变直径旋翼装置及其变距控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种变直径旋翼装置及其变距控制方法，变直径旋翼装置包括桨叶、传动机构、桨叶收缩伸展结构、桨叶变距结构和收缩杆卸载结构。桨叶收缩伸展结构包括桨毂、中心轴、收缩盘、收缩杆和变距套筒，桨毂与中心轴固连，收缩盘与一对收缩杆通过旋转铰链连接，收缩杆另一端通过变距套筒连接有桨叶；桨叶变距结构包括变距盘、折叠杆、变距连接件、变距拉杆，变距盘与两对折叠杆组成的连杆机构通过旋转铰链连接，折叠杆的另一端连接变距连接件，变距连接件通过变距拉杆连接桨叶的上端。本发明专利技术通过对收缩盘以及变距盘的控制，可根据来流与飞行状态的不同改变桨叶直径从而使得飞行器处于一个最佳的飞行状态。于一个最佳的飞行状态。于一个最佳的飞行状态。

【技术实现步骤摘要】
变直径旋翼装置及其变距控制方法


[0001]本专利技术涉及旋翼设计领域，具体是一种变直径旋翼装置及其变距控制方法。

技术介绍

[0002]倾转旋翼飞行器从上世纪问世以来就引起了整个世界广泛的关注。倾转旋翼飞行器不仅拥有直升机的垂直起降、悬停等能力，还有着螺旋桨飞机的高速巡航能力。
[0003]为了满足直升机模式下的高机动能力，倾转旋翼机的桨叶半径难免会比一般的螺旋桨飞机大许多，这也导致了大尺寸的桨叶在飞机螺旋桨模式下产生了更大的空气阻力，从而直接导致了能量的损失，航程缩短等问题。
[0004]传统的倾转旋翼机使用的是一般桨叶，无法根据飞行状态的不同改变桨叶直径，这使得倾转旋翼飞行器在水平高速前飞时由于较大尺寸的桨叶而带来了很大的阻力，在垂直起飞时由于达不到直升机桨叶的长度而导致过载较小。
[0005]为了能让倾转旋翼机既能在直升机模式下拥有较大直径的桨叶以保证其高机动性，又能在水平模式下变为小直径桨叶以减少其阻力，设计一种可变直径桨叶机构势在必行。

技术实现思路

[0006]本专利技术为了解决现有技术的问题，提供了一种变直径旋翼装置及其变距控制方法，通过对收缩盘以及变距盘的控制，使连接桨叶的桨毂内部结构折叠从而使整个桨叶收缩的变直径结构，可根据来流与飞行状态的不同改变桨叶直径从而使得飞行器处于一个最佳的飞行状态。
[0007]本专利技术包括桨叶、传动机构、桨叶收缩伸展结构、桨叶变距结构和收缩杆卸载结构。
[0008]桨叶收缩伸展结构包括桨毂、中心轴、收缩盘、收缩杆和变距套筒，桨毂内开有安装孔，桨毂与中心轴固连，收缩盘安装在中心轴上，传动机构控制收缩盘沿中心轴轴向滑动，收缩盘与一对收缩杆通过旋转铰链连接，收缩杆另一端通过变距套筒连接有桨叶。
[0009]桨叶变距结构包括变距盘、折叠杆、变距连接件、变距拉杆，变距盘位于收缩盘上方，安装在中心轴上沿中心轴轴向滑动，变距盘与两对折叠杆组成的连杆机构通过旋转铰链连接，折叠杆的另一端连接变距连接件，变距连接件通过变距拉杆连接桨叶的上端。
[0010]收缩杆卸载结构包括连接卡口和承力连接件，连接卡口设置在变距盘下端，承力连接件设置在变距套筒端部，收缩杆收缩后承力连接件与连接卡口嵌合使收缩杆卸载，离心力承力部件由收缩杆转变为承力连接件。
[0011]进一步改进，所述的变距盘上设置有槽孔，变距连接件上设置有槽键，收缩杆收缩后槽键与槽孔嵌合，变距盘与变距连接件合为一个整体。
[0012]进一步改进，所述的变距套筒连接有两块夹板，桨叶通过两块夹板夹紧固定。
[0013]本专利技术还提供了一种变直径旋翼装置的变距控制方法，包括以下步骤：
1）由正常状态切换至小直径模式：通过传动机构带动收缩盘沿中心轴向下运动从而使收缩杆向下运动逐渐靠近中心轴，桨叶沿桨轴的安装孔向桨轴内部做轴向水平运动，由于桨叶的向内运动，带动一对折叠杆向上折叠直至槽键与槽孔完全嵌合连为一个整体。至此，收缩运动结束，桨叶有效长度缩短；2）变距控制：由于槽键与槽孔的嵌合，变距盘与变距连接件合为一个整体，通过传动机构带动变距盘沿中心轴向下运动，使得与变距连接件连接的变距拉杆旋转从而带动桨叶进行变距运动，桨叶沿变距套筒的轴线在安装孔内旋转变距。
[0014]本专利技术有益效果在于：1、通过对收缩盘以及变距盘的控制，使连接桨叶的桨毂内部连杆结构折叠/伸展从而使整个桨叶直径减小/增大的变直径结构。该结构使得倾转旋翼飞行器能够在垂直起降状态下使用大直径模式以提供足够的升力，在水平飞行状态下转为小直径模式来减少高速前飞时所带来的阻力。
[0015]2、由变距盘控制的变距结构，通过对变距盘位置的调整，带动变距拉杆连接的桨叶以实现桨叶的变距功能，可根据来流与飞行状态的不同改变桨叶直径从而使得飞行器处于一个最佳的飞行状态。
附图说明
[0016]图1为本专利技术主视图。
[0017]图2为收缩杆与折叠杆部位主视图。
[0018]图3为本专利技术俯视图。
[0019]图4为收缩杆与折叠杆部位俯视图。
[0020]图5为本专利技术整体收缩过程示意图。
[0021]图6为收缩杆与折叠杆部位收缩过程示意图。
[0022]图7为变距套筒部位变距过程示意图。
[0023]图8为收缩杆与折叠杆部位变距过程示意图。
[0024]图9为承力连接件和连接卡口嵌合部位放大示意图。
[0025]图中，1
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桨毂 2
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中心轴 3
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收缩盘 4
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收缩杆 5
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变距盘 6
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折叠杆 7
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变距拉杆 8
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桨叶 9
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变距连接件 10
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变距套筒 11
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安装孔 12
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槽孔 13
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槽键 14
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承力连接件 15
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连接卡口 16
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夹板。
具体实施方式
[0026]下面结合附图对本专利技术作进一步说明。
[0027]本专利技术整体结构如图1
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图4所示，包括桨叶8、传动机构、桨叶收缩伸展结构、桨叶变距结构和收缩杆卸载结构。
[0028]桨叶收缩伸展结构包括桨毂1、中心轴2、收缩盘3、收缩杆4和变距套筒10，桨毂1内开有安装孔11，桨毂1与中心2轴固连，收缩盘3安装在中心轴2上，传动机构控制收缩盘3沿中心轴2轴向滑动，收缩盘3与一对收缩杆4通过旋转铰链连接，收缩杆另一端通过变距套筒10连接有桨叶8。
[0029]桨叶变距结构包括变距盘5、折叠杆6、变距连接件9、变距拉杆7，变距盘5位于收缩
盘3上方，安装在中心轴2上沿中心轴轴向滑动，变距盘5与两对折叠杆6组成的连杆机构通过旋转铰链连接，折叠杆的另一端连接变距连接件9，变距连接件9通过变距拉杆7连接桨叶8的上端。
[0030]收缩杆卸载结构包括连接卡口15和承力连接件14，连接卡口15设置在变距盘5下端，承力连接件14设置在变距套筒10端部，收缩杆4收缩后承力连接件14与连接卡口15嵌合使收缩杆4卸载，离心力承力部件由收缩杆4转变为承力连接件14，如图9所示。
[0031]进一步改进，所述的变距盘5上设置有槽孔12，变距连接件9上设置有槽键13，收缩杆收缩后槽键13与槽孔12嵌合，变距盘5与变距连接件9合为一个整体。
[0032]进一步改进，所述的变距套筒10连接有两块夹板16，桨叶8通过两块夹板16夹紧固定。
[0033]本专利技术由正常状态切换至小直径模式的过程如图5和图6所示：通过传动机构带动收缩盘3沿中心轴2向下运动从而使收缩杆4向下运动逐渐靠近中心轴2，桨叶8沿桨轴1的安装孔11向桨轴1内部做轴向水平运动，由于桨叶8的向内运动，带动一对折叠杆6向上折叠直至槽键13与槽孔12完全嵌合连为一个整体。至此，收缩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变直径旋翼装置，其特征在于：包括桨叶、传动机构、桨叶收缩伸展结构、桨叶变距结构和收缩杆卸载结构；桨叶收缩伸展结构包括桨毂、中心轴、收缩盘、收缩杆和变距套筒，桨毂内开有安装孔，桨毂与中心轴固连，收缩盘安装在中心轴上，传动机构控制收缩盘沿中心轴轴向滑动，收缩盘与一对收缩杆通过旋转铰链连接，收缩杆另一端通过变距套筒连接有桨叶；桨叶变距结构包括变距盘、折叠杆、变距连接件、变距拉杆，变距盘位于收缩盘上方，安装在中心轴上沿中心轴轴向滑动，变距盘与两对折叠杆组成的连杆机构通过旋转铰链连接，折叠杆的另一端连接变距连接件，变距连接件通过变距拉杆连接桨叶的上端；收缩杆卸载结构包括连接卡口和承力连接件，连接卡口设置在变距盘下端，承力连接件设置在变距套筒端部，收缩杆收缩后承力连接件与连接卡口嵌合使收缩杆卸载，离心力承力部件由收缩杆转变为承力连接件。2.根据权利要求1所述的变直径旋翼装置，其特征在于：所述的变距...

【专利技术属性】
技术研发人员：高亚东，李荣，徐阳，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：