[發明專利]一種用于共軸雙旋翼無人直升機的操縱系統及操作方法

有效

• 申請號: 202010516016.3
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111605702B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 聶資
• 申請（專利權）人: 湖南優玄科技有限公司
• 主分類號: B64U10/17
• 分類號: B64U10/17;B64U30/297;B64U40/10;B64C11/32;B64C9/00;B64C13/28;B64C27/52
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1.一種用于共軸雙旋翼無人直升機的操縱系統，包括：上旋翼操縱系統、下旋翼操縱系統、綜合舵機操縱系統、航向舵機操縱系統，其特征在于：所述上旋翼操縱系統包括上旋翼自動傾斜器、上旋翼自動傾斜器內環扭力臂、上旋翼自動傾斜器外環扭力臂、上旋翼槳距操縱連桿系統和上旋翼自動傾斜器操縱連桿；所述上旋翼自動傾斜器包括上旋翼自動傾斜器內環和上旋翼自動傾斜器外環，內環和外環通過軸承連接；所述上旋翼自動傾斜器內環扭力臂一端與上旋翼自動傾斜器內環連接，另一端通過扭力臂固定卡箍固定于上旋翼軸；所述上旋翼自動傾斜器外環扭力臂一端與上旋翼自動傾斜器外環連接，另一端通過外環扭力臂固定卡箍固定于主減速器或機身上；所述上旋翼槳距操縱連桿系統包括上旋翼自動傾斜器操縱拉桿、上旋翼槳距操縱長拉桿、操縱搖臂及搖臂支座、上旋翼槳葉操縱拉桿，上旋翼槳距操縱長拉桿上端通過操縱搖臂支座與上旋翼槳葉操縱拉桿連接，上旋翼槳距操縱長拉桿上端下端通過操縱搖臂與自動傾斜器操縱拉桿連接；所述下旋翼操縱系統包括下旋翼自動傾斜器、下旋翼自動傾斜器內環扭力臂、下旋翼自動傾斜器外環扭力臂、下旋翼槳距操縱拉桿、下旋翼自動傾斜器操縱連桿；所述下旋翼自動傾斜器包括下旋翼自動傾斜器內環和下旋翼自動傾斜器外環，內環和外環通過軸承連接；所述下旋翼自動傾斜器內環扭力臂一端與下旋翼自動傾斜器內環連接，另一端固定于下旋翼軸；所述下旋翼自動傾斜器外環扭力臂一端與下旋翼自動傾斜器外環連接，另一端固定于主減速器或機身；所述綜合舵機操縱系統包括綜合舵機和綜合舵機操縱拉桿，綜合舵機通過舵機安裝支座固定于主減速器或機身上；所述航向舵機操縱系統包括航向舵機、航向舵機支座搖臂、航向舵機操縱搖臂，航向舵機固定在航向舵機支座搖臂上并鉸支于主減速器，航向舵機驅動航向舵機操縱搖臂產生上下自動傾斜器的反向運動，實現全差動航向操縱；所述上旋翼自動傾斜器操縱連桿、下旋翼自動傾斜器操縱連桿分別將上旋翼自動傾斜器外環、下旋翼自動傾斜器外環與航向舵機支座搖臂連接，由綜合舵機通過綜合舵機操縱拉桿驅動，使上旋翼自動傾斜器和下旋翼自動傾斜器共同產生一致的總距、縱向和橫向操縱；所述上旋翼軸的內軸和下旋翼軸的外軸之間通過主減速器內部齒輪差動進行同軸反向的等速旋轉。

2.根據權利要求1所述的用于共軸雙旋翼無人直升機的操縱系統，其特征在于：所述的上旋翼操縱系統中的上旋翼自動傾斜器安裝于主減速器的下方，通過穿過上旋翼軸的內軸內孔的上旋翼槳葉操縱拉桿操縱上旋翼槳葉的變距。

3.根據權利要求1所述的用于共軸雙旋翼無人直升機的操縱系統，其特征在于：所述的下旋翼操縱系統中的下旋翼自動傾斜器安裝于主減速器的上方，通過下旋翼槳葉操縱拉桿操縱下旋翼槳葉的變距。

4.根據權利要求3所述的用于共軸雙旋翼無人直升機的操縱系統，其特征在于：所述的綜合舵機包含三個舵機，舵機布置形式為繞軸120°均布。

5.根據權利要求4所述的用于共軸雙旋翼無人直升機的操縱系統，其特征在于：所述的航向舵機包含三個舵機，舵機布置形式為繞軸120°均布，與綜合舵機的布置方位一致。

6.根據權利要求5所述的用于共軸雙旋翼無人直升機的操縱系統，其特征在于：所述三個航向舵機接收同一通道航向操縱信號，同時驅動航向舵機操縱搖臂的運動。

7.根據權利要求6所述的用于共軸雙旋翼無人直升機的操縱系統，其特征在于：所述的航向舵機操縱系統的航向舵機通過操縱上下旋翼自動傾斜器的反向運動，實現上下旋翼槳距的全差動，所述航向舵機操縱搖臂兩端連接點到軸承支撐點的長度比例為1:1。

8.一種用于權利要求1至7任一項所述的共軸雙旋翼無人直升機的操縱系統的操作方法，其特征在于：包括如下步驟：

綜合舵機操縱系統的舵機同時上下運動，驅動航向舵機支座搖臂上下旋轉，并通過航向舵機操縱搖臂兩端連接的上旋翼自動傾斜器操縱連桿和下旋翼自動傾斜器操縱連桿驅動上旋翼自動傾斜器和下旋翼自動傾斜器同時上下運動；

通過上旋翼操縱系統和下旋翼操縱系統控制上、下旋翼槳葉總距同時增加或減少，實現共軸雙旋翼直升機的總距操縱，產生了直升機的升降運動；

綜合舵機操縱系統的前后舵機或左右舵機協調差動操縱，驅動了上、下旋翼自動傾斜器的縱向或橫向操縱，可控制上、下旋翼槳葉周期變距，引起上下旋翼旋轉平面的縱向和橫向偏轉，實現共軸雙旋翼直升機的縱向或橫向操縱，產生直升機的縱向和橫向運動。