一種上旋翼半差動航向控制的共軸式無人直升機操縱系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及航空技術領域，特別是涉及一種上旋翼半差動航向控制的共軸式無人直升機操縱系統。
【背景技術】
[0002]與單旋翼直升機靠尾槳進行航向操縱不同，共軸式直升機通過上下旋翼槳距差動來進行航向操縱，即一副旋翼總距增加，另一副旋翼總距減小，兩副旋翼產生反扭矩差以提供航向操縱的扭矩。上下旋翼總距的變化同時會帶來各自升力的變化，為保證航向操縱時升力旋翼總升力不變，兩副旋翼的升力增加和減小的量需保持相等。根據航向操縱的不同結構形式，常規(guī)形式共軸式直升機操縱系統可分為全差動操縱系統(如圖1所示)和半差動操縱系統(如圖2所示)。
[0003]如圖1，共軸直升機全差動操縱系統航向操縱原理為，通過差動操縱上旋翼和下旋翼總距(即一副旋翼總距增加的同時另一幅旋翼總距以相等的操縱量減小)改變其反扭矩以產生航向操縱力，此時旋翼系統總升力不會隨之發(fā)生改變。全差動操縱系統需要上旋翼系統和下旋翼系統在總距操縱和周期變距操縱機構之外，另增加航向操縱機構，因此機械結構復雜。
[0004]如圖2和圖3，常規(guī)形式共軸直升機半差動操縱系統航向操縱原理為，通過操縱航向杠桿4和航向搖臂3，控制下旋翼系統2的總距改變其反扭矩以產生航向操縱力，此時上旋翼系統1和下旋翼系統2總升力會隨之發(fā)生改變，因此需要同時操縱總距以補償升力的改變量。對于常規(guī)形式共軸直升機半差動操縱系統，由于其航向操縱部分需要與下旋翼總距和周期變距操縱結合，機械結構仍然非常復雜，且增加了下旋翼系統2以下的高度空間，使得內旋翼軸6和外旋翼軸7的長度均增加，容易產生結構動力學問題，且不能充分利用上下旋翼之間的空間。
【實用新型內容】
[0005]為了克服上述現有技術的不足，本實用新型提供了一種上旋翼半差動航向控制的共軸式無人直升機操縱系統，以解決常規(guī)半差動航向控制的共軸式無人直升機操縱系統機械結構復雜，上旋翼和軸下旋翼軸較長，容易產生結構動力學問題，且不能充分利用上下旋翼之間的空間等缺點。
[0006]本實用新型所采用的技術方案是:一種上旋翼半差動航向控制的共軸式無人直升機操縱系統，主要包括下旋翼總距和周期變距操縱系統和上旋翼總距和周期變距操縱系統。下旋翼總距和周期變距操縱系統位于下旋翼軸上，上旋翼總距和周期變距操縱系統位于上旋翼軸上，兩套系統相互獨立。
[0007]所述下旋翼總距和周期變距操縱系統，包括連接下旋翼變距搖臂的下旋翼變距拉桿，下旋翼自動傾斜器，以及帶動下旋翼自動傾斜器做上下滑動和縱橫向傾斜運動的伺服舵機操縱拉桿和伺服舵機，各部分通過桿端軸承連接。該下旋翼變距拉桿為兩端安裝有桿端軸承的桿狀結構，主要功能為帶動下旋翼變距搖臂操縱下旋翼的槳距;該下旋翼自動傾斜器是包含和外軸一起旋轉的下旋翼自動傾斜器內環(huán)以及不隨旋翼軸旋轉的下旋翼自動傾斜器外環(huán)。通過下旋翼自動傾斜器內環(huán)扭力臂機構傳遞的扭矩，帶動下旋翼自動傾斜器內環(huán)與外軸一起旋轉;通過下旋翼自動傾斜器外環(huán)扭力臂機構，下旋翼自動傾斜器外環(huán)與機體相連，使其不隨外軸一起旋轉;該伺服舵機操縱拉桿為兩端安裝有桿端軸承的桿狀結構，主要功能為傳遞伺服舵機的操縱運動;該伺服舵機帶有可旋轉搖臂，通過遙控信號控制其旋轉運動，從而產生操縱運動。
[0008]所述上旋翼總距和周期變距操縱系統，包括連接上旋翼變距搖臂的上旋翼變距拉桿、上旋翼自動傾斜器、上旋翼航向控制系統，以及連接上旋翼變距拉桿、上旋翼自動傾斜器和上旋翼航向控制系統的上旋翼剪型搖臂，各部分通過桿端軸承連接。該上旋翼變距拉桿為兩端安裝有桿端軸承的桿狀結構，主要功能為帶動下旋翼變距搖臂操縱下旋翼的槳距;該上旋翼自動傾斜器，包含和內軸一起旋轉的上旋翼自動傾斜器內環(huán)以及不隨旋翼軸旋轉的上旋翼自動傾斜器外環(huán)。通過上下傾斜器連桿組成的平行四邊形機構和下旋翼自動傾斜器連接，并最終通過主伺服舵機的作動操縱進行上下滑動和縱橫向傾斜運動，并通過上旋翼剪型搖臂傳遞給上旋翼，轉化為上旋翼總距操縱和周期變距操縱。該上旋翼航向控制系統，包含航向長拉桿、航向滑套、航向杠桿、航向支撐、航向伺服舵機連桿以及航向伺服舵機，各部分通過桿端軸承連接。該航向長拉桿為兩端安裝有桿端軸承的桿狀結構，主要功能為將航向操縱傳遞給航向滑套;該航向滑套是圓筒狀結構，主要功能為為將航向操縱傳遞給上旋翼剪型搖臂;該航向杠桿為Y型結構，主要功能為將航向操縱傳遞給航向長拉桿；該航向支撐是Η型結構，主要功能為支撐航向杠桿進行杠桿的運動;該航向伺服舵機連桿為兩端安裝有桿端軸承的桿狀結構，主要功能為將航向操縱傳遞給航向杠桿;該航向伺服舵機為帶有旋轉搖臂的作動裝置，主要功能為接受遙控信號產生航向操縱。該上旋翼航向控制系統通過航向伺服舵機的作動操縱進行上下滑動，并通過航向長拉桿和上旋翼剪型搖臂傳遞給上旋翼，轉化為上旋翼總距操縱，產生偏航運動所需的反扭矩。該上旋翼剪型搖臂為長條形狀，主要功能為將航向操縱傳遞給上旋翼。
[0009]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是解決了常規(guī)半差動航向控制的共軸式無人直升機操縱系統機械結構復雜，上旋翼和軸下旋翼軸較長，容易產生結構動力學問題，且不能充分利用上下旋翼之間的空間等缺點。
【附圖說明】
[0010]圖1全差動航向控制的共軸式無人直升機操縱系統示意圖。
[0011 ]圖2常規(guī)形式半差動航向控制的共軸式無人直升機操縱系統示意圖。
[0012]圖3常規(guī)形式半差動航向控制的共軸式無人直升機傳動操縱系統示意圖。
[0013]圖4上旋翼半差動航向控制的共軸式無人直升機操縱系統示意圖。
[0014]圖5上旋翼半差動航向控制的共軸式無人直升機傳動操縱系統示意圖。
[0015]圖6上旋翼半差動航向控制的共軸式無人直升機操縱系統示意圖。
[0016]圖7為本實用新型外形示意圖。
[0017]圖中符號說明如下:
[0018]1、上旋翼系統;2、下旋翼系統;3、航向搖臂;4、航向杠桿;5、上旋翼扭力臂;6、內旋翼軸;7、外旋翼軸;8-上旋翼系統;9-下旋翼系統；10-內軸；11-外軸；12-上旋翼變距拉桿；13-上旋翼剪型搖臂；14-航向滑套；15-上旋翼自動傾斜器內環(huán)；16-上旋翼自動傾斜器外環(huán)；17-上下傾斜器連桿；18-下旋翼變距拉桿；19-下旋翼自動傾斜器內環(huán);20-下旋翼自動傾斜器外環(huán);21-下旋翼