一種油動(dòng)變距共軸六旋翼直升機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及航空技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種油動(dòng)變距共軸六旋翼直升機(jī)。
技術(shù)背景
[0002]常見(jiàn)的垂直起降無(wú)人機(jī)主要有油動(dòng)直升機(jī)(如圖1所示)、電動(dòng)直升機(jī)(如圖2所示)以及電動(dòng)多旋翼直升機(jī)(如圖4所示)等類(lèi)型。
[0003]如圖1和圖2，常規(guī)直升機(jī)按動(dòng)力系統(tǒng)的不同可分為油動(dòng)直升機(jī)和電動(dòng)直升機(jī)，其機(jī)械系統(tǒng)主要包含動(dòng)力子系統(tǒng)、傳動(dòng)子系統(tǒng)、操縱子系統(tǒng)和旋翼子系統(tǒng)，其機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尤其是傳動(dòng)子系統(tǒng)和操縱子系統(tǒng)。傳動(dòng)子系統(tǒng)通常包含復(fù)雜的閉式齒輪系以及密封裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜且加工制造成本高，裝配工藝要求高。操縱子系統(tǒng)中最重要的部件為自動(dòng)傾斜器(如圖3所示)，自動(dòng)傾斜器主要包含外環(huán)(不動(dòng)環(huán))、內(nèi)環(huán)(動(dòng)環(huán))和關(guān)節(jié)軸承，結(jié)構(gòu)復(fù)雜且加工制造成本高，裝配工藝要求高。一般來(lái)說(shuō)，直升機(jī)靠1個(gè)自動(dòng)傾斜器進(jìn)行旋翼的總距和周期變距等各通道的操縱，以實(shí)現(xiàn)其飛行的控制，因而其飛行動(dòng)力學(xué)耦合嚴(yán)重，帶來(lái)的直升機(jī)的手動(dòng)飛行操縱和飛行控制系統(tǒng)技術(shù)門(mén)檻均較高。
[0004]如圖4，常規(guī)電動(dòng)多旋翼主要機(jī)械結(jié)構(gòu)為機(jī)架(或機(jī)架加可折疊機(jī)臂)，主要元器件為電池、電調(diào)、電機(jī)、飛控和螺旋槳等，通過(guò)改變各螺旋槳的轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)飛行器的控制。其最大的優(yōu)勢(shì)為系統(tǒng)簡(jiǎn)單，成本低廉，手動(dòng)飛行操縱和飛行控制系統(tǒng)技術(shù)門(mén)檻均較低。但是由于受電池能量密度的限制，其航時(shí)一般僅為10-30分鐘，且通過(guò)單純?cè)黾与姵財(cái)?shù)量來(lái)增長(zhǎng)其航時(shí)的方式會(huì)大大降低其負(fù)載能力。因而，相對(duì)于油動(dòng)直升機(jī)，電動(dòng)多旋翼(也包括電動(dòng)直升機(jī))，其最大的問(wèn)題是續(xù)航性能較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種油動(dòng)變距共軸六旋翼直升機(jī)，它具有大載荷、長(zhǎng)航時(shí)和方便折疊攜帶等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)降低采購(gòu)、使用和維護(hù)成本以及使用維護(hù)技術(shù)門(mén)檻。
[0006]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種油動(dòng)變距共軸六旋翼直升機(jī)，主要包括共軸旋翼-操縱系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)-傳動(dòng)系統(tǒng)和機(jī)架系統(tǒng)。它們之間的位置連接關(guān)系是:共軸旋翼-操縱系統(tǒng)和動(dòng)力系統(tǒng)-傳動(dòng)系統(tǒng)安裝于機(jī)架系統(tǒng)上。
[0007]所述共軸旋翼-操縱系統(tǒng)，包括安裝于旋翼座上的三套關(guān)于旋翼座水平中面上下對(duì)稱(chēng)的旋翼-操縱系統(tǒng)，三套旋翼-操縱系統(tǒng)同軸，旋轉(zhuǎn)方向相反，產(chǎn)生升力的同時(shí)，其反扭矩的相互作用還能起到航向穩(wěn)定及航向操縱作用。該旋翼-操縱系統(tǒng)，包括連接旋翼軸和槳夾的旋翼頭，連接變距搖臂和槳葉的槳夾，連接變距外環(huán)、變距滑環(huán)、變距內(nèi)環(huán)和變距搖臂的變距拉桿，以及連接變距外環(huán)和舵機(jī)盤(pán)的舵機(jī)操縱拉桿。舵機(jī)連接舵機(jī)盤(pán)和旋翼座，舵機(jī)的旋轉(zhuǎn)操縱通過(guò)舵機(jī)盤(pán)、舵機(jī)操縱拉桿、變距外環(huán)、變距滑環(huán)、變距內(nèi)環(huán)、變距拉桿、變距搖臂以及槳夾傳到槳葉上，從而使槳葉迎角改變，槳葉升力大小改變，實(shí)現(xiàn)了旋翼的操縱。旋翼軸通過(guò)軸承連接于旋翼座上，旋翼座的作用為支撐旋翼系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、傳遞動(dòng)力和升力。
[0008]所述動(dòng)力-傳動(dòng)系統(tǒng)，包括動(dòng)力系統(tǒng)、一級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)、二級(jí)錐齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)、三級(jí)錐齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)以及連接一級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)、二級(jí)錐齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)和三級(jí)錐齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)軸。該一級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)包含一級(jí)小圓柱齒輪、一級(jí)大圓柱齒輪。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸連接一級(jí)小圓柱齒輪，通過(guò)連接一級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)、二級(jí)錐齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)和三級(jí)錐齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)軸，將動(dòng)力分別傳遞到三個(gè)共軸旋翼-操縱系統(tǒng)上，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳遞。
[0009]所述機(jī)架系統(tǒng)，作為整個(gè)系統(tǒng)在地面的支撐，機(jī)架系統(tǒng)可折疊，以減小總體尺寸，便于運(yùn)輸攜帶。它包括機(jī)臂、機(jī)身壓板以及位于機(jī)身壓板間的機(jī)臂支座和起落架；機(jī)臂連接機(jī)臂支座和起落架，該機(jī)身壓板呈菱形板料，該機(jī)臂支座呈圓筒狀，該機(jī)臂呈圓桿狀，該起落架呈支撐狀。
[0010]優(yōu)點(diǎn)及功效:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是解決了常規(guī)電動(dòng)多旋翼(或電動(dòng)直升機(jī))載荷小和航時(shí)短等問(wèn)題，以及常規(guī)直升機(jī)由于機(jī)械結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性、飛行動(dòng)力學(xué)特性、氣動(dòng)特性和飛行控制系統(tǒng)復(fù)雜而帶來(lái)的采購(gòu)、使用和維護(hù)成本高，使用維護(hù)技術(shù)門(mén)檻高等問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0011 ] 圖1常規(guī)油動(dòng)直升機(jī)典型結(jié)構(gòu)圖。
[0012]圖2常規(guī)電動(dòng)直升機(jī)典型結(jié)構(gòu)圖。
[0013]圖3常規(guī)油動(dòng)/電動(dòng)直升機(jī)自動(dòng)傾斜器典型結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖4常規(guī)電動(dòng)多旋翼典型結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖5油動(dòng)變距共軸六旋翼結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖6油動(dòng)變距共軸六旋翼(折疊狀態(tài))結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖7油動(dòng)變距共軸六旋翼共軸旋翼-操縱系統(tǒng)。
[0018]圖8油動(dòng)變距共軸六旋翼工作原理圖。
[0019]圖9油動(dòng)變距共軸六旋翼動(dòng)力-傳動(dòng)系統(tǒng)。
[0020]圖10油動(dòng)變距共軸六旋翼動(dòng)力-傳動(dòng)系統(tǒng)局部放大圖1。
[0021]圖11油動(dòng)變距共軸六旋翼動(dòng)力-傳動(dòng)系統(tǒng)局部放大圖2。
[0022]圖12油動(dòng)變距共軸六旋翼機(jī)架系統(tǒng)。
[0023]圖13油動(dòng)變距共軸六旋翼機(jī)架系統(tǒng)(折疊狀態(tài))。
[0024]圖中符號(hào)標(biāo)記如下:
[0025]1-共軸旋翼_操縱系統(tǒng)；2_動(dòng)力系統(tǒng)_傳動(dòng)系統(tǒng)；3_機(jī)架系統(tǒng)。
[0026]4-旋翼軸；5_旋翼頭；6_槳夾；7_槳葉；8_變距搖臂；9_變距拉桿；10_變距滑環(huán)；11-變距內(nèi)環(huán)；12-變距外環(huán)；13-舵機(jī)操縱拉桿；14-舵機(jī)盤(pán)；15-舵機(jī)；16-旋翼支座；
17-發(fā)動(dòng)機(jī)；18_ —級(jí)小圓柱齒輪；19_ 一級(jí)大圓柱齒輪；20_傳動(dòng)軸；21_ 二級(jí)小錐齒輪；22- 二級(jí)大錐齒輪；23_三級(jí)小錐齒輪；24_三級(jí)大錐齒輪；25_機(jī)身壓板；26_機(jī)臂支座；27-機(jī)臂；28_起落架；M1、M2、M3、M4、M5、M6表示六副旋翼-操縱系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
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