[发明专利]无人机旋翼整体静平衡及单向动平衡测试系统

说明书

本发明提供一种无人机旋翼整体静平衡及单向动平衡测试系统，属于无人机技术领域，含有：框架底座部、总距调整部、旋翼驱动部、静平衡检测部、动平衡检测部和采集记录部；框架底座部将系统固定在地面上；总距调整部用于调整旋翼的拉力大小；旋翼驱动部用于驱动旋翼高速旋转；静平衡检测部用于检测旋翼桨毂‑旋翼桨叶对旋翼轴的离心力，得到整体静平衡特性；动平衡检测部用于检测旋翼桨叶对旋翼轴的交变气动力矩；采集记录部用于实时采集处理旋翼的静平衡和动平衡数据，并记录在数据记录仪内。系统能够准确实时检测并记录旋翼桨毂和旋翼桨叶的整体静平衡特性，以及旋翼拉力的单向动平衡特性，便于针对性地调整旋翼系统，实现整体静平衡和动平衡。

技术领域

本发明涉及一种无人机旋翼整体静平衡及单向动平衡测试系统，用于检测无人机旋翼桨叶动平衡，能够在准确实时安全地检测旋翼桨叶的动平衡特性。主要应用在航空航天和无人机等技术领域。

背景技术

旋翼的不平衡是直升机、多旋翼飞行器等旋翼类垂直起降飞行器的主要振动来源。旋翼通常由多片桨叶组成，每片桨叶的离心力和气动力可能存在一定的差异。在旋翼高速旋转的情况下，上述离心力和气动力差异会对旋翼轴产生交变载荷，表现为静不平衡和动不平衡。静不平衡和动不平衡现象不仅引起飞行器的振动和噪声，而且会降低飞行性能、操纵品质和使用寿命。为消除上述现象，有必要开展旋翼的静平衡和动平衡分析工作。

目前的静平衡分析大多是在静态条件下，针对桨叶进行的称重量和测重心工作。由于受测量设备和方式的影响，上述静平衡分析精度有限，而且并不能真实反映旋翼的旋转工作状态。此外，旋翼桨毂也有可能存在静不平衡。在此情况下，即使桨叶在静态条件下达到平衡，仍会因安装在静不平衡的旋翼桨毂内而导致整体静不平衡。

目前的动平衡分析大多是在旋翼桨叶高速旋转的条件下，通过测量旋翼桨尖的运动轨迹，进而检测旋翼的动平衡。由于桨尖运动轨迹是桨叶所受气动力、离心力、重力，以及桨叶挠度等多方面因素共同作用的结果，因此桨尖平面特性并不完全是桨叶气动力的直接反映。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种无人机旋翼整体静平衡及单向动平衡测试系统。

本发明解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种无人机旋翼整体静平衡及单向动平衡测试系统，含有：框架底座部、总距调整部、旋翼驱动部、静平衡检测部、动平衡检测部和采集记录部，其中：

框架底座部，含有：上面板、下面板，以及位于上、下两块面板之间起支撑作用的支撑柱组件；所述下面板含有固定装置，用于将整个系统牢固地固定在地面上；

总距调整部，含有：舵机安装座、舵机、总距摇臂、支撑座、总距滑块以及变距拉杆；所述舵机一端以固定连接或转动连接的方式，通过舵机安装座安装在所述上面板上，另一端与总距摇臂转动连接；所述舵机能够偏转角度或改变长度，以驱动总距摇臂偏转；所述总距摇臂另一端与总距滑块连接，所述支撑座上端与所述总距摇臂中部转动连接，且连接处形成支点，所述支撑座下端连接在上面板上，用于支撑总距摇臂；总距摇臂采用杠杆原理，支点与支撑座转动连接，一端与所述舵机转动连接，另一端与总距滑块连接；总距摇臂支撑座用于支撑总距摇臂的支点；所述总距摇臂包括摇臂本体，所述摇臂本体一端设有用于连接舵机的第一U型臂，另一端设有用于连接总距滑块的第二U型臂，所述舵机上端位于第一U型臂内侧，且通过转轴与第一U型臂转动连接，所述总距滑块位于第二U型臂内侧，且通过转轴与第二U型臂转动连接。总距滑块分上部和下部两部分，并通过轴承转动连接；其中，下部不绕旋翼轴旋转，下部与总距摇臂连接，并可沿旋翼轴上下滑动；上部与旋翼轴同步旋转，上部依次与变距拉杆和旋翼桨毂连接，用于同步改变旋翼桨叶的桨距角。所述支撑座包括支撑块和支撑臂，所述支撑块下端与上面板连接，上端连接两个相对设置的支撑臂，两个支撑臂之间的支撑块的前后侧均设有避让斜面。所述支撑块和支撑臂一体连接。