一种共轴直升机及其旋翼系统技术方案

本发明专利技术公开了一种共轴直升机的旋翼系统，包括主轴、上桨叶桨夹和下桨叶桨夹，在主轴的顶部和/或中部安装有平衡机构，平衡机构包括固定块、小翼框支撑架、小翼支撑框、小翼连接轴和平衡小翼，固定块固定安装在主轴上，小翼框支撑架通过轴承与固定块上的轴转动连接，平衡小翼固定在小翼连接轴的一端，小翼连接轴的另一端穿过小翼支撑框的一端且与小翼框支撑架可转动连接，小翼连接轴垂直于固定块上的轴，且与小翼支撑框固定连接；平衡小翼与共轴双桨旋翼配合使用，利用平衡小翼的自稳特性及其旋转面的可调节性改善共轴直升机的控制品质，提高了共轴直升机的自稳性和安全性。本发明专利技术还公开了一种包括上述旋翼系统的共轴直升机。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及飞行器设计
，特别是涉及一种共轴直升机的旋翼系统。另外，本专利技术还涉及一种包括上述旋翼系统的共轴直升机。
技术介绍
共轴直升机是直升机的一种，它具有双层桨叶，且上下桨盘桨叶的转动方向相反，并在同一轴线上。由于其结构紧凑、机动性好，因此有广泛的应用。为增加飞行平稳性，目前的共轴直升机大都加装有平衡杆或平衡重锤，加装了平衡杆或平衡重锤的共轴直升机，在平衡杆或平衡锤的陀螺效应作用下，其姿态较为平稳，但平衡杆或平衡锤的旋转面不可人工调整，只能靠其自身绕轴旋转产生的向心力分力进行修正，使得直升机调整姿态的时间较长，反应较为迟钝；目前也有加装了平衡小翼的共轴直升机，但其配合了尾桨设计。由于尾桨的存在使得共轴直升机的结构复杂，设计制作成本增加，且由于尾桨要消耗一部分发动机的功率，使得整机的效率降低，同时尾桨也是一个较为脆弱的部分，容易受到损坏增大了直升机的坠机概率，降低了直升机的安全性。因此提高共轴直升机的自稳性和安全性是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种共轴直升机的旋翼系统，其结构设计能够提高共轴直升机的自稳性和安全性。本专利技术的另一目的是提供一种包括上述旋翼系统的共轴直升机。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种共轴直升机的旋翼系统，包括主轴、安装在所述主轴上的上桨叶桨夹和下桨叶桨夹，所述上桨叶桨夹和所述下桨叶桨夹均可绕自身水平轴线转动，在所述主轴的顶部和/或在所述主轴的中部安装有平衡机构，所述平衡机构，包括固定块、小翼框支撑架、小翼支撑框、小翼连接轴和平衡小翼，所述固定块固定安装在所述主轴顶部，所述小翼框支撑架通过轴承与所述固定块上的轴转动连接，所述平衡小翼固定在所述小翼连接轴的一端，所述小翼连接轴的另一端穿过所述小翼支撑框的一端且与所述小翼框支撑架可转动连接，所述小翼连接轴垂直于所述固定块上的轴，且与所述小翼支撑框固定连接，所述平衡小翼、所述小翼连接轴和所述小翼支撑框形成一个整体，且可相对所述小翼框支撑架绕所述小翼连接轴的轴线旋转。优选地，固定块固定安装在主轴的顶部，且共轴直升机的旋翼系统，还包括摆臂推拉杆、上桨变距摆臂、上桨叶变距推拉杆和上桨叶变距过渡杆，以及安装在所述主轴上且设于所述上桨叶桨夹与所述下桨叶桨夹之间的上倾斜盘内环和上倾斜盘外环，所述上倾斜盘内环和所述上倾斜盘外环嵌套成一个整体且能够各自转动，所述上倾斜盘内环和所述上倾斜盘外环作为一个整体能够沿所述主轴上下滑动且能够上下摆动倾斜；所述上倾斜盘内环的左右耳上分别连接有一个所述摆臂推拉杆，所述摆臂推拉杆的另一端安装于所述上桨变距摆臂靠近所述主轴的动端，所述上桨变距摆臂的定端安装于所述小翼框支撑架上，且所述上桨变距摆臂的动端能够绕着其定端在垂直方向上下摆动，所述上桨叶变距推拉杆的一端连接在所述上桨变距摆臂的中间位置，另一端通过所述上桨叶变距过渡杆与所述上桨叶桨夹连接。优选地，还包括上桨相位臂、小翼变距控制臂和小翼变距推拉杆，所述小翼变距控制臂通过其中间的安装孔安装于所述主轴上，且所述小翼变距控制臂能够绕着安装孔上下摆动，所述上倾斜盘内环的前后耳上分别连接有一个所述上桨相位臂，所述上桨相位臂的另一端与所述小翼变距控制臂的一端连接，所述小翼变距控制臂的另一端通过小翼变距过渡杆与所述小翼变距推拉杆的一端连接，所述小翼变距推拉杆的另一端安装在所述小翼支撑框上。优选地，所述上倾斜盘外环的前后耳上分别连接有一个长推拉杆，所述上倾斜盘外环的左右耳上分别连接有一个短推拉杆。优选地，还包括，下传动机构，所述下传动机构用于传输驱动机构所提供的动力，以使得所述下桨叶桨夹绕自身轴线转动以及使得所述下桨叶桨夹相对于所述主轴倾斜；设在所述下桨叶桨夹一侧且用于调节所述下桨叶桨夹转角的下桨叶变距推拉杆和下桨叶变距过渡杆，所述下桨叶桨夹通过所述下桨叶变距过渡杆与所述下桨叶变距推拉杆连接，所述下桨叶变距推拉杆与所述下传动机构连接，且所述长推拉杆与所述短推拉杆均与所述下传动机构连接。优选地，固定块固定安装在主轴的中部，且所述固定块处于下桨叶桨平的下方。本专利技术还提供一种共轴直升机，包括旋翼系统，所述旋翼系统具体为上述任意一项所述的旋翼系统。本专利技术提供的共轴直升机的旋翼系统，包括主轴、安装在主轴上的上桨叶桨夹和下桨叶桨夹，上桨叶桨夹和下桨叶桨夹均可绕自身水平轴线旋转，还包括固定块、小翼框支撑架、小翼支撑框、小翼连接轴和平衡小翼，固定块固定安装在主轴顶部，小翼框支撑架通过轴承与固定块上的轴转动连接，平衡小翼固定在小翼连接轴的一端，小翼连接轴的另一端穿过小翼支撑框的一端且与小翼框支撑架可转动连接，小翼连接轴垂直于固定块上的轴，且与小翼支撑框固定连接，平衡小翼、小翼连接轴和小翼支撑框形成一个整体，且可相对小翼框支撑架绕小翼连接轴的轴线旋转。平衡小翼在离心力及高速旋转的作用下产生陀螺效应，即平衡小翼总是趋向于保持已形成的稳定状态，形成了其自稳特性。在直升机机身位于中位时，平衡小翼的旋转面垂直于主轴并与上下桨叶桨夹的旋转面平行，在此状态下平衡小翼总是趋于保持其旋转面的水平及其旋转轴心的稳定；在直升机倾斜时主轴倾斜，由于平衡小翼是一种旋翼翼型，其在旋转过程中会在垂直于旋转面和平行于旋转面的平面产生力，从而作用于与其相连的小翼支撑框，使其与平衡小翼一起趋向于保持已形成的自稳状态，进而带动主轴趋于保持垂直状态；将平衡小翼与共轴双桨旋翼配合使用，并利用平衡小翼的自稳特性及其旋转面的可调节性改善共轴直升机的控制品质，因此本专利技术提供的旋翼系统能够提高共轴直升机的调整效率，提高共轴直升机的自稳性和安全性。本专利技术提供的共轴直升机包括上述旋翼系统，由于上述旋翼系统具有上述技术效果，上述共轴直升机也应具有同样的技术效果，在此不再详细介绍。附图说明图1为本专利技术所提供的共轴直升机的旋翼系统的一种具体实施方式的结构示意图；图2为图1的俯视图；图3为图1的主视图；图4为本专利技术所提供的共轴直升机的旋翼系统的一种具体实施方式的修正过程示意图；图5为设置有两平衡机构的共轴直升机的旋翼系统的结构示意图。其中：1为长推拉杆；2为短推拉杆；3为下桨叶变距推拉杆；4为下桨叶变距过渡杆；5为下桨盘桨毂；6为下桨叶桨夹；7为上倾斜盘外环；8为上倾斜盘内环；9为摆臂推拉杆；10为上桨相位臂；11为小翼变距控制臂；12为上桨叶变距推拉杆；13为上桨变距摆臂；14为固定块；15为小翼框支撑架；16为小翼支撑框；17为小翼连接轴；18为平衡小翼；19为小翼变距推拉杆；20为上桨叶变距过渡杆；21为上桨叶桨夹；22为小翼变距过渡杆；23为挥舞轴；24为轴承；25剪刀臂；26下小翼变距推拉杆；27剪刀臂推拉臂；28俯仰推拉杆；29下倾斜盘外环；30下倾斜盘内环；31固定件。上图4中：H1为中位时的主轴轴线；L1为中位时平衡小翼的旋转面；M1为中位时上桨盘桨叶的旋转面；N1为中位时下桨盘桨叶的旋转面；H2为倾斜时的主轴轴线；L2为倾斜时无平衡小翼时的旋转面；M2为倾斜时上桨盘桨叶的旋转面；N2为倾斜时下桨盘桨叶的旋转面；L3为倾斜时平衡小翼自稳修正后的实际旋转面；M3为平衡小翼修正后上桨盘桨叶的实际旋转面。具体实施方式本专利技术的核心是提供一种共轴直升机的旋翼系统，其结构设计能够提高共轴直升机的自稳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种共轴直升机的旋翼系统，包括主轴、安装在所述主轴上的上桨叶桨夹(21)和下桨叶桨夹(6)，所述上桨叶桨夹(21)和所述下桨叶桨夹(6)均可绕自身水平轴线转动，其特征在于，在所述主轴的顶部和/或在所述主轴的中部安装有平衡机构，所述平衡机构，包括固定块(14)、小翼框支撑架(15)、小翼支撑框(16)、小翼连接轴(17)和平衡小翼(18)，所述固定块(14)固定安装在所述主轴上，所述小翼框支撑架(15)通过轴承(24)与所述固定块(14)上的轴转动连接，所述平衡小翼(18)固定在所述小翼连接轴(17)的一端，所述小翼连接轴(17)的另一端穿过所述小翼支撑框(16)的一端且与所述小翼框支撑架(15)可转动连接，所述小翼连接轴(17)垂直于所述固定块(14)上的轴，且与所述小翼支撑框(16)固定连接，所述平衡小翼(18)、所述小翼连接轴(17)和所述小翼支撑框(16)形成一个整体，且可相对所述小翼框支撑架(15)绕所述小翼连接轴(17)的轴线旋转。

【技术特征摘要】
1.一种共轴直升机的旋翼系统，包括主轴、安装在所述主轴上的上桨叶桨夹(21)和下桨叶桨夹(6)，所述上桨叶桨夹(21)和所述下桨叶桨夹(6)均可绕自身水平轴线转动，其特征在于，在所述主轴的顶部和/或在所述主轴的中部安装有平衡机构，所述平衡机构，包括固定块(14)、小翼框支撑架(15)、小翼支撑框(16)、小翼连接轴(17)和平衡小翼(18)，所述固定块(14)固定安装在所述主轴上，所述小翼框支撑架(15)通过轴承(24)与所述固定块(14)上的轴转动连接，所述平衡小翼(18)固定在所述小翼连接轴(17)的一端，所述小翼连接轴(17)的另一端穿过所述小翼支撑框(16)的一端且与所述小翼框支撑架(15)可转动连接，所述小翼连接轴(17)垂直于所述固定块(14)上的轴，且与所述小翼支撑框(16)固定连接，所述平衡小翼(18)、所述小翼连接轴(17)和所述小翼支撑框(16)形成一个整体，且可相对所述小翼框支撑架(15)绕所述小翼连接轴(17)的轴线旋转。2.根据权利要求1所述的共轴直升机的旋翼系统，其特征在于，所述固定块(14)固定安装在所述主轴的顶部，且所述共轴直升机的旋翼系统，还包括摆臂推拉杆(9)、上桨变距摆臂(13)、上桨叶变距推拉杆(12)和上桨叶变距过渡杆(20)，以及安装在所述主轴上且设于所述上桨叶桨夹(21)与所述下桨叶桨夹(6)之间的上倾斜盘内环(8)和上倾斜盘外环(7)，所述上倾斜盘内环(8)和所述上倾斜盘外环(7)嵌套成一个整体且能够各自转动，所述上倾斜盘内环(8)和所述上倾斜盘外环(7)作为一个整体能够沿所述主轴上下滑动且能够上下摆动倾斜；所述上倾斜盘内环(8)的左右耳上分别连接有一个所述摆臂推拉杆(9)，所述摆臂推拉杆(9)的另一端安装于所述上桨变距摆臂(13)靠近所述主轴的动端，所述上桨变距摆臂(13)的定端安装于所述小翼框支撑架(15)上，且所述上桨变距摆臂(13)的动端能够绕着其定端在垂直方向上下摆动，所述上桨叶...

【专利技术属性】
技术研发人员：李均，
申请(专利权)人：湖南省库塔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43