[发明专利]一种可主动摆振的直升机旋翼系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种可主动摆振的直升机旋翼系统，其属于直升机旋翼结构设计领域。

背景技术

众所周知，直升机在向前飞行时，直升机桨叶在一个旋转周期内会经历前行和后行两种状态。桨叶前行时，桨叶和空气的相对速度高于旋转本身所带来的线速度；反之，桨叶后行时，桨叶和空气的相对速度就低于旋转本身所带来的线速度，这样，旋翼两侧产生的升力会不均匀。所以为了补偿左右的升力不均匀，和减少桨叶的疲劳，在桨叶的翼根安装挥舞铰以允许桨叶在前行后行状态交变中自适应地产生挥舞运动。但桨叶的挥舞运动会引起科里奥利效应，这就需要桨叶在水平范围内产生摆振运动以补偿科里奥利力。传统的桨叶摆振机构多采用摆振铰和阻尼减摆器的组合，这种机构的运作方式为被动式，即前行时桨叶所受阻力增加，使桨叶自然增加后掠角，后行时阻力减小，阻尼器使桨叶恢复的正常位置。这种传统的摆振机构受阻尼所限，无法实现大幅度的摆振运动，使得桨叶对各种极端的飞行条件的适应能力有限。

因此，确有必要对现有技术进行改进以解决现有技术之不足。

发明内容

本发明提供一种可主动摆振的直升机旋翼系统，其能够主动控制直升机桨叶摆振运动。

本发明采用如下技术方案：一种可主动摆振的直升机旋翼系统，其包括：

自动倾斜器，所述自动倾斜器包括不动环，所述不动环上布置有动环，所述动环上布置有四根中心排列的动环连杆，所述动环连杆的内端铰接有变距拉杆，所述自动倾斜器还包括将所述变距拉杆连接于所述桨叶的连杆上的变距控制铰，所述可主动摆振的直升机旋翼系统主轴的顶端布置有桨毂，所述桨毂上铰接有挥舞铰连接件，所述挥舞铰连接件上铰接有摆振铰连接件，所述摆振铰连接件上铰接有桨叶；

摆振控制机构，所述摆振控制机构包括摆振控制盘，所述摆振控制盘上安装有对摆振控制盘轴心呈中心对称排列的四组摆振控制导轨，相应的每组导轨上都布置随动的摆振控制滑块，所述摆振控制滑块上固支有摆振控制连杆，所述摆振控制连杆的顶部与所述摆振铰连接件铰接有摆振控制铰；

二自由度平面并联约束机构，所述二自由度平面并联约束机构包括固支在直升机结构框架上的左约束导轨和右约束导轨，所述左约束导轨和右约束导轨上布置有左约束滑块和右约束滑块，所述左约束滑块和右约束滑块上铰接左连杆约束环和右连杆约束环，所述左连杆约束环和右连杆约束环的环端套在所述摆振控制盘外缘；

万向节连杆机构，所述万向节连杆机构包括铰接在摆振控制盘底部的上端万向节、铰接在主轴表面的下端万向节、以及连接上端万向节和下端万向节的可伸缩连杆。

所述万向节连杆机构包括有四组，对主轴呈中心排列以将主轴的旋转运动传递到摆振控制盘上。

所述左约束滑块和右约束滑块通过线性伺服电机驱动以实现对摆振控制盘的平面位置约束和控制。

所述自动倾斜器还包括有将挥舞铰连接件铰接到桨毂上的挥舞铰、将摆振铰连接件铰接在挥舞铰连接件上的摆振铰及将摆振铰连接件铰接在桨叶上的变距铰。

本发明具有如下有益效果：能够实现更大幅度的主动桨叶摆振运动，并且全程主动控制，从而有效地减少直升机高速飞行状态中桨叶所受的前行阻力和后行失速趋势，降低桨叶在前行后行状态交变中受到的疲劳载荷，主动适应直升机各种不同的飞行状态，提高飞行极速。

附图说明

图1为本发明可主动摆振的直升机旋翼系统的上部结构示意图。

图2为图1所示可主动摆振的直升机旋翼系统的上部结构隐藏掉部分结构后的示意图。

图3为本发明可主动摆振的直升机旋翼系统的下部结构示意图。

图4为本发明可主动摆振的直升机旋翼系统的运动原理图。

其中：

1-桨叶；2-不动环；3-动环；4-主轴；5-挥舞铰；6-变距拉杆；7-动环连杆；8-变距铰；9-摆振铰连接件；10-摆振铰；11-挥舞铰连接件；12-桨毂；13-变距控制铰；14-左约束导轨；15-左约束铰；16-左约束滑块；17-左连杆约束环；18-摆振控制盘；19-右约束导轨；20-右约束滑块；21-右约束铰；22-右连杆约束环；23-摆振控制连杆；24-摆振控制铰；25-摆振控制滑块；26-摆振控制导轨；27-上端万向节；28-下端万向节；29-可伸缩连杆。

具体实施方式

请参照图1至图3所示，本发明可主动摆振的直升机旋翼系统包括摆振控制机构、万向节连杆机构、二自由度平面并联约束机构和自动倾斜器。