混合控制傾斜盤系統(tǒng)循環(huán)變距操縱:通過控制器控制，第二、第三舵機保持位置不動，第一舵機驅(qū)動對應(yīng)的動作拉桿向下(或向上)運動，第四舵機驅(qū)動對應(yīng)的動作拉桿向上(或向下)運動時，傾斜盤向前(或向后)傾斜，從而實現(xiàn)無人駕駛直升機的俯仰操縱；當?shù)谝弧⒌谒亩鏅C保持位置不動，第二舵機驅(qū)動對應(yīng)的動作拉桿向下(或向上)運動，第三舵機驅(qū)動對應(yīng)的動作拉桿向上(或向下)運動時，傾斜盤向左(或向右)傾斜，從而實現(xiàn)無人駕駛直升機的滾轉(zhuǎn)操縱。
【主權(quán)項】
1.一種無人駕駛直升機，包括主旋翼系統(tǒng)、傾斜盤裝置、減速箱、啟動裝置、發(fā)動機、機身框架、尾旋翼裝置和起落裝置；所述主旋翼系統(tǒng)安裝在所述傾斜盤裝置的上方，傾斜盤裝置固定在所述減速箱的上方；所述啟動裝置安裝在所述機身框架的前部，發(fā)動機的上方；所述發(fā)動機通過懸掛方式安裝在機身框架的前部，所述起落架安裝在機身框架的下方，所述機身框架的后部安裝有尾管，尾管后端與所述尾旋翼裝置固定；所述尾旋翼安裝在尾旋翼裝置的尾槳夾兩端； 所述主旋翼系統(tǒng)、傾斜盤裝置、啟動裝置、發(fā)動機、尾旋翼裝置、起落裝置和至少一個輔助升力-反扭力-冷卻功能裝置均通過機身框架上的設(shè)備安裝支架安裝固定；減速箱直接安裝機身框架的機身側(cè)板上 所述啟動裝置用于啟動發(fā)動機； 所述發(fā)動機用于驅(qū)動輔助升力-反扭力-冷卻功能裝置旋轉(zhuǎn)，并通過傳動系統(tǒng)驅(qū)動主旋翼和尾旋翼旋轉(zhuǎn)； 所述傾斜盤裝置與主旋翼系統(tǒng)連接，用于控制主旋翼的總距及周期變距；總距操縱使傾斜盤裝置整體上升或下降而增大旋翼槳片總距，使旋翼拉力增大或減小，用于控制直升機的升降運動，周期變距操縱用于改變直升機的滾轉(zhuǎn)和俯仰姿態(tài)； 其特征在于:還包括至少一個輔助升力-反扭力-冷卻功能裝置，所述輔助升力-反扭力-冷卻功能裝置￠)，包括涵道(49)和升力風扇(53)，所述升力風扇(53)設(shè)置在所述涵道內(nèi)，涵道(49)通過安裝支架固定于發(fā)動機(7)上方，升力風扇(53)由發(fā)動機驅(qū)動，升力風扇的旋轉(zhuǎn)方向與主旋翼的旋轉(zhuǎn)方向相反；涵道(49)下方設(shè)置有導風道，用于引導氣流吹向發(fā)動機的氣缸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人駕駛直升機，其特征在于，所述輔助升力-反扭力-冷卻功能裝置為I個；以無人駕駛直升機前進方向為中軸線，涵道關(guān)于中軸線對稱布置，所述升力風扇由發(fā)動機直接驅(qū)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人駕駛直升機，其特征在于，所述輔助升力-反扭力-冷卻功能裝置為2個，以無人駕駛直升機前進方向為中軸線，2個涵道對稱布置于中軸線的兩側(cè)，所述升力風扇由發(fā)動機通過傳動部件驅(qū)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無人駕駛直升機，其特征在于，所述傳動部件為傳動皮帶、齒輪和軸中的任一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人駕駛直升機，其特征在于，所述傾斜盤裝置為4通道混合控制傾斜盤裝置，其包括兩個變距拉桿(30)、四個動作拉桿(31)、傾斜盤(3)、兩組導向剪型臂、4個舵機、一個控制器和止轉(zhuǎn)導軌(34);所述傾斜盤包括旋轉(zhuǎn)杯體(25)和固定杯體(26);旋轉(zhuǎn)杯體和固定杯體通過軸承連接； 所述兩個變距拉桿(30)以主軸為對稱軸對稱布置，兩個變距拉桿(30)的上端分別與主旋翼系統(tǒng)的兩個主槳夾上的變距搖臂(14)連接，兩個變距拉桿(30)的下端分別與旋轉(zhuǎn)杯體(25)通過關(guān)節(jié)軸承相連；變距拉桿用于調(diào)節(jié)主旋翼槳片的偏轉(zhuǎn)角度； 所述四個動作拉桿(31)的上端分別通過關(guān)節(jié)軸承與固定杯體(26)連接，四個動作拉桿(31)的下端分別與4個舵機的動作搖臂連接；四個動作拉桿用于驅(qū)動傾斜盤傾斜，傾斜盤通過變距拉桿推動主旋翼槳片偏轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)變距、俯仰和滾轉(zhuǎn)操作；每組導向剪型臂包括一個雙環(huán)剪型臂(32)和一個單環(huán)剪型臂(33)，兩組導向剪型臂以主軸為對稱軸對稱安裝，雙環(huán)剪型臂與主旋翼系統(tǒng)的主旋翼中聯(lián)活動連接，單環(huán)剪型臂通過關(guān)節(jié)軸承與旋轉(zhuǎn)杯體相連，雙環(huán)剪型臂和單環(huán)剪型臂活動連接；兩組剪型臂形成的平面與兩個變距拉桿形成的平面垂直；導向剪型臂用于保證傾斜盤的旋轉(zhuǎn)杯體與主軸沒有相對轉(zhuǎn)動； 4個舵機均與控制器相連； 4個舵機相對主旋翼的主軸軸心上一點呈中心對稱分布； 以無人駕駛直升機前進方向為中軸線，第一舵機與第四舵機安裝位置的連線與中軸線呈正45度角，第二舵機與第三舵機安裝位置的連線與中軸線呈負45度角；或者第一舵機與第四舵機安裝位置的連線與中軸線呈O度角，第二舵機與第三舵機安裝位置的連線與中軸線呈90度角； 所述止轉(zhuǎn)導軌平行于主軸固定安裝在舵機安裝支架上，固定杯體后方安裝有一個止轉(zhuǎn)銷，止轉(zhuǎn)銷插入止轉(zhuǎn)導軌上的銷槽內(nèi)，止轉(zhuǎn)導軌和止轉(zhuǎn)銷用于抑制固定杯體旋轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無人駕駛直升機，其特征在于，所述雙環(huán)剪型臂(32)和單環(huán)剪型臂(33)之間的活動角度為35-145度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?6中任一項所述的無人駕駛直升機，其特征在于，所述機身框架包括機身側(cè)板(37)、設(shè)備安裝支架、機身支柱(40)和尾管(11);所述機身側(cè)板(37)為兩片，且結(jié)構(gòu)相同、相互平行，設(shè)備安裝支架固定于兩片機身側(cè)板中間；兩塊機身側(cè)板(37)之間垂直于機身側(cè)板設(shè)有多根機身支柱(40)，用于支撐機身側(cè)板和加強機身框架的強度；所述設(shè)備安裝支架包括輔助升力-反扭力-冷卻功能裝置支撐架(38)、發(fā)動機安裝板(39)、啟動器安裝支架、舵機安裝支架(29)和尾管安裝支架；所述尾管安裝于尾管安裝支架上；所述機身側(cè)板前下端設(shè)有發(fā)動機安裝缺口，發(fā)動機上的安裝支座嵌入該缺口內(nèi)，并與發(fā)動機安裝板固定(39)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無人駕駛直升機，其特征在于，所述機身側(cè)板(37)上設(shè)有減速箱安裝孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人駕駛直升機，其特征在于，所述主旋翼系統(tǒng)包括主旋翼和主旋翼頭，所述主旋翼頭包括旋翼頭中聯(lián)(17)、主軸(18)、兩個主槳夾(15)、變距搖臂(14)、揮舞鉸支柱(23)、支撐軸承(20)和橫軸(22);所述旋翼中聯(lián)(17)是一個T型結(jié)構(gòu)的空心構(gòu)件，其下端固定有主軸(18)，其上端的中間部位通過支撐軸承(20)安裝有揮舞鉸支柱(23);所述橫軸(22)安裝在旋翼中聯(lián)(17)上端的空腔內(nèi)并垂直穿過揮舞鉸支柱中間的通孔，橫軸(22)兩端各連接一個主槳夾(15);所述主旋翼通過擺振鉸活動安裝在主槳夾(15)上；所述主槳夾(15)的側(cè)面上安裝有所述變距搖臂(14);所述橫軸(22)兩端還安裝有揮舞減震墊(21)，所述舞減震墊(21)位于主槳夾(15)和旋翼中聯(lián)(17)之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人駕駛直升機，其特征在于，所述減速箱包括減速箱上蓋(46)、減速箱下蓋(45)、主動齒輪和從動齒輪(48)，主動齒輪和從動齒輪(48)被包覆在由減速箱上蓋(46)和減速箱下蓋(45)組成的箱體內(nèi)，主動齒輪和從動齒輪嚙合傳動，主動齒輪的齒輪軸(47)穿過減速箱下蓋(45)，主齒輪(48)與主軸通過鍵傳動連接，止推軸承安裝于從動齒輪上方，用來專門承受軸向力，主軸穿過止推軸承和減速箱上蓋(46)用于驅(qū)動主旋翼旋轉(zhuǎn)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種無人駕駛直升機，包括主旋翼系統(tǒng)、傾斜盤裝置、傳動系統(tǒng)、啟動裝置、發(fā)動機、機身框架、尾旋翼裝置、起落裝置和至少一個輔助升力-反扭力-冷卻功能裝置；輔助升力-反扭力-冷卻功能裝置，包括涵道和升力風扇，升力風扇環(huán)括在所述涵道內(nèi)，以無人駕駛直升機前進方向為中軸線，涵道關(guān)于中軸線對稱布置；涵道固定于發(fā)動機上方，涵道下方設(shè)計導風道，引導風流吹向發(fā)動機的氣缸；傾斜盤裝置為4通道混合控制傾斜盤裝置。本實用新型利用冷卻發(fā)動機的功率，為無人駕駛直升機提供部分額外升力和反扭力，使之有效載荷更大，效率更高。采用4通道混合控制傾斜盤裝置，其4個舵機的布置方式使之互為備份，提高了穩(wěn)定性。
【IPC分類】B64C1-06, B64D33-08, B64C27-39, B64C27-08, B64C19-00
【公開號】CN204310038
【申請?zhí)枴緾N201420626183
【發(fā)明人】李明, 陳文貴, 方逵, 戴思慧, 艾亮東, 唐啟源
【申請人】湖南農(nóng)業(yè)大學, 李明
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年10月27日