[发明专利]直升机尾桨星形变距机构及直升机

说明书

本发明公开了一种直升机尾桨星形变距机构及直升机，包括驱动尾桨桨叶变距的变距组件，变距组件包括星形变距连杆、与星形变距连杆连接设置并随着星形变距连杆在竖直方向运动的第一关节轴承机构、与第一关节轴承机构连接设置随着第一关节轴承机构转动进而调节桨叶变距并安装于壳体上的桨夹，能够克服传统工艺中无人直升机制造难度大，体积庞大，桨叶变距困难，控制精度低，整体结构复杂，使用寿命短，制造成本高昂的问题。

技术领域

本发明涉及直升机领域，具体涉及一种直升机尾桨星形变距机构及直升机。

背景技术

直升机尾桨是用来平衡反扭矩和对直升机进行航向操纵的部件。旋转着的尾桨相当于一个垂直安定面，能对直升机航向起稳定作用。虽然后桨的功用与旋翼不同，但是它们都是由旋转而产生空气动力、在前飞时处于不对称气流中工作的状态，因此尾桨结构与旋翼结构有很多相似之处。尾桨的结构形式有跷跷板式、万向接头式、铰接式、无轴承式、“涵道尾桨”式等等。

由于尾桨的动力一般来自直升机的主发动机，因此控制尾桨作用力大小的主要方法就是改变螺旋桨的螺距，即变距。目前此类飞行器的研制还处于初级发展阶段，国内外对于无人直升机尾桨变距的设计也是良莠不齐，一般无人直升机尾桨变距多是采用多零件的传动结构将舵机的操纵力传递到变距拉杆上，最终再传递给尾桨。这样的设计导致的直接后果就是它的结构质量增加，并且过多的传动接头会导致传动的可靠性降低。在直升机的事故调查中，由于尾桨系统导致的事故达到了在直升机机身系统故障中32％，其中尾桨传动轴的事故率18％，尾桨事故率为14％。因此可以看出一套可靠的尾桨设计是保障飞行安全的关键。

为此需要一种结构简单，安全性能高，加工制造容易，同时方便精确控制尾桨变距方便于无人直升机安全转向的尾桨机构。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供直升机尾桨星形变距机构，能够克服传统工艺中无人直升机制造难度大，体积庞大，桨叶变距困难，控制精度低，整体结构复杂，使用寿命短，制造成本高昂的问题。

一种直升机尾桨星形变距机构，包括驱动尾桨桨叶变距的变距组件，变距组件包括星形变距连杆、与星形变距连杆连接设置并随着星形变距连杆在竖直方向运动的第一关节轴承机构、与第一关节轴承机构连接设置随着第一关节轴承机构转动进而调节桨叶变距并安装于壳体上的桨夹；本技术方案中的尾桨机构总成，通过变距推杆推动变距机构在竖直方向(即沿着推杆的轴向方向)运动，进而带动桨叶在竖直方向发生偏转，以实现桨叶变距，通过与尾桨动力机构固定设置的壳体，带动桨叶发生周向(与推杆的轴向垂直的方向)运动。

进一步，所述壳体包含同轴设置的内套筒与外套筒组合形成的双套筒结构，桨叶与桨夹的一端固定连接，所述桨夹通过自润滑衬套安装于外套筒筒壁上，所述桨夹另一端设置有用于安装在内套筒筒壁上的轴颈结构，所述桨夹轴颈上设置有与桨夹一体成型的连接块，所述星形变距连杆结构为六角星形，六个角端向下弯折形成与桨夹传动连接的连接部，第一关节轴承机构与所述连接部转动连接且第一关节轴承机构与连接块转动配合安装；采用六个连杆连接桨叶的结构模式，使机构运行更加平稳，比起传统的双桨叶机构，本技术方案中的机构受力更加均匀，通过桨叶转动的角度范围确定连接块的长度，使连杆机构间的布置更加合理，结构更加紧凑，有效减小尾桨机构运动中产生的噪音

进一步，所述六角星形变距连杆的六个连杆端沿圆周方向均匀分布，桨叶为六个且均匀分布于壳体圆周方向，所述连接部上设置有用于第一关节轴承机构在竖直方向运动并带动桨夹转动的椭圆孔；第一关节轴承通过与连接部上的椭圆孔配合带动桨夹转动，实现桨叶变距，椭圆孔长轴与竖直方向垂直，椭圆孔结构的设计，保证运动结构在移动过程中不会被卡死，同时又能直接实现驱动桨叶沿竖直方向转动的功能，结构简单，加工容易，同时克服了传统工艺中变距结构繁琐的问题。

进一步，所述桨夹的连接块与桨夹安装的外套筒筒壁之间设置有用于支撑尾桨桨叶转动的第二关节轴承，第二关节轴承通过抗剪螺栓连接在壳体上，第二关节轴承8为桨夹桨叶的转动提供支撑点，保证转动过程中的稳定性。