[發明專利]一種電調控制的變距旋翼系統模塊及直升機

在審

• 申請號: 202010188371.2
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111252238A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 葛訊;沈元;郭述臻;李良偉;劉衛東
• 申請（專利權）人: 南京韜訊航空科技有限公司
• 主分類號: B64C11/30
• 分類號: B64C11/30;B64C11/44;B64D35/00;B64D27/00
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 張偉

本發明公開了一種電調控制的變距旋翼系統模塊，包括中心軸，動力模塊，角度測量單元，電子調速器，槳轂，揮舞連接件，超前滯后變距槳夾，槳葉。本方案采用無伺服器周期變距的方案，通過電子調速器控制動力模塊周期性變化扭矩，動態扭矩輸出可以使旋翼造成滯后或者超前的動作，通過本發明的特殊結構可以在槳葉超前或者滯后運動的同時改變槳距。通過被動耦合垂直和水平運動的水平鉸鏈，響應脈沖扭矩獲取傳統斜盤的變距效果；現有技術中的變距旋翼系統為達到變距目的，通常設有復雜的操縱連桿機構，其制造難度大，成本高，且壽命短。本發明極大地簡化了結構，摒棄了傳統的復雜操縱機構，減少了旋翼系統的重量，降低了材料成本與制造難度。

技術領域

本發明涉及直升機領域，特別涉及一種電調控制的變距旋翼系統模塊及直升機。

背景技術

現有的直升機旋翼系統通常包括旋翼動力系統、變距操縱系統。旋翼動力系統包括動力模塊、連接軸、旋翼機構等。現有方案中的旋翼機構與動力模塊之間距離通常較遠，需要通過細長的連接軸連接，在周期旋轉過程中會出現失穩、振動、摩擦等問題。變距操縱系統包括有變距機構、同步機構等復雜的操縱機構。復雜的操縱機構不僅會使加工制造成本較高，而且會給整個系統裝配的裝配帶來不便。因此，現有的直升機旋翼系統中的旋翼動力系統和變距操縱機構不僅會在設計、制造與裝配過程中存在非常大的復雜性，而且會在實際飛行時存在較大的可靠性與安全性隱患。

發明內容

本發明的目的是為了克服上述問題，提供一種電調控制的變距旋翼系統模塊及直升機。

為達到上述目的，本發明采用的方法是：提供一種電調控制的變距旋翼系統模塊，包括中心軸，動力模塊，角度測量單元，電子調速器，槳轂，揮舞連接件，超前滯后變距槳夾，槳葉。

所述的超前滯后變距槳夾一端與所述的槳葉一端固連，所述的超前滯后變距槳夾另一端與揮舞連接件的一端鉸接，所述的揮舞連接件與所述的槳轂的一端鉸接形成水平鉸；所述的槳轂與所述的動力模塊的動力輸出軸固連；所述的電調控制的變距旋翼系統模塊中圍繞所述的中心軸，均布兩個所述的槳葉，兩個所述的超前滯后變距槳夾；所述的電調控制的變距旋翼系統模塊中圍繞所述的中心軸，均布兩個所述的槳葉，兩個所述的超前滯后變距槳夾；所述的槳葉做超前滯后運動時，所述的揮舞連接件也同時在圍繞水平鉸上下揮舞運動；其中一個所述的超前滯后變距槳夾與所述的揮舞連接件的鉸鏈為正據鉸，上述正距鉸的旋轉中心線與所述的動力模塊的旋轉中心線形成銳角的角度；另一個所述的超前滯后變距槳夾與所述的揮舞連接件的鉸鏈為反距鉸，上述反距鉸的旋轉中心線與所述的動力模塊的旋轉中心線形成鈍角的角度。

所述的角度測量單元為測量所述的動力模塊旋轉位置角度，與所述的動力模塊同軸安裝；所述的電子調速器可以控制所述的動力模塊在旋轉中的各個位置上，輸出不同大小的扭矩；所述的角度測量單元檢測得到所述的動力模塊的旋轉位置的角度信息，得到角度信息后所述的電子調速器控制所述的動力模塊在各角度上的輸出周期性變化的扭矩；所述的槳轂與所述的動力模塊的動力輸出軸固連；

減小輸出扭矩，所述的槳葉做超前運動；增大輸出扭矩，所述的槳葉做滯后運動；

所述的動力模塊輸出周期性變化的扭矩，驅動所述的槳葉；所述的槳葉被動做周期性的超前滯后運動；所述的超前滯后變距槳夾與所述的揮舞連接件的鉸鏈是耦合圍繞中心軸超前-滯后運動和圍繞葉片長軸俯仰運動的特殊鉸鏈；兩個對稱均布的超前滯后變距槳夾，其中一組超前時槳距減小、滯后時槳距增加，另一組超前時槳距增加、滯后時槳距減小；

所述的電子調速器可以提供一個正弦分量信號調制所述的動力模塊的扭矩，扭矩輸出最大值為波形峰值點，扭矩輸出最小值為波形谷值點；輸出信號的一個周期為360度，其峰值與谷值的角度相差180度。