[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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本發明公開了一種用于共軸雙旋翼無人直升機的操縱系統及操作方法，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，其中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；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；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；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。本發明實現了共軸雙旋翼無人直升機的總距、縱向、橫向和全差動航向操縱，簡化了航向操縱結構，降低了操縱系統重量，同時減小了航向操縱時直升機升力的變化，并減小了航向舵機的負荷。

技術領域

本發明涉及航空器設計技術領域，尤其涉及一種用于共軸雙旋翼無人直升機的操縱系統及操作方法。

背景技術

共軸雙旋翼無人直升機是無人直升機的一種重要的氣動布局形式，具有良好的氣動效率和優異性能，在多個工農業領域和軍事領域有著廣泛的應用。

共軸雙旋翼無人直升機的傳統操縱系統主要有兩種，一種是半差動形式，即航向操縱時僅控制一副旋翼槳葉總距變化，實現直升機航向偏轉和穩定，優點是結構相對簡單，缺點是航向操縱時造成了直升機航向運動和升降運動的耦合，而且航向操縱機構要通過與上旋翼或者下旋翼操縱系統混合，局部結構較為復雜，同時航向舵機需要承擔一部分旋翼槳葉的鉸鏈力矩，負荷較大；另一種是全差動結構，即航向操縱時同時控制兩幅旋翼槳葉總距變化，實現航向偏轉和穩定，包括全機械和純電子兩種形式，優點是操縱效率高，減小了直升機航向運動和升降運動的耦合，缺點是全機械式全差動結構過于復雜，重量較重，純電子式需要飛控額外增加航向控制策略實現航向操縱全差動效果，增加了飛控算法難度和舵機負荷。

因此如何在現有共軸雙旋翼無人直升機操縱系統結構基礎上進行改進，實現無人直升機的四個方向操縱，降低整個操縱系統的復雜程度，減小航向操縱引起的直升機升力變化，同時減小無人機舵機尤其是航向舵機的負荷，是本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有的缺陷，提供一種用于共軸雙旋翼無人直升機的操縱系統及操作方法，可以有效解決背景技術中的問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供了如下的技術方案：

第一方面，本發明提供一種用于共軸雙旋翼無人直升機的操縱系統，包括：

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，其中：

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拉桿；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的內軸；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和下旋翼自動傾斜器操縱拉桿；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的外軸；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；