遥控模型直升机平衡系统技术方案

本发明专利技术涉及一种适于单旋翼模型直升机的平衡控制的遥控模型直升机平衡系统，该模型直升机包括一主轴、一设于主轴上的旋翼夹、以及设于旋翼夹上的一对旋翼，该平衡系统包括一对混控摇臂、一连接于主轴上的平衡杆以及一对设于平衡杆两端的平衡锤。该对混控摇臂通过其中部的轴孔与旋翼夹两侧的凸轴的配合可转动连接于旋翼夹两侧。该对混控摇臂的两端分别形成万向铰接点，其中第一端的铰接点由平衡杆通过一对第一连杆控制，而第二端上的铰接点通过由控制系统通过一对第二连杆控制，该平衡杆的轴线与该旋翼的轴线的水平夹角介于２５°至６５°之间。该平衡系统可提高模型直升机的平衡性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种遥控模型直升机，尤其涉及单旋翼遥控模型直升机平衡系统。
技术介绍
遥控模型直升机与真实的直升机在基本技术上是一致的，但是二者在结构上又有明显的不同。目前直升机的控制方式有贝尔方式，希拉方式和贝尔-希拉混合方式。贝尔方式大多使用在真实的直升机，其典型特征是旋翼的桨叶角的直接控制，没有稳定翼片，旋翼的前缘有配重，更多的现代直升机连配重也没有，而是旋翼能作挥舞运动，当直升机在行进中遇到不稳定气流干扰时，变化的气动载荷不会传导到机身，直升机的颠簸较小。贝尔方式直升机的特性是动作控制较直接，小动作较灵敏但无法从事大动作飞行。因此这种方式无法实现特技模型直升机中对操纵性能特定要求：卓越性高灵敏度、动作难度高大舵量操纵的技术要求。希拉方式和贝尔方式的特性相反，希拉控制方式的R/C直升机特点是有一对平衡翼片(又称希拉小翼)。平衡翼主要是作为伺服机和主旋翼间的一个中介，操纵时先以伺服机拉动平衡翼，再以平衡翼拉动主旋翼。希拉方式的直升机适合大动作飞行，多应用在R/C直升机，但是单纯的希拉方式难以获得足够的稳定性。目前在模型直升机中普遍使用的是贝尔-希拉混合方式，该方式的平衡锤与希拉小翼为一整体的组合件，且平衡锤-希拉小翼的轴线垂直于旋翼轴线。平衡锤旋转时产生的陀螺效应，克服模型直升机的飞行中遇到的外界干扰，起到平衡作用，使模型自动克服外界的干扰。“贝尔-希拉”方式主要表现在操纵性能的优越性，适用于有大舵量操纵的单旋翼模型直升机上。然而，由于平衡锤-希拉小翼为一个整体，在一定速度下旋转的小翼对平衡锤的自动平衡作用起到某种阻尼作用，弱化-->了平衡锤的平衡功效。这导致该模式的操纵技术复杂，特别对于初学者来说，该方式的模型直升机的自身平衡性能仍显不足，初学时极易出现飞行事故。业者希望可以对“贝尔-希拉”方式的直升机进行某些改良，以提高其平衡性能。然而由于平衡锤的自动平衡功能和希拉小翼的辅助操纵功能是两个不同的技术问题，在贝尔-希拉方式中二者却被合成为整体，根据这种方式设计出来的结构并无法在操纵性能与平衡性能之间有充裕的设计自由度。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种具有更高平衡性能的遥控模型直升机平衡系统。本专利技术为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种遥控模型直升机平衡系统，适于单旋翼模型直升机的平衡控制，该模型直升机包括一主轴、一设于主轴上的旋翼夹、以及设于旋翼夹上的一对旋翼，其中平衡系统包括一对混控摇臂、一连接于主轴上的平衡杆以及一对设于平衡杆两端的平衡锤；该对混控摇臂分别设于旋翼夹两侧，且通过其中部的轴孔与旋翼夹两侧的凸轴可转动连接；该对混控摇臂的两端分别形成万向铰接点，其中第一端上的万向铰接点通过一对第一连杆与设于平衡杆邻近主轴位置的两个万向铰接点连接，使该对第一端被平衡杆所控制，而第二端上的万向铰接点通过一对第二连杆与设于旋翼下方主轴的控制系统上的万向铰接点连接，使该对第二端被该控制系统所控制，平衡杆的轴线与所述旋翼的轴线的水平夹角介于25°至65°之间。在上述的遥控模型直升机平衡系统中，平衡杆可以连接于主轴的顶端，且位于旋翼夹的上方；平衡杆位于旋翼夹的下方的主轴上，其中平衡杆可以是连接于旋翼夹下方主轴的一平衡杆架上。较佳地是，平衡杆的轴线与旋翼的轴线水平夹角为45°，平衡杆与旋翼的水平夹角可以将45°作为基点角度，向正负两个方向调整，最终通过实验求得平衡性能及平衡性能与操纵性能较佳组合时的夹角。本专利技术由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有如下显著优点：1、与现有的“贝尔—希拉”模式平衡锤与“希拉小翼”共同对旋翼控制不同的是，本专利技术单独利用旋转状态的平衡锤的陀螺效应通过混控摇臂对旋翼迎角-->实施控制，克服单旋翼模型直升机在空中所遇到的外界干扰，这种自动平衡效果使模型直升机在空中处于相对安定状态；2、与现有的”贝尔—希拉”模式的遥控模型直升机中，平衡锤与旋翼的轴线恒定为垂直的结构相比，本专利技术的平衡锤与旋翼的轴线的夹角，在设计时可以45°夹角为基点调整该夹角，因此可找到模型直升机的动稳定性和操纵性较佳组合，其模型直升机的动稳定性显著优于”贝尔—希拉”模式。3、与现有的”贝尔—希拉”模式的遥控模型直升机相较，本专利技术可以通过调节平衡锤的陀螺效应的大小(调整平衡锤重量或平衡锤旋转半径)，更十分有效地改变直升机的平衡性能，以适应不同人群的需要。附图说明为让本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作详细说明，其中：图1是本专利技术一个实施例的遥控单旋翼模型直升机局部示意图。图2是图1所示模型直升机的俯视图。图3是本专利技术另一个实施例的遥控单旋翼模型直升机局部示意图。图4是模型直升机的旋翼在旋转一周期间所受到的干扰力以及旋翼迎角变化造成升力变化示意图。图5是图4所示干扰力经一个周期衰减后的示意图。图6是图4所示干扰力衰减过程示意图。具体实施方式请参阅图1、图2所示，本专利技术一个实施例的遥控模型直升机100中，设有一主轴1，一旋翼夹2设于主轴1上，旋翼夹2两端分别连接一旋翼10，一对旋翼10可以主轴1为中心旋转。并且旋翼10及旋翼夹2以旋翼轴线12为轴可转动，也就是说旋翼10的相对于气流的迎角可增加或减小，由此旋翼迎角可周期性变化。直升机100的平衡系统包括一对混控摇臂4，分别对称地设于旋翼夹2两侧，每一混控摇臂4分别通过其中部的轴孔41与旋翼夹2中部的凸轴21可转-->动连接。平衡系统还包括一平衡杆8以及一对设于平衡杆8两端的平衡锤11，平衡杆8与平衡锤11形成一整体。在本实施例中，平衡杆8中心连接于主轴1的顶端，即位于旋翼10的上方。以点划线X为轴心，平衡锤11可如图1箭头A所示方向在垂直面上转动。如图2所示，与目前的贝尔-希拉方式不同的是，平衡杆8及平衡锤11的轴线12与旋翼10的轴线13的水平夹角小于90°，在本专利技术的实施例中，此夹角可为25°至65°，较佳地为45°。此外，在旋翼10和平衡锤下方的主轴1上设有倾斜盘，倾斜盘由两部分组成，上方为旋转倾斜盘6，下方为不旋转倾斜盘7，两者通过轴承相互连接。旋转倾斜盘6通过万向铰接点34、连杆5、万向铰接点33与混控摇臂4连接；主轴通过拨叉14、第二连杆5带动旋转倾斜盘6同步旋转；旋转倾斜盘6既旋转又跟随不旋转倾斜盘7的倾斜而倾斜；不旋转倾斜盘依次通过万向铰接点35、第三连杆16、伺服机摇臂17与伺服机18连接。上述结构组成操纵系统。此操纵系统的结构仅为便于说明平衡系统的原理而提供，并非用以限制本专利技术。伺服机18的操纵力矩依次通过伺服机摇臂17、第三连杆16、万向铰接点35传递到不旋转倾斜盘7，使它发生倾斜，旋转倾斜盘6由此也跟随不旋转倾斜盘7的倾斜面旋转，将操纵力矩变为周期性力矩。该周期性力矩经第二连杆5传递至混控摇臂4并进而控制旋翼10的桨叶角周期性地或增大或减小，使桨盘(旋翼旋转平面)产生倾斜，进而实现对模型直升机纵向或横向力矩的操纵。平衡杆8邻近主轴1的位置形成一对万向铰接点31。每一混控摇臂4的两端也分别形成万向铰接点32、33，即一对混控摇臂上共计4个万向铰接点，如图2所示，这4个铰接点呈矩形排列。而在旋转倾斜盘6上，也分别形成有至少两个位于旋转倾斜盘6同一直径上的万向铰接点34。其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种遥控模型直升机平衡系统，适于单旋翼模型直升机的平衡控制，所述模型直升机包括一主轴、一设于主轴上的旋翼夹、以及设于旋翼夹上的一对旋翼，其特征在于，所述平衡系统包括一对混控摇臂、一连接于主轴上的平衡杆以及一对设于平衡杆两端的平衡锤；该对混控摇臂分别设于旋翼夹两侧，且通过其中部的轴孔与旋翼夹两侧的凸轴可转动连接；该对混控摇臂的两端分别形成万向铰接点，其中第一端上的万向铰接点通过一对第一连杆与设于平衡杆邻近主轴位置的两个万向铰接点连接，使该对第一端被平衡杆所控制，而第二端上的万向铰接点通过一对第二连杆与设于旋翼下方主轴的控制系统上的万向铰接点连接，使该对第二端被该控制系统所控制，所述平衡杆的轴线与所述旋翼的轴线的水平夹角介于２５°至６５°之间。

【技术特征摘要】
1.一种遥控模型直升机平衡系统，适于单旋翼模型直升机的平衡控制，所述模型直升机包括一主轴、一设于主轴上的旋翼夹、以及设于旋翼夹上的一对旋翼，其特征在于，所述平衡系统包括一对混控摇臂、一连接于主轴上的平衡杆以及一对设于平衡杆两端的平衡锤；该对混控摇臂分别设于旋翼夹两侧，且通过其中部的轴孔与旋翼夹两侧的凸轴可转动连接；该对混控摇臂的两端分别形成万向铰接点，其中第一端上的万向铰接点通过一对第一连杆与设于平衡杆邻近主轴位置的两个万向铰接点连接，使该对第一端被平衡杆所控制，而第二端上的万向铰接点通过一对第二连杆与设于旋翼下方主轴的控制系统上的万向铰...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄国川，吴雨辰，俞宜震，丁焕中，
申请(专利权)人：上海九鹰电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]