[发明专利]旋翼矢量变向装置及共轴旋翼、单桨直升机及控制方法

说明书

本发明公开了一种旋翼矢量变向装置及共轴旋翼、单桨直升机及控制方法，包括动力机构，滑动倾转旋翼组件，倾转斜盘组件，倾转驱动组件，中轴固定组件。本发明通过倾转驱动组件带动倾转滑盘倾转，从而可以使得滑动倾转旋翼组件的旋翼倾斜，从而实现飞行器的运动控制，相比于传统的矢量旋翼装置为动力机构与旋翼一同倾斜的系统，操纵机构可以直接对旋翼的桨盘进行倾斜操控，能够减轻操控其旋翼方向的操纵机构的负担。由于整体方案上通过简化结构，使传动结构更加可靠，其制造成本更少，并且相比于普通单桨直升机的旋翼机构，本旋翼机构的机动性更强，响应更快，效率更高，其控制方法更加简单。

技术领域

本发明涉及航空技术领域，特别涉及一种旋翼矢量变向装置及共轴旋翼、单桨直升机及控制方法。

背景技术

近十几年来，随着复合材料、动力系统、传感器、尤其是飞行控制等技术的研究进展，无人直升机得到了迅速的发展，正日益成为人们关注的焦点；在无人直升飞机领域，直升无人机成为一种飞行器界的新物种；目前的直升无人机通过斜盘操控桨叶的周期性和总体性的俯仰角，来控制飞行器的飞行状态。为配合这种控制方案，直升无人机的旋翼系统上需要很多的连杆，铰链，在这种直升无人机的控制上需要根据结构，调整桨盘的相位角。影响相位角的因素比较多，所以很难得出具体的相位角数值，需要多次调整结构到合适的相位角。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述问题，提供一种旋翼矢量变向装置及共轴旋翼、单桨直升机及控制方法。

为达到上述目的，本发明采用的方法是：提供一种旋翼矢量变向装置，包括动力机构，滑动倾转旋翼组件，倾转斜盘组件，倾转驱动组件，中轴固定组件；

所述的滑动倾转旋翼组件包括上翘板桨夹，下翘板桨夹，滑轮支架，倾转滑轮,桨毂，推进旋翼；

所述的上翘板桨夹的中间位置与桨毂的一端铰接，所述的上翘板桨夹的两端分别与两个滑轮支架的一端铰接；所述的两个滑轮支架的另一端分别与下翘板桨夹的两端铰接；所述的下翘板桨夹中间位置与桨毂的另一端铰接；所述的两个滑轮支架底部铰接安装两个倾转滑轮；所述的上翘板桨夹两端都固定安装有推进旋翼；

所述的中轴固定组件包括中心连接轴以及与中心连接轴连接的动力驱动器底座，所述的桨毂套设在所述的中心连接轴上，所述动力机构设置在动力驱动器底座，动力机构与桨毂（25）连接，用于驱动所述的桨毂旋转；

所述的倾转斜盘组件包括倾转滑盘以及驱动连杆组件，所述的驱动连杆组件与倾转驱动组件连接，倾转驱动组件通过驱动连杆组件带动倾转滑盘倾转；

所述的倾转滑盘的一侧端面与所述的倾转滑轮相抵触，所述的倾转滑盘倾转时，倾转滑轮在旋翼旋转时在倾转滑盘上滚动。

作为本发明的优选，所述的倾转斜盘组件还包括关节轴承，所述的关节轴承安装在所述倾转滑盘的中心位置，且所述的关节轴承套设在所述的中心连接轴上。

作为本发明的优选，所述的倾转驱动组件包括前驱动舵机，左驱动舵机，左驱动力臂，前驱动力臂；驱动连杆组件包括左驱动连杆以及前驱动连杆；所述的前驱动连杆一端与倾转滑盘一侧铰接，左驱动连杆的一端与倾转滑盘另一侧铰接；所述的左驱动连杆的另一端与左驱动力臂的一端铰接；所述的前驱动连杆的另一端与前驱动力臂铰接；所述的左驱动力臂的另一端与左驱动舵机的扭力输出轴固连；所述的前驱动力臂的另一端与前驱动舵机的扭力输出轴固连。

作为本发明的优选，在所述的中心连接轴远离动力驱动器底座的一端设置有驱动器安装底座，所述的前驱动舵机与左驱动舵机分别安装在所述的驱动器安装底座的不同位置，前驱动力臂与左驱动力臂点位的连线与中心连接轴的轴线不相交。

作为本发明的优选，所述的倾转斜盘组件还包括用于限制倾转滑盘的方位角度斜盘方位限制器。

作为本发明的优选，所述的斜盘方位限制器包括双连杆结构，双连杆一端与所述的倾转滑盘的一侧铰接，另一端与驱动器安装底座的铰接。