一种两舵机定轴变距旋翼模块及直升机的制作方法

本发明涉及直升机领域，特别涉及一种两舵机定轴变距旋翼模块及直升机。

背景技术：

现有的直升机旋翼系统通常包括旋翼动力系统、变距操纵系统。其中，旋翼动力系统包括动力模块、连接轴、旋翼机构等。现有方案中的旋翼机构与动力模块之间距离通常较远，需要通过细长的连接轴连接，在周期旋转过程中会出现失稳、振动、摩擦等问题。变距操纵系统包括有变距机构、同步机构等复杂的操纵机构。复杂的操纵机构不仅会使加工制造成本较高，而且会给整个系统装配的装配带来不便。因此，现有的直升机旋翼系统中的旋翼动力系统和变距操纵机构不仅会在设计、制造与装配过程中存在非常大的复杂性，而且会在实际飞行时存在较大的可靠性与安全性隐患。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服上述问题，提供一种两舵机定轴变距旋翼模块及直升机。

为达到上述目的，本发明采用的方法是：一种两舵机定轴变距旋翼模块，包括中心轴，动力模块，伺服器安装座，桨毂，旋翼变距件，桨夹，旋翼，伺服器，摇臂，连接杆，倾转盘，旋转倾转盘，向心中心件，变距连杆，旋翼变距件侧边杆，倾转盘限位器，其特征在于：所述的中心轴一端与动力模块底座固连，另一端与伺服器安装座固连，并形成系统中心固定框架结构；所述的桨毂与动力模块扭矩输出端连接，所述的旋翼变距件一端与桨毂铰接，另一端与桨夹一端铰接；所述桨夹另一端与旋翼根部铰接；所述的伺服器设置有2个，分别与伺服器安装座固连；所述的摇臂一端与伺服器输出轴固连，另一端与连接杆一端铰接；所述的连接杆另一端与倾转盘侧边伸出杆铰接；所述的倾转盘内圈与所述向心中心件铰接，所述向心中心件与所述中心轴固连，所述倾转盘与所述旋转倾转盘通过轴承互相连接；所述的变距连杆一端与旋转倾转盘外圈铰接，另一端与旋翼变距件侧边杆铰接。

作为本发明的一种优选，所述的倾转盘限位器一端与伺服器安装座铰接，另一端与所述倾转盘伸出杆铰接，限制倾转盘绕轴周向转动。

作为本发明的一种优选，所述的2个伺服器以对称的方式或绕中心轴旋转一定角度的方式固定安装在伺服器安装座上，所述的摇臂平置时摇臂铰接中心点与轴线垂直连线成90度或120度角

作为本发明的一种优选，所述的伺服器或是旋转输出形式的一种伺服器，或是直线输出形式的一种伺服器。

作为本发明的一种优选，所述的旋翼方案采用是两叶桨方案，或采用是多叶桨方案。所述的旋翼收纳方式采用是横向折叠或纵向折叠或非折叠中的任意一种方式。

为达到上述目的，本发明采用的另一种方法是：提供一种单桨直升机。所述的直升机包括1套旋翼系统，机身，尾桨；所述的旋翼系统与机身固连；所述的尾桨与机身固连；所述的旋翼系统配置为如前文所述的定轴变距旋翼模块。

为达到上述目的，本发明采用的又一种方法是：提供一种共轴双层变距直升机，所述的共轴双层变距直升机配置有2套如前文所述的两舵机定轴变距旋翼模块；所述的2套两舵机定轴变距旋翼模块以共轴方式装配。

作为本发明的一种优选，一种共轴双层变距直升机，其共轴装配方式为以下三种组合共4种形态中的任意一种：

1、两套动力模块均外置；

2、两套动力模块均中置；

3-4、一套动力模块中置，另一套动力模块上置或下置

为达到上述目的，本发明采用的另一种方法是：提供一种单层变距直升机，所述的共轴单层变距直升机包括2套旋翼系统；所述的2套旋翼系统共轴方式装配；其中1套配置为如前文所述的定轴变距旋翼系统，另一套旋翼系统为定轴无变距旋翼系统；所述的定轴无变距旋翼系统包括中心轴，动力模块，桨夹装配一体件，桨夹，旋翼。其中，所述的中心轴与动力模块底座固连；所述的动力模块扭矩输出端与桨夹装配一体件连接，所述桨夹一端与桨夹装配一体件一端铰接，另一端与旋翼根部铰接。

作为本发明的一种优选，所述的一种共轴单层变距直升机，其共轴装配方式为以下四种组合共8种形态中的任意一种：

1-2、两套的动力模块均外置，定轴变距旋翼系统上置或下置；

3-4、两套的动力模块均中置，定轴变距旋翼系统上置或下置；

5-6、定轴无变距旋翼系统的动力模块中置，定轴变距旋翼系统的动力模块上置或下置；

7-8、定轴变距旋翼系统的动力模块中置，定轴无变距旋翼系统的动力模块上置或下置。

作为本发明的一种优选，前文所述的定轴变距旋翼系统、单桨直升机、共轴双层变距直升机或共轴单层变距直升机，所述的动力模块采用是直驱或减速驱动、或电动或者油动、双动力或单动力动力模块中的任意一种。

作为本发明的一种优选，前文所述的共轴双层变距直升机、共轴单层变距直升机，在一套共轴机型中，所述的中心轴采用是两根独立的轴，或是一根一体化的轴。

有益效果：

本方案采用2个伺服器控制变距的方案，通过加减转速控制来调节航向和升降运动，通过周期变矩机构倾角来调节横滚和俯仰运动，并将变距操纵系统中的变距机构和同步机构整合设计。本发明大幅简化了直升机操纵机构和同步结构。同时，采用定轴方案，缩小了整个旋翼系统的体积，并且避免了细长旋转轴运动时所产生的稳定性、振动、摩擦等问题。本发明技术方案结构简单紧凑，可作为标准化模块进行组合设计，获得多种不同的直升机构型。

附图说明

图1为两舵机定轴变距旋翼模块结构示意图；

图2为定轴无变距旋翼系统结构示意图；

图3为共轴单层变距直升机第一种组合构型结构示意图；

图4为共轴单层变距直升机第二种组合构型结构示意图；

图5为共轴单层变距直升机第三种组合构型结构示意图；

图6为共轴双层变距直升机第一种组合构型结构示意图；

图7为共轴双层变距直升机第二种组合构型结构示意图；

图8为共轴双层变距直升机第三种组合构型结构示意图；

图9为共轴双层变距直升机第四种组合构型结构示意图。

图1至图2中所示，1、中心轴，2、动力模块，3、伺服器安装座，4、桨毂，5、旋翼变距件，6、桨夹，7、旋翼，8、伺服器，9、摇臂，10、连接杆，11、倾转盘，12、旋转倾转盘，13、向心中心件，14、变距连杆，15、旋翼变距件侧边杆，16、倾转盘限位器，17、桨夹装配一体件。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1：

如图1所示为本实施例公开的一种两舵机定轴变距旋翼模块，包括中心轴1，动力模块2，伺服器安装座3，桨毂4，旋翼变距件5，桨夹6，旋翼7，伺服器8，摇臂9，连接杆10，倾转盘11，旋转倾转盘12，向心中心件13，变距连杆14，旋翼变距件侧边杆15，倾转盘限位器16，所述的中心轴1一端与动力模块2底座固连，另一端与伺服器安装座3固连，并形成系统中心固定框架结构；所述的桨毂4与动力模块2扭矩输出端固连，所述的旋翼变距件5一端与桨毂4铰接，另一端与桨夹6一端铰接；所述桨夹6另一端与旋翼7根部铰接；所述的伺服器8设置有两个，分别与伺服器安装座3固连；所述的摇臂9一端与伺服器8输出轴固连，另一端与连接杆10一端铰接；所述的连接杆10另一端与倾转盘11侧边伸出杆铰接；所述的倾转盘11与旋转倾转盘12内圈通过轴承装配；所述的倾转盘12内圈与所述向心中心件13铰接，所述向心中心件13与所述中心轴1固连，所述倾转盘11与所述旋转倾转盘12内圈通过轴承互相连接；所述的变距连杆14一端与旋转倾转盘12外圈铰接，另一端与旋翼变距件侧边杆15铰接；

所述的倾转盘限位器16一端与伺服器安装座3铰接，另一端与所述倾转盘11伸出杆铰接，限制倾转盘11绕轴周向转动。

如图1所示，所述的两个伺服器8绕中心轴相隔120度固定安装在伺服器安装座3上。

本实施例公开的两舵机定轴变距旋翼模块，其中所述的动力模块2采用是直驱或减速作动器、电动或油动作动器、双电机或单电机中的任意一种作动器。

实施例2：

本实施例公开了一种共轴双层变距直升机，如图3至图5所示分别为其一种构型。所述的共轴双层变距直升机配置有两套如实施例1所述的定轴变距旋翼模块；所述的两套定轴变距旋翼系统共轴装配。

本实施例公开的一种共轴双层变距直升机，其共轴装配方式为以下四种中任意一种：

1、如图3所示，两套动力模块2均外置；

2、如图4所示，两套动力模块2均中置；

3-4、如图5所示，一套动力模块2中置，另一套动力模块2上置或下置。

本实施例公开的共轴双层变距直升机，其中所述的动力模块2采用是直驱或减速作动器或电动或油动作动器或双电机或单电机中的任意一种作动器。

实施例3：

本实施例公开了一种共轴单层变距直升机，如图6至图9所示分别为其一种构型。所述的共轴单层变距直升机包括两套旋翼系统；所述的两套旋翼系统共轴装配；其中一套配置为实施例1所述的定轴变距旋翼系统，另一套旋翼系统为定轴无变距旋翼系统；如图2所述的定轴无变距旋翼系统包括中心轴1，动力模块2，桨夹装配一体件17，桨夹6，旋翼7。其中，所述的中心轴1与动力模块2固连；所述的动力模块2扭矩输出轴与桨夹装配一体件17固连，所述桨夹6一端与桨夹装配一体件17一端铰接，另一端与旋翼7根部铰接。

本实施例公开的一种共轴单层变距直升机，其共轴装配方式为以下八种中任意一种：

1-2、如图6所示，两套的动力模块2均外置，定轴变距旋翼系统上置或下置；

3-4、如图7所示，两套的动力模块2均中置，定轴变距旋翼系统上置或下置；

5-6、如图8所示，定轴无变距旋翼系统的动力模块2中置，定轴变距旋翼系统的动力模块2上置或下置；

7-8、如图9所示，定轴变距旋翼系统的动力模块2中置，定轴无变距旋翼系统的动力模块2上置或下置。

本实施例公开的共轴单层变距直升机，其中所述的动力模块2采用是直驱或减速作动器、电动或油动作动器、双电机或单电机中的任意一种作动器。

实施例4：

本实施例公开了一种单桨直升机，所述的直升机包括旋翼模块，机身，尾桨；所述的旋翼模块与机身固连；所述的尾桨与机身固连；所述的旋翼模块配置为实施例1中所述的两舵机定轴变距旋翼模块。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。以上所述是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还采用做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。