一种风洞试验旋翼操纵机构的制作方法

本实用新型涉及直升机风洞试验技术领域，尤其是涉及能够实现旋翼总距和旋翼周期变距操纵的一种风洞试验旋翼操纵机构。

背景技术：

直升机的应用无需机场环境，不仅可在野外复杂地况下进行起降、悬停作业，而且还具有良好的低空机动性能，可以执行固定翼飞机无法完成的任务，因此，直升机在军民各个领域中都得到了越来越广泛的应用。

目前，对于直升机复杂的旋翼空气动力问题，主要依靠风洞试验进行模拟研究。然而，由于直升机旋翼的操纵较为复杂，其桨叶不仅需要随方位角产生周期性迎角变化，从而平衡桨盘左右不对称的气流，而且，在需要不同的升力要求时，还需要相应地改变旋翼总距，以提供不同的升力。但是，由于直升机上的旋翼操纵系统不仅体积巨大，而且操纵复杂，不能直接应用于风洞试验时的旋翼操纵。因此，基于已有的直升机旋翼操纵系统，设计一种专用的风洞试验旋翼操纵机构，并能保证风洞试验数据的可靠性，是经济而有效地研究直升机复杂的气动问题的关键。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种风洞试验旋翼操纵机构，不仅操纵简单，而且在应用于风洞试验时能够使风洞试验数据更为可靠。

本实用新型要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种风洞试验旋翼操纵机构，包括若干线性驱动器、不旋转环以及球形铰链和旋转环，所述线性驱动器与不旋转环之间活动铰接，所述不旋转环与球形铰链连接且绕球形铰链中心绕动，所述旋转环与不旋转环活动连接且相对于不旋转环转动，所述旋转环与拉杆一端活动铰接，所述拉杆另一端与旋翼传动轴上的旋翼安装部活动铰接，所述旋翼传动轴贯穿球形铰链。

优选地，所述的若干线性驱动器分别与天平上平板活动铰接。

优选地，所述的若干线性驱动器在天平上平板的同一平面上以并列方式均匀分布。

优选地，还包括导筒，所述导筒贯穿球形铰链且与球形铰链之间形成相对滑动结构，所述旋翼传动轴贯穿导筒。

优选地，所述的导筒与球形铰链之间设置防转连接键，所述球形铰链沿着防转连接键相对于导筒作直线滑动。

优选地，所述的旋转环与不旋转环之间通过轴承形成相对转动结构。

优选地，所述的线性驱动器设置3个。

优选地，所述的线性驱动器是作动器。

优选地，所述的线性驱动器是气缸。

优选地，所述的线性驱动器是电动缸。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：在旋翼传动轴上的旋翼安装部固定连接好旋翼之后，当若干线性驱动器同速位移时，可以促使旋转环和拉杆也移动相同位移，从而可以实现旋翼各个桨叶迎角等角度的变化，即改变旋翼的总距；当若干线性驱动器依照一定规律异速差动时，可以促使不旋转环绕球形铰链发生平面倾斜，从而带动旋转环发生倾斜，进而带动拉杆动作，从而可以实现旋翼周期变距。因此，通过本实用新型可以实现旋翼总距和周期变距的操纵，不仅操纵简单、安全可靠，而且动态特性较好，操纵精度高；另外，由于本实用新型的组成部件较少，部件之间连接关系简单，因此，本实用新型的旋翼操纵机构的整体结构紧凑、简单，使用、维护均方便，尤其是其体积较小，在应用于风洞试验时，其对风洞流场的干扰也较小，从而使风洞试验时的阻塞度大幅降低，最终使得风洞试验数据更为可靠，本实用新型也可用于常规单旋翼、共轴式等直升机风洞试验中的旋翼操纵。

附图说明

图1为本实用新型一种风洞试验旋翼操纵机构的立体构造图。

图2为本实用新型一种风洞试验旋翼操纵机构的主视图。

图中标记：1-线性驱动器，2-天平上平板，3-不旋转环，4-拉杆，5-球形铰链，6-旋翼安装部，7-旋翼传动轴，8-旋转环，9-导筒。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1、图2所示的风洞试验旋翼操纵机构，包括若干线性驱动器1、不旋转环3以及球形铰链5和旋转环8，其中，每一个线性驱动器1的底端分别与天平上平板2活动铰接，每一个线性驱动器1的输出端分别与不旋转环3之间活动铰接；所述的不旋转环3与球形铰链5连接，且可以绕球形铰链5中心任意绕动；所述的旋转环8与不旋转环3之间活动连接、且可相对于不旋转环3转动；优选地，所述的旋转环8与不旋转环3之间通过轴承形成相对转动结构，不仅可以使旋翼操纵机构的整体结构更紧凑，而且能够保证旋转环8与不旋转环3之间的相对转动的动作灵活度。所述的旋转环8与拉杆4一端活动铰接，所述拉杆4另一端与旋翼传动轴7上的旋翼安装部6活动铰接，所述的旋翼传动轴7贯穿球形铰链5，所述拉杆4的数目与旋翼安装部6的数目相同，且相互形成一一对应关系。所述旋转环8和拉杆4均随旋翼传动轴7一同旋转，而若干线性驱动器1、不旋转环3、球形铰链5均不随旋翼传动轴7旋转。

上述的旋翼操纵机构在应用于风洞试验时，需要在旋翼传动轴7上的旋翼安装部6上固定连接好旋翼，所述旋转环8和拉杆4均随旋翼传动轴7(包括固定连接在旋翼安装部6上的旋翼)一同旋转。在此旋转过程中，当若干线性驱动器1产生同速位移时，使不旋转环3产生上下平移，通过不旋转环3带动球形铰链5也移动相同位移，从而可以促使旋转环8和拉杆4也移动相同位移，并使所有旋翼安装部6绕旋翼安装部6的轴线旋转相同角度，从而实现了旋翼各个桨叶迎角等角度变化，即改变旋翼的总距。为了保证不旋转环3带动球形铰链5移动相同位移，以提高旋翼总距的操纵精度，可以将导筒9贯穿球形铰链5且与球形铰链5之间形成相对滑动结构，所述的旋翼传动轴7贯穿导筒9，所述的导筒9不随旋翼传动轴7旋转，如图1、图2所示。进一步地，为了防止导筒9与球形铰链5之间发生相对转动，还可以在导筒9与球形铰链5之间设置防转连接键，以使球形铰链5只可沿着该防转连接键相对于导筒9作直线滑动。

当若干线性驱动器1依照一定规律异速差动时，可以促使不旋转环3绕球形铰链5发生平面倾斜，从而带动旋转环8发生倾斜，进而带动拉杆4相应动作，通过拉杆4带动不同旋翼安装部6绕旋翼安装部6的轴线旋转不同角度，从而可以实现旋翼各个桨叶迎角的不同角度变化，即实现旋翼周期变距。具体旋翼操纵角与线性驱动器1位移的对应关系，可通过倾斜仪等仪器进行标定、并进行确定。为了提高旋翼周期变距的操纵精度，通常，所述的线性驱动器1设置3个，且所述线性驱动器1在天平上平板2的同一平面上以并列方式均匀分布。

本实用新型的风洞试验旋翼操纵机构，其中的线性驱动器1可以采用作动器，也可以采用气缸或者采用电动缸。在进行风洞试验时，通过线性驱动器1输出相应的动作位移，不仅能操纵旋翼总距，得到不同的旋翼升力，还可进行旋翼周期变距操纵，从而平衡旋翼左右气流不对称造成的不利影响，使其可用于常规单旋翼、共轴式等直升机风洞试验中的旋翼操纵，不仅操纵简单、安全可靠，而且动态特性较好，操纵精度高；另外，由于本实用新型的组成部件较少，部件之间连接关系简单，因此，本实用新型的旋翼操纵机构的整体结构紧凑、简单，使用、维护均方便，尤其是其体积较小，在应用于风洞试验时，其对风洞流场的干扰也较小，从而使风洞试验时的阻塞度大幅降低，最终使得风洞试验数据更为可靠。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，应当指出的是，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。