本發(fā)明涉及直升機領域，特別涉及一種共軸直升機操縱機構(gòu)。

背景技術：

與單旋翼直升機相比，共軸反轉(zhuǎn)旋翼直升機具有旋翼臂展短、功率消耗低、不需安裝尾槳來平衡旋翼旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的反力矩、結(jié)構(gòu)設計更靈活等優(yōu)點。俄羅斯卡莫夫設計局設計制造的卡50共軸反轉(zhuǎn)直升機是該類直升機的典型代表?，F(xiàn)有技術中的共軸直升機通常上、下旋翼無法進行單槳獨立變距，此類直升機在實現(xiàn)升降、滾轉(zhuǎn)、俯仰、偏航和倒飛等機動時除了槳距調(diào)節(jié)之外還需要依賴旋翼的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，無法通過直接改變槳距來進行機動。此類方案由于慣量影響會導致飛機機動緩慢，效率較低。專利201510097444.6中提出了一種四個舵機混合控制的變距方案，可實現(xiàn)上、下旋翼獨立變距的差異性和周期變距的一致性，可通過直接改變槳距來進行機動，有效解決了直升機機動效率低下的問題。

在現(xiàn)有技術方案中，旋翼傳動軸周圍布置的操縱機構(gòu)非常復雜，除了控制上下旋翼槳距變化的機構(gòu)之外，還設置有帶動上下旋轉(zhuǎn)傾轉(zhuǎn)盤分別跟隨上下旋翼同步旋轉(zhuǎn)的兩套操縱機構(gòu)。此類方案不僅加工制造成本較高，而且安裝過程復雜，在實際飛行時還給整個操縱機構(gòu)的可靠性和安全性帶來較大的隱患。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服上述問題，提供一種共軸直升機操縱機構(gòu)。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的方法是：一種共軸直升機操縱機構(gòu)，包括滑動環(huán)，滑動旋轉(zhuǎn)環(huán)，橫向連接桿，縱向上拉桿，上槳轂轉(zhuǎn)動桿，聯(lián)動變距桿，上滑動傾轉(zhuǎn)盤，下滑動傾轉(zhuǎn)盤，下滑動傾轉(zhuǎn)十字盤，縱向下拉桿，下槳轂轉(zhuǎn)動桿，傾斜拉桿，縱向中拉桿，上滑動傾轉(zhuǎn)十字盤，上下十字盤連桿，上旋翼傳動軸，下旋翼傳動軸，上舵機輸出機構(gòu)，下舵機輸出機構(gòu)。所述的滑動環(huán)內(nèi)圈通過軸承與上旋翼傳動軸連接，其外圈與上舵機輸出機構(gòu)鉸接，在上舵機輸出機構(gòu)的推拉作用下可沿上旋翼傳動軸軸向滑動。所述的滑動旋轉(zhuǎn)環(huán)與滑動環(huán)沿上旋翼傳動軸的軸向固接，套裝于上旋翼傳動軸上，可沿上旋翼傳動軸的周向旋轉(zhuǎn)，其外圈與橫向連接桿鉸接。所述的橫向連接桿一端與滑動旋轉(zhuǎn)環(huán)鉸接，另一端與縱向上拉桿鉸接，其中部與聯(lián)動變距桿鉸接。所述的縱向上拉桿一端與橫向連接桿鉸接，另一端與上槳轂轉(zhuǎn)動桿鉸接。所述的聯(lián)動變距桿一端與橫向連接桿中部鉸接，另一端與上滑動傾轉(zhuǎn)盤鉸接。所述的上滑動傾轉(zhuǎn)盤內(nèi)圈通過萬向鉸套裝于上旋翼傳動軸上，與上滑動傾轉(zhuǎn)十字盤沿上旋翼傳動軸的軸向固接。所述的下滑動傾轉(zhuǎn)盤套裝于下旋翼傳動軸上，其外圈與沿下旋翼傳動軸周向均布的三個下舵機輸出機構(gòu)鉸接，在下舵機輸出機構(gòu)的推拉作用下可沿下旋翼傳動軸的軸向進行滑動，同時還能圍繞下旋翼傳動軸的軸向進行一定角度的傾轉(zhuǎn)。所述的下滑動傾轉(zhuǎn)十字盤通過萬向鉸套裝于下旋翼傳動軸上，與下滑動傾轉(zhuǎn)盤沿下旋翼傳動軸的軸向固接，其外圈十字端部通過上下十字盤連桿與上滑動傾轉(zhuǎn)十字盤連接，其外圈還與縱向下拉桿鉸接。所述的縱向下拉桿為折線型結(jié)構(gòu)，其一端與下滑動傾轉(zhuǎn)十字盤的外圈鉸接，另一端與傾斜拉桿鉸接，折點處與下槳轂轉(zhuǎn)動桿鉸接。所述的傾斜拉桿一端與縱向下拉桿鉸接，另一端與縱向中拉桿鉸接。所述的縱向中拉桿一端與傾斜拉桿鉸接，另一端與上滑動傾轉(zhuǎn)十字盤的外圈鉸接。所述的上滑動傾轉(zhuǎn)十字盤套裝于上旋翼傳動軸上。所述的上下十字盤連桿的上端與上滑動傾轉(zhuǎn)十字盤鉸接，下端與下滑動傾轉(zhuǎn)十字盤鉸接。

所述的滑動環(huán)在上舵機輸出機構(gòu)的作用下沿上旋翼傳動軸上下滑動，通過操縱機構(gòu)帶動上槳轂轉(zhuǎn)動桿運動，進行上旋翼槳距的獨立調(diào)節(jié)。所述的上旋翼傳動軸旋轉(zhuǎn)時，通過上槳轂轉(zhuǎn)動桿、縱向上拉桿和橫向連接桿帶動滑動旋轉(zhuǎn)環(huán)同步旋轉(zhuǎn)；通過上槳轂轉(zhuǎn)動桿、縱向上拉桿、橫向連接桿和聯(lián)動變距桿帶動上滑動傾轉(zhuǎn)盤同步旋轉(zhuǎn)。

所述的下滑動傾轉(zhuǎn)盤在下舵機輸出機構(gòu)的作用下沿下旋翼傳動軸上下滑動，通過操縱機構(gòu)帶動下槳轂轉(zhuǎn)動桿和上槳轂轉(zhuǎn)動桿運動，進行下旋翼和上旋翼槳距的聯(lián)動調(diào)節(jié)。所述的下旋翼傳動軸旋轉(zhuǎn)時，通過下槳轂轉(zhuǎn)動桿和縱向下拉桿帶動下滑動傾轉(zhuǎn)十字盤同步旋轉(zhuǎn)；通過下槳轂轉(zhuǎn)動桿、傾斜拉桿和縱向中拉桿帶動上滑動傾轉(zhuǎn)十字盤同步旋轉(zhuǎn)。

作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述的共軸直升機操縱機構(gòu)的上舵機輸出機構(gòu)包括上舵機，上舵機輸出桿,上舵機橫向連接桿，角桿，縱向拉桿，上舵機安裝架，上舵機固定板。所述的上舵機安裝在上舵機安裝架上，其輸出軸與上舵機輸出桿固接。所述的上舵機輸出桿一端與上舵機的輸出軸固接，另一端與上舵機橫向連接桿鉸接。所述的上舵機橫向連接桿一端與上舵機輸出桿鉸接，另一端與角桿鉸接。所述的角桿為直角形結(jié)構(gòu)，其一端與上舵機橫向連接桿鉸接，另一端與縱向拉桿鉸接，其折角處與上舵機安裝架鉸接。所述的縱向拉桿為門形結(jié)構(gòu)，其上端中部與角桿鉸接，下端與滑動環(huán)鉸接。所述的上舵機安裝架固定安裝在上舵機固定板上。所述的上舵機固定板與機身固接，套裝于上旋翼傳動軸上，并通過軸承與上旋翼傳動軸連接。

作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述的共軸直升機操縱機構(gòu)的下舵機輸出機構(gòu)包括下舵機，下舵機輸出桿，下舵機縱向連接桿，下舵機安裝座。所述的下舵機固定安裝在下舵機安裝座上，其輸出軸與下舵機輸出桿固接。所述的下舵機輸出桿一端與下舵機的輸出軸固接，另一端與下舵機縱向連接桿鉸接。所述的下舵機縱向連接桿一端與下舵機輸出桿鉸接，另一端與下滑動傾轉(zhuǎn)盤的外圈鉸接。

作為本發(fā)明的優(yōu)選，用于驅(qū)動上旋翼旋轉(zhuǎn)的作動電機安裝在上旋翼上方，用于驅(qū)動下旋翼旋轉(zhuǎn)的作動電機安裝在下旋翼下方，所述的上旋翼傳動軸與下旋翼傳動軸共軸，且與下旋翼傳動軸上下依次放置。所述的縱向拉桿為折彎門形結(jié)構(gòu)，其側(cè)邊中部折彎處與角桿鉸接，下端與滑動環(huán)鉸接。所述的縱向拉桿的折彎結(jié)構(gòu)為避免與上旋翼傳動軸發(fā)生干涉，亦可采用門形上梁中部開孔式結(jié)構(gòu)，為上旋翼傳動軸留出空間。

作為本發(fā)明的優(yōu)選，僅采用一個作動電機帶動上旋翼和下旋翼同步反向旋轉(zhuǎn)，所述的上旋翼傳動軸和下旋翼傳動軸通過傳動比為負數(shù)的齒輪機構(gòu)連接。

有益效果：

本發(fā)明技術方案相比現(xiàn)有方案，采用了結(jié)構(gòu)更加簡單的新型操縱機構(gòu)，實現(xiàn)了上、下旋翼周期變距的一致性和獨立變距的差異性功能，即在上旋翼和下旋翼槳距聯(lián)動調(diào)節(jié)的同時可對上旋翼槳距進行獨立調(diào)節(jié)。尤為重要的是，本方案將旋轉(zhuǎn)傾轉(zhuǎn)盤跟隨旋翼進行同步旋轉(zhuǎn)的操縱機構(gòu)集成到了上下旋翼的變槳距機構(gòu)中，可有效降低生產(chǎn)成本并提高系統(tǒng)可靠性和安全性。

附圖說明

圖1為共軸直升機操縱機構(gòu)示意圖；

圖2為共軸直升機操縱機構(gòu)的上舵機輸出機構(gòu)的示意圖；

圖3為共軸直升機操縱機構(gòu)的下舵機輸出機構(gòu)的示意圖；

圖4位本實用新型實施例2的立體圖；

圖5為本實用新型實施例2的主視圖；

圖1至圖3中所示，1、滑動環(huán)，2、滑動旋轉(zhuǎn)環(huán)，3、橫向連接桿，4、縱向上拉桿，5、上槳轂轉(zhuǎn)動桿，6、聯(lián)動變距桿，7、上滑動傾轉(zhuǎn)盤，8、下滑動傾轉(zhuǎn)盤，9、下滑動傾轉(zhuǎn)十字盤，10、縱向下拉桿，11、下槳轂轉(zhuǎn)動桿，12、傾斜拉桿，13、縱向中拉桿，14、上滑動傾轉(zhuǎn)十字盤，15、上下十字盤連桿，16、上旋翼傳動軸，17、下旋翼傳動軸，18、上舵機輸出機構(gòu)，19、下舵機輸出機構(gòu)，18a、上舵機，18b、上舵機輸出桿，18c、上舵機橫向連接桿，18d、角桿，18e、縱向拉桿，18f、上舵機安裝架，18g、上舵機固定板，19a、下舵機，19b、下舵機輸出桿，19c、下舵機縱向連接桿，19d、下舵機安裝座。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例，進一步闡明本發(fā)明，本實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下進行實施，應理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。

實施例1：

如圖1所示為本實施例公開的一種共軸直升機操縱機構(gòu)示意圖，包括滑動環(huán)1，滑動旋轉(zhuǎn)環(huán)2，橫向連接桿3，縱向上拉桿4，上槳轂轉(zhuǎn)動桿5，聯(lián)動變距桿6，上滑動傾轉(zhuǎn)盤7，下滑動傾轉(zhuǎn)盤8，下滑動傾轉(zhuǎn)十字盤9，縱向下拉桿10，下槳轂轉(zhuǎn)動桿11，傾斜拉桿12，縱向中拉桿13，上滑動傾轉(zhuǎn)十字盤14，上下十字盤連桿15，上旋翼傳動軸16，下旋翼傳動軸17，上舵機輸出機構(gòu)18，下舵機輸出機構(gòu)19。其特征在于：所述的滑動環(huán)1內(nèi)圈通過軸承與上旋翼傳動軸16連接，其外圈與上舵機輸出機構(gòu)18鉸接，在上舵機輸出機構(gòu)18的推拉作用下可沿上旋翼傳動軸16軸向滑動。所述的滑動旋轉(zhuǎn)環(huán)2與滑動環(huán)1沿上旋翼傳動軸16的軸向固接，套裝于上旋翼傳動軸16上，可沿上旋翼傳動軸16的周向旋轉(zhuǎn)，其外圈與橫向連接桿3鉸接。所述的橫向連接桿3一端與滑動旋轉(zhuǎn)環(huán)2鉸接，另一端與縱向上拉桿4鉸接，其中部與聯(lián)動變距桿6鉸接。所述的縱向上拉桿4一端與橫向連接桿3鉸接，另一端與上槳轂轉(zhuǎn)動桿5鉸接。所述的聯(lián)動變距桿6一端與橫向連接桿3中部鉸接，另一端與上滑動傾轉(zhuǎn)盤7鉸接。所述的上滑動傾轉(zhuǎn)盤7內(nèi)圈通過萬向鉸套裝于上旋翼傳動軸16上，與上滑動傾轉(zhuǎn)十字盤14沿上旋翼傳動軸16的軸向固接。所述的下滑動傾轉(zhuǎn)盤8套裝于下旋翼傳動軸17上，其外圈與沿下旋翼傳動軸17周向均布的三個下舵機輸出機構(gòu)19鉸接，在下舵機輸出機構(gòu)19的推拉作用下可沿下旋翼傳動軸17的軸向進行滑動，同時還能圍繞下旋翼傳動軸17的軸向進行一定角度的傾轉(zhuǎn)。所述的下滑動傾轉(zhuǎn)十字盤9通過萬向鉸套裝于下旋翼傳動軸17上，與下滑動傾轉(zhuǎn)盤8沿下旋翼傳動軸17的軸向固接，其外圈十字端部通過上下十字盤連桿15與上滑動傾轉(zhuǎn)十字盤14連接，其外圈還與縱向下拉桿10鉸接。所述的縱向下拉桿10為折線型結(jié)構(gòu)，其一端與下滑動傾轉(zhuǎn)十字盤9的外圈鉸接，另一端與傾斜拉桿12鉸接，折點處與下槳轂轉(zhuǎn)動桿11鉸接。所述的傾斜拉桿12一端與縱向下拉桿10鉸接，另一端與縱向中拉桿13鉸接。所述的縱向中拉桿13一端與傾斜拉桿12鉸接，另一端與上滑動傾轉(zhuǎn)十字盤14的外圈鉸接。所述的上滑動傾轉(zhuǎn)十字盤14套裝于上旋翼傳動軸16上。所述的上下十字盤連桿15的上端與上滑動傾轉(zhuǎn)十字盤14鉸接，下端與下滑動傾轉(zhuǎn)十字盤9鉸接。

所述的滑動環(huán)1在上舵機輸出機構(gòu)18的作用下沿上旋翼傳動軸16上下滑動，通過操縱機構(gòu)帶動上槳轂轉(zhuǎn)動桿5運動，進行上旋翼槳距的獨立調(diào)節(jié)。所述的上旋翼傳動軸16旋轉(zhuǎn)時，通過上槳轂轉(zhuǎn)動桿5、縱向上拉桿4和橫向連接桿3帶動滑動旋轉(zhuǎn)環(huán)2同步旋轉(zhuǎn)；通過上槳轂轉(zhuǎn)動桿5、縱向上拉桿4、橫向連接桿3和聯(lián)動變距桿6帶動上滑動傾轉(zhuǎn)盤7同步旋轉(zhuǎn)。

所述的下滑動傾轉(zhuǎn)盤8在下舵機輸出機構(gòu)19的作用下沿下旋翼傳動軸17上下滑動，通過操縱機構(gòu)帶動下槳轂轉(zhuǎn)動桿11和上槳轂轉(zhuǎn)動桿5運動，進行下旋翼和上旋翼槳距的聯(lián)動調(diào)節(jié)。所述的下旋翼傳動軸17旋轉(zhuǎn)時，通過下槳轂轉(zhuǎn)動桿11和縱向下拉桿10帶動下滑動傾轉(zhuǎn)十字盤9同步旋轉(zhuǎn)；通過下槳轂轉(zhuǎn)動桿11、傾斜拉桿12和縱向中拉桿13帶動上滑動傾轉(zhuǎn)十字盤14同步旋轉(zhuǎn)。

如圖2所示為本實施例公開的共軸直升機操縱機構(gòu)的上舵機輸出機構(gòu)18的示意圖，主要包括上舵機18a，上舵機輸出桿18b,上舵機橫向連接桿18c，角桿18d，縱向拉桿18e，上舵機安裝架18f，上舵機固定板18g。其特征在于：所述的上舵機18a安裝在上舵機安裝架18f上，其輸出軸與上舵機輸出桿18b固接。所述的上舵機輸出桿18b一端與上舵機18a的輸出軸固接，另一端與上舵機橫向連接桿18c鉸接。所述的上舵機橫向連接桿18c一端與上舵機輸出桿18b鉸接，另一端與角桿18d鉸接。所述的角桿18d為直角形結(jié)構(gòu)，其一端與上舵機橫向連接桿18c鉸接，另一端與縱向拉桿18e鉸接，其折角處與上舵機安裝架18f鉸接。所述的縱向拉桿18e為門形結(jié)構(gòu)，其上端中部與角桿18d鉸接，下端與滑動環(huán)1鉸接。所述的上舵機安裝架18f固定安裝在上舵機固定板18g上。所述的上舵機固定板18g與機身固接，套裝于上旋翼傳動軸16上，并通過軸承與上旋翼傳動軸16連接。

所述的上舵機18a輸出旋轉(zhuǎn)運動，通過上舵機輸出機構(gòu)18轉(zhuǎn)化為縱向拉桿18e的上下直線運動，從而帶動滑動環(huán)1沿上旋翼傳動軸16的軸向上下平移運動。

如圖3所示為本實施例公開的一種共軸直升機操縱機構(gòu)的下舵機輸出機構(gòu)19的示意圖，主要包括下舵機19a，下舵機輸出桿19b，下舵機縱向連接桿19c，下舵機安裝座19d。其特征在于：所述的下舵機19a固定安裝在下舵機安裝座19d上，其輸出軸與下舵機輸出桿19b固接。所述的下舵機輸出桿19b一端與下舵機19a的輸出軸固接，另一端與下舵機縱向連接桿19c鉸接。所述的下舵機縱向連接桿19c一端與下舵機輸出桿19b鉸接，另一端與下滑動傾轉(zhuǎn)盤8的外圈鉸接。

所述的下舵機19a輸出旋轉(zhuǎn)運動，通過下舵機輸出機構(gòu)19轉(zhuǎn)化為縱向連接桿19c的上下直線運動，從而帶動下滑動傾轉(zhuǎn)盤8沿下旋翼傳動軸17的軸向上下平移運動或繞下旋翼傳動軸17的軸向傾轉(zhuǎn)運動。

本實施例中，所述的下旋翼傳動軸17為管狀軸，所述上旋翼傳動軸16與下旋翼傳動軸17共軸，且自下而上穿過傳動軸17，連接旋轉(zhuǎn)電機和旋翼。

實施例2：

如圖4和圖5所示為本實施例公開的另一種共軸直升機操縱機構(gòu)示意圖，本實施例與實施例1的區(qū)別在于：

本實施例中，用于驅(qū)動上旋翼旋轉(zhuǎn)的作動電機安裝在上旋翼上方，用于驅(qū)動下旋翼旋轉(zhuǎn)的作動電機安裝在下旋翼下方，所述的上旋翼傳動軸16與下旋翼傳動軸17共軸，且與下旋翼傳動軸17上下依次放置。所述的縱向拉桿18e為折彎門形結(jié)構(gòu)，其側(cè)邊中部折彎處與角桿18d鉸接，下端與滑動環(huán)1鉸接。所述的縱向拉桿18e的折彎結(jié)構(gòu)為避免與上旋翼傳動軸16發(fā)生干涉，亦可采用門形上梁中部開孔式結(jié)構(gòu)，為上旋翼傳動軸16留出空間。

實施例3：

本實施例公開的另一種共軸直升機操縱機構(gòu)，與實施例1和實施例2的區(qū)別在于：

本實施例中，僅采用一個作動電機帶動上旋翼和下旋翼同步反向旋轉(zhuǎn)，所述的上旋翼傳動軸16和下旋翼傳動軸17通過傳動比為負數(shù)的齒輪機構(gòu)連接。

本發(fā)明方案所公開的技術手段不僅限于上述技術手段所公開的技術手段，還包括由以上技術特征任意組合所組成的技術方案。以上所述是本發(fā)明的具體實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍。