一种双旋翼共轴式直升机的旋翼测量系统的制作方法

本发明涉及旋翼测量技术领域，具体来说是一种双旋翼共轴式直升机的旋翼测量系统。

背景技术

双旋翼共轴式直升机基本特征是:两副完全相同的旋翼，一上一下安装在同一根旋翼轴上，两旋翼间有一定间距。两副旋翼的旋转方向相反，它们的反扭矩可以互相抵消。这样，就用不着再装尾桨了。直升机的航向操纵靠上下两旋翼总距的差动变化来完成。

双旋翼共轴式直升机主要优点是结构紧凑，外形尺寸小。这种直升机因无尾桨，所以也就不露要装长长的尾梁，机身长度也可以大大缩短。有两副旋翼产生升力，每副旋翼的直径也可以缩短。机体部件可以紧凑地安排在直升机重心处，所以飞行稳定性好，也便于操纵。与单旋翼带尾桨直升机相比，其操纵效率明显有所提高。此外。共轴式直升机气动力对称，其悬停效率也比较高。

双旋翼共轴式直升机飞行过程中，为了提高安全性能，会动态测量旋翼桨尖间隙和桨叶载荷，采用目前的测量系统，普遍存在测量精度低，测量效果不好的缺陷，需要进行有效的改进。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中的测量精度较低、测量效果较差的缺陷，提供一种双旋翼共轴式直升机的旋翼测量系统来解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：本发明公开了一种双旋翼共轴式直升机的旋翼测量系统，包括：数据采集端、数据应用端、计算机终端；

所述的数据采集端包括距离传感单元、光纤传感单元、方位传感单元，所述的距离传感单元用于动态测量桨尖间隙数据，所述的光纤传感单元包括至少一个光纤应变测点和至少一个光纤温度测点，用于动态测量桨叶的应变数据，所述的方位传感单元用于测量直升机旋翼旋转的方位信息；

所述的数据应用端包括数据处理单元、数据传输单元，所述的数据处理单元用于接收和处理距离传感单元、光纤传感单元、方位传感单元的输出信号，计算得到桨尖间隙信息、桨叶应变信息和方位信息，进一步发送至数据传输单元，所述的数据传输单元采用有线或无线的方式，将桨尖间隙信息、桨叶应变信息和方位信息发送至计算机终端；

所述的计算机终端包括计算机单元，所述的计算机单元用于接收并进一步处理数据传输单元所发送的桨尖间隙信息、桨叶应变信息和方位信息，并与直升机飞行控制系统进行信息交互。

作为优选，所述的距离传感单元包括光束发射器和光束接收器，所述的光束放射器和光束接收器均安装在双旋翼共轴式直升机的第二主旋翼的至少一片发射桨叶的下表面，朝向双旋翼共轴式直升机的第一主旋翼的至少一片反射桨叶的上表面发光，光束接收器接收所述反射桨叶表面的反射光信号，数据处理单元通过测量光束发射与接收的时间，计算光束往返距离，用于动态测量所述发射桨叶与所述反射桨叶的桨尖间隙。

作为优选，所述的光纤传感单元采用光纤传感器，所述的光纤传感器用于安装在双旋翼共轴式直升机的第一主旋翼的至少一片桨叶的上表面或双旋翼共轴式直升机的第二主旋翼的至少一片桨叶的下表面，用于动态测量桨叶的应变。

作为优选，所述光纤传感器还可埋入双旋翼共轴式直升机的第一主旋翼或第二主旋翼的至少一片桨叶内部，用于动态测量桨叶的应变。

作为优选，所述方位传感单元采用方位传感器，所述的方位传感器安装在双旋翼共轴式直升机的第二主旋翼上，测量第一主旋翼和第二主旋翼之间的旋转方位信息。

作为优选，所述的数据处理单元与所述光束发射器和光束接收器之间通过电缆实现供电和数据传输，所述的电缆可表贴或埋入双旋翼共轴式直升机的第二主旋翼。

作为优选，所述的数据传输单元的有线或无线的方式包括：光或电滑环方式、无线电频率通信方式或光通信方式。

作为优选，所述方位传感单元输出的所述方位信息可用于触发所述距离传感单元进行桨尖间隙测量。

本发明相比现有技术具有以下优点：

本发明公开了一种双旋翼共轴式直升机的旋翼测量系统通过采用距离传感单元、光纤传感单元、方位传感单元进行桨尖间隙信息、桨叶应变信息和方位信息采集，并发送至数据应用端进行数据处理及传输至计算机终端，从而实现了动态测量共轴双旋翼直升机的桨尖间隙和桨叶载荷的目的，然后由计算机单元与直升机飞行控制系统进行信息交互，整个测量系统精度大大提高，效果比较好，而且安全性能较强。

附图说明

图1为本发明一种双旋翼共轴式直升机的旋翼测量系统的处理流程图；

图2为双旋翼共轴式直升机的主视图。

附图标记为：数据采集端1、数据应用端2、计算机终端3、距离传感单元11、光纤传感单元12、方位传感单元13、数据处理单元21、数据传输单元22、计算机单元31、光束发射器111、光束接收器112、光纤传感器121、方位传感器131。

具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

如图1所示，本发明公开了一种双旋翼共轴式直升机的旋翼测量系统，包括：数据采集端1、数据应用端2、计算机终端3；

所述的数据采集端1包括距离传感单元11、光纤传感单元12、方位传感单元13，所述的距离传感单元11用于动态测量桨尖间隙数据，所述的光纤传感单元12包括至少一个光纤应变测点和至少一个光纤温度测点，用于动态测量桨叶的应变数据，所述的方位传感单元13用于测量直升机旋翼旋转的方位信息；

所述的数据应用端2包括数据处理单元21、数据传输单元22，所述的数据处理单元21用于接收和处理距离传感单元11、光纤传感单元12、方位传感单元13的输出信号，计算得到桨尖间隙信息、桨叶应变信息和方位信息，进一步发送至数据传输单元22，所述的数据传输单元22采用有线或无线的方式，将桨尖间隙信息、桨叶应变信息和方位信息发送至计算机终端3；

所述的计算机终端3包括计算机单元31，所述的计算机单元31用于接收并进一步处理数据传输单元22所发送的桨尖间隙信息、桨叶应变信息和方位信息，并与直升机飞行控制系统进行信息交互。

距离传感单元11用于动态测量桨尖间隙数据，光纤传感单元12用于动态测量桨叶的应变数据，方位传感单元13用于测量直升机旋翼旋转的方位信息，距离传感单元11、光纤传感单元12、方位传感单元13将测量的桨尖间隙信息、桨叶应变信息和方位信息发送至数据处理单元21，处理后，将计算得到桨尖间隙信息、桨叶应变信息和方位信息，进一步发送至数据传输单元22，数据传输单元22采用有线或无线的方式，将桨尖间隙信息、桨叶应变信息和方位信息发送至计算机单元31，计算机单元31接收数据后进一步处理桨尖间隙信息、桨叶应变信息和方位信息，并与直升机飞行控制系统进行信息交互，从而实现了动态测量共轴双旋翼直升机的桨尖间隙和桨叶载荷的目的，精度大大提高，效果比较好，而且安全性能也大大提高。

作为优选，所述的距离传感单元11包括光束发射器111和光束接收器112，所述的光束放射器111和光束接收器112均安装在双旋翼共轴式直升机的第二主旋翼16的至少一片发射桨叶的下表面，朝向双旋翼共轴式直升机的第二主旋翼15的至少一片反射桨叶的上表面发光，光束接收器112接收所述反射桨叶表面的反射光信号，数据处理单元21通过测量光束发射与接收的时间，计算光束往返距离，用于动态测量所述发射桨叶与所述反射桨叶的桨尖间隙。

作为优选，所述的光纤传感单元12采用光纤传感器121，所述的光纤传感器121用于安装在双旋翼共轴式直升机的第二主旋翼15的至少一片桨叶的上表面或双旋翼共轴式直升机的第二主旋翼16的至少一片桨叶的下表面，用于动态测量桨叶的应变。

作为优选，所述光纤传感器121还可埋入双旋翼共轴式直升机的第二主旋翼15或第二主旋翼16的至少一片桨叶内部，用于动态测量桨叶的应变。

作为优选，所述方位传感单元13采用方位传感器131，所述的方位传感器131安装在双旋翼共轴式直升机的第二主旋翼16上，测量第二主旋翼15和第二主旋翼16之间的旋转方位信息。

作为优选，所述的数据处理单元21与所述光束发射器111和光束接收器112间通过电缆实现供电和数据传输，所述的电缆可表贴或埋入双旋翼共轴式直升机的第二主旋翼。

作为优选，所述的数据传输单元22的有线或无线的方式包括：光或电滑环方式、无线电频率通信方式或光通信方式。

作为优选，所述方位传感单元13输出的所述方位信息可用于触发所述距离传感单元11进行桨尖间隙测量。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。