2V,起飞质量1700g，主旋翼直径970mm，主旋翼翼型为NACA0013，尾旋翼直径200mm，尾旋翼翼型为NACA0015齿轮传动比1:12.46:4.68，采用gp780锁尾陀螺仪，该机型具有价格低、稳定性高、载重量高的特点，达到了实验要求。

本实用新型拟通过三个步骤对该装置进行设计测试及验证，第一步为人工操纵模型直升机熄火自旋降落，得出align 500e型模型直升机熄火降落正负主旋翼螺距的最佳角度，为PC端软件模块的程序设计提供基础数据。第二步为模型直升机姿态平衡仪效果的实验，测试姿态平衡仪平衡效果并调整其感度，从而提高姿态平衡仪的稳定性。第三步为PC端软件模块与超声波测高传感器的结合效果验证，检测并修正超声波传感器的误差以及数传模块对模型直升机遥控装置的干扰程度。

（一）模型直升机熄火降落的工作原理