[发明专利]一种适用于具有阶梯式桨毂的重载型旋转机翼飞机的旋翼控制系统

权利要求书

1.一种适用于具有阶梯式桨毂的重载型旋转机翼飞机的旋翼控制系统，其特征在于：所述阶梯式桨毂分为上桨毂系统和下桨毂系统；

所述上桨毂系统主体结构固定安装在旋转机翼飞机旋翼主轴上部，用于安装旋转机翼飞机中的两片主桨叶；所述主桨叶为当旋转机翼飞机处于固定翼飞行模式下，垂直于旋转机翼飞机纵向对称面的一对桨叶；

所述上桨毂系统中的上桨毂自动倾斜器处于下桨毂系统下部，并处于机身内部；上桨毂系统采用处于空心旋翼主轴内部的长连杆实现上桨毂系统中处于旋翼主轴上部的主体结构与处于机身内部的上桨毂自动倾斜器的连接；

所述下桨毂系统安装在旋转机翼飞机旋翼主轴上，并处于上桨毂系统主体结构下部，用于安装旋转机翼飞机中的两片副桨叶；所述副桨叶为当旋转机翼飞机处于固定翼飞行模式时，处于顺机身纵向对称面的一对桨叶；

所述下桨毂系统包括滑动作动器、下桨毂、上限动块、下限动块以及下桨毂变距器；所述下桨毂与旋翼主轴通过沿旋翼主轴轴向的花键配合，旋翼主轴通过花键能够带动下桨毂转动；且下桨毂能够沿花键轴向移动，并在上限动块和下限动块约束下，实现上到位和下到位限定；下桨毂变距器实现副桨叶变距，且能够配合滑动作动器实现下桨毂沿花键轴向移动；

所述旋翼控制系统包括上桨毂控制系统和下桨毂控制系统；

当旋转机翼飞机使用直升机飞行模式进行起降飞行时，在旋转机翼飞机动力系统启动前，下桨毂控制系统能够向滑动作动器以及下桨毂变距器发出伸出指令，推动下桨毂沿花键轴向向上滑动，并在滑动至上限动块后停止；

在旋转机翼飞机使用直升机飞行模式起降飞行过程中，上桨毂控制系统和下桨毂控制系统能够分别对应控制上桨毂自动倾斜器以及下桨毂变距器，实现旋转机翼飞机直升机飞行模式起飞所需的总距操纵要求；

在旋转机翼飞机使用直升机飞行模式飞行过程中，上桨毂控制系统控制上桨毂自动倾斜器和/或下桨毂控制系统控制下桨毂变距器，实现主桨叶和/或副桨叶的俯仰周期变距，对飞机进行俯仰姿态控制，实现主桨叶和/或副桨叶的滚转周期变距，对飞机进行滚转姿态控制；

当旋转机翼飞机进行转换飞行模式时，上桨毂控制系统和下桨毂控制系统能够分别对应控制上桨毂自动倾斜器以及下桨毂变距器，实现主桨叶和副桨叶降总距卸载；当旋翼主轴锁定后，下桨毂控制系统能够向滑动作动器以及下桨毂变距器发出收缩指令，推动下桨毂沿花键轴向向下滑动，并在滑动至下限动块后停止，此时副桨叶整体融入旋转机翼飞机机身内。

2.根据权利要求1所述一种适用于具有阶梯式桨毂的重载型旋转机翼飞机的旋翼控制系统，其特征在于：在旋转机翼飞机使用直升机飞行模式飞行过程中，优先通过上桨毂控制系统控制上桨毂自动倾斜器实现主桨叶的俯仰周期变距和/或滚转周期变距，对飞机进行俯仰姿态控制和滚转姿态控制。

3.根据权利要求1所述一种适用于具有阶梯式桨毂的重载型旋转机翼飞机的旋翼控制系统，其特征在于：所述下桨毂底部具有与滑动作动器配合的过渡结构，实现滑动作动器能够带动下桨毂沿花键轴向移动，且滑动作动器本体不随下桨毂转动。

4.根据权利要求3所述一种适用于具有阶梯式桨毂的重载型旋转机翼飞机的旋翼控制系统，其特征在于：所述下桨毂底部的过渡结构为圆形滑槽结构，滑动作动器作动端处于圆形滑槽内，能够带动下桨毂沿花键轴向移动，也能够在下桨毂转动时相对下桨毂滑动。

5.根据权利要求1所述一种适用于具有阶梯式桨毂的重载型旋转机翼飞机的旋翼控制系统，其特征在于：所述下桨毂采用柔性梁结构的无轴承桨毂形式；在柔性梁两端套装有变距外套，变距外套外端与副桨叶通过桨叶安装座连接；下桨毂变距器连接在变距外套上，实现副桨叶变距。

6.根据权利要求1所述一种适用于具有阶梯式桨毂的重载型旋转机翼飞机的旋翼控制系统，其特征在于：所述下桨毂变距器包括变距作动器、定盘、动盘、变距连杆和下桨毂变距摇臂；当下桨毂自下而上运动时，通过滑动作动器和变距作动器配合共同完成下桨毂以及定盘沿旋转主轴的轴向向上移动；当下桨毂滑动到达上限动块约束位置后，滑动作动器停止动作，变距作动器能够操纵控制副桨叶变总距，上限动块将副桨叶产生的升力传递到旋翼主轴上。

7.根据权利要求6所述一种适用于具有阶梯式桨毂的重载型旋转机翼飞机的旋翼控制系统，其特征在于：所述下桨毂变距器中具有至少3个变距作动器，定盘以及动盘通过球铰与旋转主轴配合，从而变距作动器能够操纵控制副桨叶变总距和周期变距。