[发明专利]一种上旋翼半差动航向控制的共轴式无人直升机操纵系统

摘要

一种上旋翼半差动航向控制的共轴式无人直升机操纵系统，它包括下旋翼总距和周期变距操纵系统和上旋翼总距和周期变距操纵系统；下旋翼总距和周期变距操纵系统位于下旋翼轴上，上旋翼总距和周期变距操纵系统位于上旋翼轴上，两套系统相互独立。本发明采用上旋翼进行航向操纵的方式，简化了常规共轴直升机下旋翼操纵系统的机械结构，同时上旋翼操纵系统机械结构和航向操纵系统机械结构也较简单，缩短了上旋翼轴和下旋翼轴长度，充分利用了上旋翼和下旋翼系统之间的空间，使得结构紧凑，空间利用率高，也使得上旋翼轴和下旋翼轴作为细长轴可能面临的动力学问题风险大大减小。

主权项

一种上旋翼半差动航向控制的共轴式无人直升机操纵系统，其特征在于：它包括下旋翼总距和周期变距操纵系统和上旋翼总距和周期变距操纵系统；下旋翼总距和周期变距操纵系统位于下旋翼轴上，上旋翼总距和周期变距操纵系统位于上旋翼轴上，两套系统相互独立；所述下旋翼总距和周期变距操纵系统，包括连接下旋翼变距摇臂的下旋翼变距拉杆，下旋翼自动倾斜器，以及带动下旋翼自动倾斜器做上下滑动和纵横向倾斜运动的伺服舵机操纵拉杆和伺服舵机，下旋翼变距摇臂、下旋翼变距拉杆、下旋翼自动倾斜器、伺服舵机操纵拉杆和伺服舵机通过杆端轴承连接；该下旋翼变距拉杆为两端安装有杆端轴承的杆状结构，其功能为带动下旋翼变距摇臂操纵下旋翼的桨距；该下旋翼自动倾斜器是包含和外轴一起旋转的下旋翼自动倾斜器内环以及不随外轴旋转的下旋翼自动倾斜器外环，通过下旋翼自动倾斜器内环扭力臂机构传递的扭矩，带动下旋翼自动倾斜器内环与外轴一起旋转；通过下旋翼自动倾斜器外环扭力臂机构，下旋翼自动倾斜器外环与机体相连，使其不随外轴一起旋转；该伺服舵机操纵拉杆为两端安装有杆端轴承的杆状结构，其功能为传递伺服舵机的操纵运动；该伺服舵机带有可旋转摇臂，通过遥控信号控制其旋转运动，从而产生操纵运动；所述上旋翼总距和周期变距操纵系统，包括连接上旋翼变距摇臂的上旋翼变距拉杆、上旋翼自动倾斜器、上旋翼航向控制系统，以及连接上旋翼变距拉杆、上旋翼自动倾斜器和上旋翼航向控制系统的剪型摇臂，上旋翼变距摇臂、上旋翼变距拉杆、上旋翼自动倾斜器、上旋翼航向控制系统和剪型摇臂通过杆端轴承连接；该上旋翼变距拉杆为两端安装有杆端轴承的杆状结构，其功能为带动下旋翼变距摇臂操纵下旋翼的桨距；该上旋翼自动倾斜器，包含和内轴一起旋转的上旋翼自动倾斜器内环以及不随内轴旋转的上旋翼自动倾斜器外环，通过上下倾斜器连杆组成的平行四边形机构和下旋翼自动倾斜器连接，并最终通过主伺服舵机的作动操纵进行上下滑动和纵横向倾斜运动，并通过剪型摇臂传递给上旋翼，转化为上旋翼总距操纵和周期变距操纵；该上旋翼航向控制系统，包含航向长拉杆、航向滑套、航向杠杆、航向支撑、航向伺服舵机连杆以及航向伺服舵机，航向长拉杆、航向滑套、航向杠杆、航向支撑、航向伺服舵机连杆以及航向伺服舵机通过杆端轴承连接；该航向长拉杆为两端安装有杆端轴承的杆状结构，其功能为将航向操纵传递给航向滑套；该航向滑套是圆筒状结构，其功能为将航向操纵传递给上旋翼剪型摇臂；该航向杠杆为Y型结构，其功能为将航向操纵传递给航向长拉杆；该航向支撑是H型结构，其功能为支撑航向杠杆进行杠杆的运动；该航向伺服舵机连杆为两端安装有杆端轴承的杆状结构，其功能为将航向操纵传递给航向杠杆；该航向伺服舵机为带有旋转摇臂的作动装置，其功能为接受遥控信号产生航向操纵；该上旋翼航向控制系统通过航向伺服舵机的作动操纵进行上下滑动，并通过航向长拉杆和剪型摇臂传递给上旋翼，转化为上旋翼总距操纵，产生偏航运动所需的反扭矩；该剪型摇臂为长条形状，其功能为将航向操纵传递给上旋翼。