[实用新型]一种电调控制的变距旋翼系统模块及直升机

说明书

本发明公开了一种电调控制的变距旋翼系统模块及直升机，包括中心轴，动力模块，角度测量单元，电子调速器，桨毂，挥舞连接件，超前滞后变距桨夹，桨叶。本方案采用无伺服器周期变距的方案，通过电子调速器控制动力模块周期性变化扭矩，动态扭矩输出可以使旋翼造成滞后或者超前的动作，通过本发明的特殊结构可以在桨叶超前或者滞后运动的同时改变桨距。通过被动耦合垂直和水平运动的水平铰链，响应脉冲扭矩获取传统斜盘的变距效果；现有技术中的变距旋翼系统为达到变距目的，通常设有复杂的操纵连杆机构，其制造难度大，成本高，且寿命短。本发明极大地简化了结构，摒弃了传统的复杂操纵机构，减少了旋翼系统的重量，降低了材料成本与制造难度。

技术领域

本发明涉及直升机领域，特别涉及一种电调控制的变距旋翼系统模块及直升机。

背景技术

现有的直升机旋翼系统通常包括旋翼动力系统、变距操纵系统。旋翼动力系统包括动力模块、连接轴、旋翼机构等。现有方案中的旋翼机构与动力模块之间距离通常较远，需要通过细长的连接轴连接，在周期旋转过程中会出现失稳、振动、摩擦等问题。变距操纵系统包括有变距机构、同步机构等复杂的操纵机构。复杂的操纵机构不仅会使加工制造成本较高，而且会给整个系统装配的装配带来不便。因此，现有的直升机旋翼系统中的旋翼动力系统和变距操纵机构不仅会在设计、制造与装配过程中存在非常大的复杂性，而且会在实际飞行时存在较大的可靠性与安全性隐患。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述问题，提供一种电调控制的变距旋翼系统模块及直升机。

为达到上述目的，本发明采用的方法是：提供一种电调控制的变距旋翼系统模块，包括中心轴，动力模块，角度测量单元，电子调速器，桨毂，挥舞连接件，超前滞后变距桨夹，桨叶。

所述的超前滞后变距桨夹一端与所述的桨叶一端固连，所述的超前滞后变距桨夹另一端与挥舞连接件的一端铰接，所述的挥舞连接件与所述的桨毂的一端铰接形成水平铰；所述的桨毂与所述的动力模块的动力输出轴固连；所述的电调控制的变距旋翼系统模块中围绕所述的中心轴，均布两个所述的桨叶，两个所述的超前滞后变距桨夹；所述的电调控制的变距旋翼系统模块中围绕所述的中心轴，均布两个所述的桨叶，两个所述的超前滞后变距桨夹；所述的桨叶做超前滞后运动时，所述的挥舞连接件也同时在围绕水平铰上下挥舞运动；其中一个所述的超前滞后变距桨夹与所述的挥舞连接件的铰链为正据铰，上述正距铰的旋转中心线与所述的动力模块的旋转中心线形成锐角的角度；另一个所述的超前滞后变距桨夹与所述的挥舞连接件的铰链为反距铰，上述反距铰的旋转中心线与所述的动力模块的旋转中心线形成钝角的角度。

所述的角度测量单元为测量所述的动力模块旋转位置角度，与所述的动力模块同轴安装；所述的电子调速器可以控制所述的动力模块在旋转中的各个位置上，输出不同大小的扭矩；所述的角度测量单元检测得到所述的动力模块的旋转位置的角度信息，得到角度信息后所述的电子调速器控制所述的动力模块在各角度上的输出周期性变化的扭矩；所述的桨毂与所述的动力模块的动力输出轴固连；

减小输出扭矩，所述的桨叶做超前运动；增大输出扭矩，所述的桨叶做滞后运动；

所述的动力模块输出周期性变化的扭矩，驱动所述的桨叶；所述的桨叶被动做周期性的超前滞后运动；所述的超前滞后变距桨夹与所述的挥舞连接件的铰链是耦合围绕中心轴超前-滞后运动和围绕叶片长轴俯仰运动的特殊铰链；两个对称均布的超前滞后变距桨夹，其中一组超前时桨距减小、滞后时桨距增加，另一组超前时桨距增加、滞后时桨距减小；

所述的电子调速器可以提供一个正弦分量信号调制所述的动力模块的扭矩，扭矩输出最大值为波形峰值点，扭矩输出最小值为波形谷值点；输出信号的一个周期为360度，其峰值与谷值的角度相差180度。