专利名称：双层旋翼直升飞机倾斜控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种双层旋翼直升飞机的部件，是双层旋翼直升机旋翼盘 倾斜和传递动力的控制器。
背景技术：
几十年来，直升机在技术上经历了几项重大的突破性进展，从技术特征来
看，大体上可以分为四代20世纪30年代末直升机问世至60年代初期，是第 一代直升机发展阶段。主要技术特征是安装活塞式发动机；金属/木质混合 式旋翼浆叶；机体为由钢管焊接成的桁架式或铝合金半硬壳式结构；装有简易 的仪表和电子设备。最大平飞速度约200km/h，全机振动水平(约(U2g)、噪 声水平(约110dB)均较高。典型的机型如米一4、 belW7等直升机。2、第二 代直升机。主要技术特征是安装了第一代涡轮轴式发动机；全金属浆叶与金 属铰接式浆毂构成的旋翼；机体主要仍为铝合金半硬壳式结构；开始采用最初 的集成微电子设备。.最大平飞速度约达250km/h。振动水平(约0.15g)、噪声 水平(约100dB)有所降低。典型的机型有米一8、"超黄蜂"等直升机。3、 第三代直升机主要技术特征是安装第二代涡轴发动机；全复合材料桨叶及带 有弹性元件的浆毂构成的旋翼；机体结构部分使用复合材料；采用大规模集成 电路的电子设备和较先进的飞行控制系统。最大飞行速度约达300km/h。振动 水平(约0.10g)、噪恤水平(约卯dB)又进一步得到控制。典型的机型有"海 豚"、"山猫"、"黑鹰"、"阿帕奇"等直升机。4、第四代直升机主要技术特征 包括安装第三代涡轴发动机；装有进 一步优化设计的翼型、浆尖和先进的复合材料旋翼浆叶，无轴承或弹性铰式等新型桨毂；机体结构大部分或全部使用 复合材料；操纵系统改为电传操纵；机载电子设备采用数据总线、综合显示和 任务管理；先进的飞行控制、通信导航等系统。最大平飞速度已约达315km/h。 振动水平(约0.05g)、噪声水平(约80dB)已得到良好控制。典型的机型有 "科曼奇"、NH"90等直升机。
进入二十一世纪，滚轮式旋翼喷气式直升机，组合了以上直升机的先进技 术，其重要技术特征是旋翼设计成油箱，翼尖设计成喷气式发动机，从而减 少了机械设备的重量，提高了发动机的利用率和使用寿命，上下两层旋翼座和 滚轮座都设计成球形结构， 一般称为球形座，通过对滚轮的控制，可调整上下 层旋翼的倾斜面，从而达到控制飞行方向，旋翼喷气直升机结构简单，操纵方 便，旋翼使用铝合金材料，经久耐用，操作系统可人工操作，也可电传操作， 旋翼喷气直升机还可设计成多层旋翼，成为超级直升飞机，其起飞重量可达 100T以上。
目前，双层旋翼直升飞行器，旋翼是同轴正反向旋转，飞行方向是用滑动 式拉杆调节旋翼的桨距，使旋翼盘升力不平衡，从而使旋翼盘产生斜倾，飞il 就向前飞行。这种方式的飞行器控制器结构复杂，制造困难。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种双层旋翼直升飞机的旋翼倾斜控制器，倾斜 控制器带动并控制上下层旋翼反向旋转，旋翼倾斜控制器调节旋翼倾斜的角 度，调节上下层旋翼面的倾斜角度，旋翼倾斜器使上下层旋翼面的倾斜角度相 互平行，飞行器朝旋翼倾斜方向飞行。
本实用新型的目的是这样实现的，
飞行器^LiL上设置一裉空心较粗管状主亂iM的下部设置下旋翼座.,
4下旋翼座安装在带有连结齿轮的下球形座上，下球形座安装在主轴下部的轴承 上，下球形座球面上设置有滑槽，下旋翼座上设置有滑块，滑块能在球面上作 上下活动，并把下球形座的旋转力传给下旋翼座，下旋翼座是一内圆锥形齿轮，
旋翼就安装在齿轮下背面；主轴的上部设置上旋翼座，上旋翼座是一外圆锥形 齿轮，齿轮安装在上球形座上，上球形座安装在主轴上部的轴承上，齿轮的上 背面安装旋翼，在上下旋翼座的中间安装有三套滚轮，滚轮轴的两头设置有圆 锥形齿轮，滚轮由上下两个三角支架支撑，支架都安装在球形座上，上支架使 滚轮的上圆锥形齿轮与上旋翼座外圆锥形齿轮连结，下支架使滚轮的下圆锥形 齿轮与下旋翼座的内圆锥形齿轮连结，滚轮架与控制杆支架连结，控制杆支架 穿到主轴内，与倾斜面控制杆连结，由于上下旋翼座和上下三角形支架都是安 装在球形座上，飞行员通过倾斜面控制杆的操作，能使上下旋翼在平面内可向 任一方向同时倾斜，为了旋翼盘的平稳工作，设计了控制杆转盘，使倾斜面控 制杆的工作状态保持稳定。滚轮的上下三个支点，支撑着上下旋翼面保持平衡， 下旋翼作正方向旋转，同时内圆锥形齿轮带动滚轮转动，滚轮带动上旋翼圆锥 形齿轮转动。通过内外圆锥形齿轮与滚轮的连结方式，使上旋翼反方向转动。
本实用新型的有益效果，根据上述方案，可使上下旋翼旋转方向相反，滚 轮支架与上下旋翼座都安装在球形座上，就能使上下旋翼在平面内同时向任一 方向倾斜。经过操纵控制部分的试验，比较现有的直升飞机控制系统，有操作 灵活，飞行安全，结构简单的特点，设备维修、保养方便。
图1是本实用新型的结构示意图2是下旋翼座内圆锥齿轮与滚轮的平面构造图3是上旋翼座外圆锥齿轮与滚轮的平面构造图4是滚轮结构示意图； 图5是控制杆支架结构图；图6是下型座结构图7是主轴结构示意图8是倾斜面控制杆转盘俯视图9是倾斜面控制杆转盘剖视示意图10是滚轮圆锥齿轮构造示意图11是带万向节式的圆锥齿轮构造示意图12是下层齿轮润滑箱示意图13是下层齿轮润滑箱剖视示意图14是上层齿轮润滑箱示意图15是上层齿轮润滑箱剖视示意图。
在图1-15中1.主轴，2.旋翼，3.上旋翼座，4.滚轮圆锥齿轮，5.上球型 座，6.主轴承，7.上滚轮架，8.滚轮架球形座，9.万向连轴器，IO.滚轮轴， ll.滚轮轴承，12.下滚轮架，13.定位支架，14.连接螺丝，15.控制杆支架， 16.倾斜面控制杆，17.窗口， 18.下旋翼座，19.滑块，20.下球型座，21.连接 齿轮，22.连杆，23.活动螺母，24.控制杆转盘，25.活动螺杆，26.小圆锥齿 轮，27.转盘传动齿轮，28.转盘齿轮，29.下层齿轮润滑油箱，30.下层齿轮润 滑油箱盖，31.橡胶密封圈，32.上层齿轮润滑油箱，33.上层齿轮润滑油箱盖。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 实施例l
在附图1-15中，主轴1是一粗长空心管状主轴，下部扩大呈喇叭状，与 机舱顶连结，主轴l的下部安装有轴承，轴承上安装下旋翼座18和外接齿轮 21,下旋翼座20安装在下球形座20上，下球形座20的球面上设有一条滑槽, 下旋翼座18上设有一滑块螺丝19，当连结齿轮21转动时，下球形座20的球 面上的滑槽夹住滑块19,从而带动下旋翼座18转动，下旋翼座18是一内圆锥 形齿轮，与下旋翼座18内圆锥形齿轮连结的是滚轮圆锥齿轮4，滚轮圆锥齿轮有3组，在一平面圆内间隔120度，使一平面圆内的3点，决定一平面的位 置，滚轮圆锥齿轮4由下滚轮架12固定，下滚轮架12安装在滚轮架球形座8 上，控制杆支架15的下面设有倾斜面控制杆16，倾斜面控制杆16与控制杆支 架15紧配合，控制杆支架15伸出主轴1与下滚轮架12连结。主轴的上部安 装有上球形座5，上旋翼座3是一外圆锥形齿轮，安装在上球形座5上，滚轮 圆锥齿轮4与上球形座5的外圆锥形齿啮合，上滚轮架7安装在滚轮架球形座 8上，从主轴1伸出上下两根定位支架13,夹住上下滚轮架7, 12的一根支架， 下旋翼2与上旋翼2各自安装在上下旋翼座的齿轮面背后，万向连轴器9起连 接滚轮支架与滚轮轴承11的作用。控制杆转盘24上设有活动螺杆25，活动螺 杆25上的一端有一小圆锥齿轮，活动螺母23套在活动螺杆25上，活动螺母 23的上端设有球形连杆22,与倾斜面控制杆16滑配合，小圆锥齿轮26安装 在控制杆转盘24的底部，与活动螺杆25上的圆锥齿轮啮合，转盘传动齿轮27 带动转盘齿轮28转动，在下旋翼座18和下滚轮圆锥齿轮4的啮合处，设有下 层齿轮润滑油箱29，设有下层齿轮润滑油箱盖30，在上旋翼座3和上滚轮圆 锥齿轮4的啮合处，设有上层齿轮润滑油箱32，设有上层齿轮润滑油箱盖33， 橡胶密封圈31安装在油箱盖上。 实施例2
在实际实施中，主轴1是一较粗的管状主轴，不旋转，当发动机齿轮带动 连接齿轮21转动，下球形座20开始转动，下球形座20上的滑槽夹住下旋翼 座18上的滑块19，带动下旋翼座18和滑块19转动，下旋翼座18上安装的旋 翼也转动，下旋翼座18的内圆锥齿轮带动3套下滚轮圆锥齿轮4转动，上滚 轮圆锥齿轮4转动时与上旋翼座3的外圆锥齿轮啮合，上旋翼座3带动上球型 座5转动，并带动旋翼转动，由于滚轮圆锥齿轮4下头是与下旋翼座18的内 圆锥齿啮合，上头是与上旋翼座3的外圆锥齿轮啮合，上下旋翼座反向旋转， 上下旋翼反向旋转，可使机身在空中不产生自转。飞行方向是这样控制的。主 轴1内有倾斜面控制杆16，倾斜面控制杆16与控制杆支架15是钢性连结，由 于上下旋翼座3, 18和上下滚轮支架都是安装在球形座上，3套滚轮按照120度位置支撑着上下旋翼座。使倾斜面控制杆16向一方向倾斜，滚轮上下圆锥 齿轮产生一个倾斜面，上下旋翼座和旋翼在滚轮的支撑下，也产生两个互相平 行的倾斜面，倾斜的方向就是飞行的方向，为了旋翼盘稳定的工作，设计了控 制杆转盘24，在控制杆转盘24上设有一活动螺杆25,小圆锥齿轮26安装在 控制杆转盘24的底部，与活动螺杆25上的圆锥齿轮啮合，小圆锥齿轮26转 动时带动活动螺杆25上的圆锥齿轮，使活动螺杆25转动，活动螺母23套在 活动螺杆25上，活动螺杆25的转动可带动活动螺母23前后移动，活动螺母 23的上端设有球形连杆22，与倾斜面控制杆16滑配合，以上是倾斜面控制杆 16的直线运动，转盘传动齿轮27带动转盘齿轮28转动，可使控制杆转盘24 转动，并带动倾斜面控制杆16作圆弧运动，控制杆转盘24安装在主轴1内， 倾斜面控制杆16与连杆22是滑配合，下球形座20上的滑槽位置与主轴1同 向，定位支架13位置与主轴1同向，与主轴垂直的叉子夹住滚轮支架，保证 了滚轮支架的任意倾斜，而不会随旋翼座转动，从而保证了上下滚轮架7和12 垂直于主轴1，保证了滚轮圆锥齿轮与上下旋翼座的内外圆锥齿轮的啮合。
在实际实施中，由于上下旋翼座是绕球心运动，滚轮的圆锥齿轮是垂直 于主轴运动，随着滚轮架倾斜角度的变化，滚轮圆锥齿轮与上下旋翼座的内外 圆锥齿轮的啮合就会出现缝隙，影响齿轮的转动，说明书附图10 11是滚轮 圆锥齿轮构造图，图中提出了两个解决方案， 一是图10按照旋翼座和滚轮支 架的倾斜角度，以此角度把滚轮圆锥齿轮的齿加工成圆弧，减少滚轮圆锥齿轮 与上下旋翼座的内外圆锥齿轮的啮合缝隙。二是图11在滚轮圆锥齿轮的轴上， 设计成球型，球上设有垂直于轴的滑槽，上面的滚轮轴是一球型套，球型套上 固定一滑块，滑块在球的滑槽里上下滑动，带动滚轮圆锥齿轮转动，滚轮圆锥 齿轮的齿面与上下旋翼座的内外圆锥齿轮的齿面不会出现缝隙。
在实际实施中，控制杆支架15要加工成两块，参照说明书附图图5，这 样才能穿进主轴1内，再把倾斜面控制杆16旋进控制杆支架15的罗纹里。倾 斜面控制杆16加工时要予留安装夹具位置。
在实际实施中，图12 13是下层齿轮润滑箱示意图，利用下旋翼座的内圆锥齿轮的外圆，适当加高，就是油箱的外壁，在下旋翼座的内圆锥齿轮的内 圆，迈过滚轮圆锥齿轮处，安装一圈薄铁皮或塑料，就组成了下层齿轮润滑油 箱，依照齿轮润滑箱的尺寸，加工一环形箱盖，箱盖安装在下滚轮支架的下面, 下层齿轮润滑油箱转动，润滑油就会溅到齿轮上，
图14 15是上层齿轮润滑油箱示意图，加工一环状槽形箱，安装在上滚 轮支架的上面，，就组成了上层齿轮润滑油箱，上层齿轮润滑油箱不转动，利 用上旋翼座的外圆锥齿轮的外圆，适当加宽，就是油箱的外壁，在上旋翼座的 外圆锥齿轮的内圆处，安装一圈薄铁皮或塑料，就组成了上层齿轮润滑油箱， 为了防止油溅出来，油箱与油箱盖的结合处要用橡胶密封圈31。
权利要求1、双层旋翼直升飞机倾斜控制器，其特征是飞行器机身上设置一根管状主轴，主轴的下部设置下旋翼座，下旋翼座安装在带有连结齿轮的下球形座上，下球形座安装在主轴下部的轴承上，下球形座球面上设置有滑槽，下旋翼座上设置有滑块，滑块能在球面上作上下活动，并把下球形座的旋转力传给下旋翼座，下旋翼座是一内圆锥形齿轮，旋翼就安装在齿轮下背面；主轴的上部设置上旋翼座，上旋翼座是一外圆锥形齿轮，齿轮安装在上球形座上，上球形座安装在主轴上部的轴承上，齿轮的上背面安装旋翼，在上下旋翼座的中间安装有三套滚轮，滚轮轴的两头设置有圆锥形齿轮，滚轮由上下两个三角支架支撑，支架都安装在球形座上，上支架使滚轮的上圆锥形齿轮与上旋翼座外圆锥形齿轮连结，下支架使滚轮的下圆锥形齿轮与下旋翼座的内圆锥形齿轮连结，滚轮架与控制杆支架连结，控制杆支架穿到主轴内，与倾斜面控制杆连结，由于上下旋翼座和上下三角形支架都是安装在球形座上，飞行员通过倾斜面控制杆的操作，能使上下旋翼在平面内可向任一方向同时倾斜，其中控制杆转盘，使倾斜面控制杆的工作状态保持稳定，滚轮的上下三个支点，支撑着上下旋翼面保持平衡，下旋翼作正方向旋转，同时内圆锥形齿轮带动滚轮转动，滚轮带动上旋翼圆锥形齿轮转动；通过内外圆锥形齿轮与滚轮的连结方式，使上旋翼反方向转动。
专利摘要本实用新型公开的双层旋翼直升飞机倾斜控制器，由机身上管状主轴，主轴上的上下旋翼座，安装旋翼，三套滚轮连接传动件，滚轮支架等组件连接组合而成，飞行员通过控制杆转盘对倾斜面控制杆的操作，能使上下旋翼在平面内可向任一方向同时倾斜，支撑着上下旋翼面保持平衡，下旋翼作正方向旋转，同时内圆锥形齿轮带动滚轮转动，滚轮带动上旋翼圆锥形齿轮转动。通过内外圆锥形齿轮与滚轮的连结方式，使上旋翼反方向转动。使上下旋翼旋转方向相反，滚轮支架与上下旋翼座都安装在球形座上，就能使上下旋翼在平面内同时向任一方向倾斜。经过操纵控制部分的试验，比较现有的直升飞机控制系统，有操作灵活，飞行安全，结构简单的特点，设备维修、保养方便。
文档编号B64C27/08GK201376668SQ20092012535
公开日2010年1月6日 申请日期2009年4月17日 优先权日2009年4月17日
发明者凯 彭, 彭纪钢, 林 李, 陈古力 申请人:李 林;彭 凯