專利名稱：雙層旋翼直升飛機(jī)傾斜控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種雙層旋翼直升飛機(jī)的部件，是雙層旋翼直升機(jī)旋翼盤 傾斜和傳遞動(dòng)力的控制器。
背景技術(shù)：
幾十年來，直升機(jī)在技術(shù)上經(jīng)歷了幾項(xiàng)重大的突破性進(jìn)展，從技術(shù)特征來
看，大體上可以分為四代20世紀(jì)30年代末直升機(jī)問世至60年代初期，是第 一代直升機(jī)發(fā)展階段。主要技術(shù)特征是安裝活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)；金屬/木質(zhì)混合 式旋翼漿葉；機(jī)體為由鋼管焊接成的桁架式或鋁合金半硬殼式結(jié)構(gòu)；裝有簡(jiǎn)易 的儀表和電子設(shè)備。最大平飛速度約200km/h，全機(jī)振動(dòng)水平(約(U2g)、噪 聲水平(約110dB)均較高。典型的機(jī)型如米一4、 belW7等直升機(jī)。2、第二 代直升機(jī)。主要技術(shù)特征是安裝了第一代渦輪軸式發(fā)動(dòng)機(jī)；全金屬漿葉與金 屬鉸接式漿轂構(gòu)成的旋翼；機(jī)體主要仍為鋁合金半硬殼式結(jié)構(gòu)；開始采用最初 的集成微電子設(shè)備。.最大平飛速度約達(dá)250km/h。振動(dòng)水平(約0.15g)、噪聲 水平(約100dB)有所降低。典型的機(jī)型有米一8、"超黃蜂"等直升機(jī)。3、 第三代直升機(jī)主要技術(shù)特征是安裝第二代渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)；全復(fù)合材料槳葉及帶 有彈性元件的漿轂構(gòu)成的旋翼；機(jī)體結(jié)構(gòu)部分使用復(fù)合材料；采用大規(guī)模集成 電路的電子設(shè)備和較先進(jìn)的飛行控制系統(tǒng)。最大飛行速度約達(dá)300km/h。振動(dòng) 水平(約0.10g)、噪恤水平(約卯dB)又進(jìn)一步得到控制。典型的機(jī)型有"海 豚"、"山貓"、"黑鷹"、"阿帕奇"等直升機(jī)。4、第四代直升機(jī)主要技術(shù)特征 包括安裝第三代渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)；裝有進(jìn) 一步優(yōu)化設(shè)計(jì)的翼型、漿尖和先進(jìn)的復(fù)合材料旋翼漿葉，無軸承或彈性鉸式等新型槳轂；機(jī)體結(jié)構(gòu)大部分或全部使用 復(fù)合材料；操縱系統(tǒng)改為電傳操縱；機(jī)載電子設(shè)備采用數(shù)據(jù)總線、綜合顯示和 任務(wù)管理；先進(jìn)的飛行控制、通信導(dǎo)航等系統(tǒng)。最大平飛速度已約達(dá)315km/h。 振動(dòng)水平(約0.05g)、噪聲水平(約80dB)已得到良好控制。典型的機(jī)型有 "科曼奇"、NH"90等直升機(jī)。
進(jìn)入二十一世紀(jì)，滾輪式旋翼噴氣式直升機(jī)，組合了以上直升機(jī)的先進(jìn)技 術(shù)，其重要技術(shù)特征是旋翼設(shè)計(jì)成油箱，翼尖設(shè)計(jì)成噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)，從而減 少了機(jī)械設(shè)備的重量，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的利用率和使用壽命，上下兩層旋翼座和 滾輪座都設(shè)計(jì)成球形結(jié)構(gòu)， 一般稱為球形座，通過對(duì)滾輪的控制，可調(diào)整上下 層旋翼的傾斜面，從而達(dá)到控制飛行方向，旋翼噴氣直升機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操縱方 便，旋翼使用鋁合金材料，經(jīng)久耐用，操作系統(tǒng)可人工操作，也可電傳操作， 旋翼噴氣直升機(jī)還可設(shè)計(jì)成多層旋翼，成為超級(jí)直升飛機(jī)，其起飛重量可達(dá) 100T以上。
目前，雙層旋翼直升飛行器，旋翼是同軸正反向旋轉(zhuǎn)，飛行方向是用滑動(dòng) 式拉桿調(diào)節(jié)旋翼的槳距，使旋翼盤升力不平衡，從而使旋翼盤產(chǎn)生斜傾，飛il 就向前飛行。這種方式的飛行器控制器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種雙層旋翼直升飛機(jī)的旋翼傾斜控制器，傾斜 控制器帶動(dòng)并控制上下層旋翼反向旋轉(zhuǎn)，旋翼傾斜控制器調(diào)節(jié)旋翼傾斜的角 度，調(diào)節(jié)上下層旋翼面的傾斜角度，旋翼傾斜器使上下層旋翼面的傾斜角度相 互平行，飛行器朝旋翼傾斜方向飛行。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，
飛行器^LiL上設(shè)置一裉空心較粗管狀主亂iM的下部設(shè)置下旋翼座.,
4下旋翼座安裝在帶有連結(jié)齒輪的下球形座上，下球形座安裝在主軸下部的軸承 上，下球形座球面上設(shè)置有滑槽，下旋翼座上設(shè)置有滑塊，滑塊能在球面上作 上下活動(dòng)，并把下球形座的旋轉(zhuǎn)力傳給下旋翼座，下旋翼座是一內(nèi)圓錐形齒輪，
旋翼就安裝在齒輪下背面；主軸的上部設(shè)置上旋翼座，上旋翼座是一外圓錐形 齒輪，齒輪安裝在上球形座上，上球形座安裝在主軸上部的軸承上，齒輪的上 背面安裝旋翼，在上下旋翼座的中間安裝有三套滾輪，滾輪軸的兩頭設(shè)置有圓 錐形齒輪，滾輪由上下兩個(gè)三角支架支撐，支架都安裝在球形座上，上支架使 滾輪的上圓錐形齒輪與上旋翼座外圓錐形齒輪連結(jié)，下支架使?jié)L輪的下圓錐形 齒輪與下旋翼座的內(nèi)圓錐形齒輪連結(jié)，滾輪架與控制桿支架連結(jié)，控制桿支架 穿到主軸內(nèi)，與傾斜面控制桿連結(jié)，由于上下旋翼座和上下三角形支架都是安 裝在球形座上，飛行員通過傾斜面控制桿的操作，能使上下旋翼在平面內(nèi)可向 任一方向同時(shí)傾斜，為了旋翼盤的平穩(wěn)工作，設(shè)計(jì)了控制桿轉(zhuǎn)盤，使傾斜面控 制桿的工作狀態(tài)保持穩(wěn)定。滾輪的上下三個(gè)支點(diǎn)，支撐著上下旋翼面保持平衡， 下旋翼作正方向旋轉(zhuǎn)，同時(shí)內(nèi)圓錐形齒輪帶動(dòng)滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)，滾輪帶動(dòng)上旋翼圓錐 形齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。通過內(nèi)外圓錐形齒輪與滾輪的連結(jié)方式，使上旋翼反方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
本實(shí)用新型的有益效果，根據(jù)上述方案，可使上下旋翼旋轉(zhuǎn)方向相反，滾 輪支架與上下旋翼座都安裝在球形座上，就能使上下旋翼在平面內(nèi)同時(shí)向任一 方向傾斜。經(jīng)過操縱控制部分的試驗(yàn)，比較現(xiàn)有的直升飛機(jī)控制系統(tǒng)，有操作 靈活，飛行安全，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，設(shè)備維修、保養(yǎng)方便。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖2是下旋翼座內(nèi)圓錐齒輪與滾輪的平面構(gòu)造圖3是上旋翼座外圓錐齒輪與滾輪的平面構(gòu)造圖4是滾輪結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是控制桿支架結(jié)構(gòu)圖；圖6是下型座結(jié)構(gòu)圖7是主軸結(jié)構(gòu)示意圖8是傾斜面控制桿轉(zhuǎn)盤俯視圖9是傾斜面控制桿轉(zhuǎn)盤剖視示意圖10是滾輪圓錐齒輪構(gòu)造示意圖11是帶萬向節(jié)式的圓錐齒輪構(gòu)造示意圖12是下層齒輪潤(rùn)滑箱示意圖13是下層齒輪潤(rùn)滑箱剖視示意圖14是上層齒輪潤(rùn)滑箱示意圖15是上層齒輪潤(rùn)滑箱剖視示意圖。
在圖1-15中1.主軸，2.旋翼，3.上旋翼座，4.滾輪圓錐齒輪，5.上球型 座，6.主軸承，7.上滾輪架，8.滾輪架球形座，9.萬向連軸器，IO.滾輪軸， ll.滾輪軸承，12.下滾輪架，13.定位支架，14.連接螺絲，15.控制桿支架， 16.傾斜面控制桿，17.窗口， 18.下旋翼座，19.滑塊，20.下球型座，21.連接 齒輪，22.連桿，23.活動(dòng)螺母，24.控制桿轉(zhuǎn)盤，25.活動(dòng)螺桿，26.小圓錐齒 輪，27.轉(zhuǎn)盤傳動(dòng)齒輪，28.轉(zhuǎn)盤齒輪，29.下層齒輪潤(rùn)滑油箱，30.下層齒輪潤(rùn) 滑油箱蓋，31.橡膠密封圈，32.上層齒輪潤(rùn)滑油箱，33.上層齒輪潤(rùn)滑油箱蓋。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。 實(shí)施例l
在附圖1-15中，主軸1是一粗長(zhǎng)空心管狀主軸，下部擴(kuò)大呈喇叭狀，與 機(jī)艙頂連結(jié)，主軸l的下部安裝有軸承，軸承上安裝下旋翼座18和外接齒輪 21,下旋翼座20安裝在下球形座20上，下球形座20的球面上設(shè)有一條滑槽, 下旋翼座18上設(shè)有一滑塊螺絲19，當(dāng)連結(jié)齒輪21轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下球形座20的球 面上的滑槽夾住滑塊19,從而帶動(dòng)下旋翼座18轉(zhuǎn)動(dòng)，下旋翼座18是一內(nèi)圓錐 形齒輪，與下旋翼座18內(nèi)圓錐形齒輪連結(jié)的是滾輪圓錐齒輪4，滾輪圓錐齒輪有3組，在一平面圓內(nèi)間隔120度，使一平面圓內(nèi)的3點(diǎn)，決定一平面的位 置，滾輪圓錐齒輪4由下滾輪架12固定，下滾輪架12安裝在滾輪架球形座8 上，控制桿支架15的下面設(shè)有傾斜面控制桿16，傾斜面控制桿16與控制桿支 架15緊配合，控制桿支架15伸出主軸1與下滾輪架12連結(jié)。主軸的上部安 裝有上球形座5，上旋翼座3是一外圓錐形齒輪，安裝在上球形座5上，滾輪 圓錐齒輪4與上球形座5的外圓錐形齒嚙合，上滾輪架7安裝在滾輪架球形座 8上，從主軸1伸出上下兩根定位支架13,夾住上下滾輪架7, 12的一根支架， 下旋翼2與上旋翼2各自安裝在上下旋翼座的齒輪面背后，萬向連軸器9起連 接滾輪支架與滾輪軸承11的作用。控制桿轉(zhuǎn)盤24上設(shè)有活動(dòng)螺桿25，活動(dòng)螺 桿25上的一端有一小圓錐齒輪，活動(dòng)螺母23套在活動(dòng)螺桿25上，活動(dòng)螺母 23的上端設(shè)有球形連桿22,與傾斜面控制桿16滑配合，小圓錐齒輪26安裝 在控制桿轉(zhuǎn)盤24的底部，與活動(dòng)螺桿25上的圓錐齒輪嚙合，轉(zhuǎn)盤傳動(dòng)齒輪27 帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤齒輪28轉(zhuǎn)動(dòng)，在下旋翼座18和下滾輪圓錐齒輪4的嚙合處，設(shè)有下 層齒輪潤(rùn)滑油箱29，設(shè)有下層齒輪潤(rùn)滑油箱蓋30，在上旋翼座3和上滾輪圓 錐齒輪4的嚙合處，設(shè)有上層齒輪潤(rùn)滑油箱32，設(shè)有上層齒輪潤(rùn)滑油箱蓋33， 橡膠密封圈31安裝在油箱蓋上。 實(shí)施例2
在實(shí)際實(shí)施中，主軸1是一較粗的管狀主軸，不旋轉(zhuǎn)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪帶動(dòng) 連接齒輪21轉(zhuǎn)動(dòng)，下球形座20開始轉(zhuǎn)動(dòng)，下球形座20上的滑槽夾住下旋翼 座18上的滑塊19，帶動(dòng)下旋翼座18和滑塊19轉(zhuǎn)動(dòng)，下旋翼座18上安裝的旋 翼也轉(zhuǎn)動(dòng)，下旋翼座18的內(nèi)圓錐齒輪帶動(dòng)3套下滾輪圓錐齒輪4轉(zhuǎn)動(dòng)，上滾 輪圓錐齒輪4轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與上旋翼座3的外圓錐齒輪嚙合，上旋翼座3帶動(dòng)上球型 座5轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)，由于滾輪圓錐齒輪4下頭是與下旋翼座18的內(nèi) 圓錐齒嚙合，上頭是與上旋翼座3的外圓錐齒輪嚙合，上下旋翼座反向旋轉(zhuǎn)， 上下旋翼反向旋轉(zhuǎn)，可使機(jī)身在空中不產(chǎn)生自轉(zhuǎn)。飛行方向是這樣控制的。主 軸1內(nèi)有傾斜面控制桿16，傾斜面控制桿16與控制桿支架15是鋼性連結(jié)，由 于上下旋翼座3, 18和上下滾輪支架都是安裝在球形座上，3套滾輪按照120度位置支撐著上下旋翼座。使傾斜面控制桿16向一方向傾斜，滾輪上下圓錐 齒輪產(chǎn)生一個(gè)傾斜面，上下旋翼座和旋翼在滾輪的支撐下，也產(chǎn)生兩個(gè)互相平 行的傾斜面，傾斜的方向就是飛行的方向，為了旋翼盤穩(wěn)定的工作，設(shè)計(jì)了控 制桿轉(zhuǎn)盤24，在控制桿轉(zhuǎn)盤24上設(shè)有一活動(dòng)螺桿25,小圓錐齒輪26安裝在 控制桿轉(zhuǎn)盤24的底部，與活動(dòng)螺桿25上的圓錐齒輪嚙合，小圓錐齒輪26轉(zhuǎn) 動(dòng)時(shí)帶動(dòng)活動(dòng)螺桿25上的圓錐齒輪，使活動(dòng)螺桿25轉(zhuǎn)動(dòng)，活動(dòng)螺母23套在 活動(dòng)螺桿25上，活動(dòng)螺桿25的轉(zhuǎn)動(dòng)可帶動(dòng)活動(dòng)螺母23前后移動(dòng)，活動(dòng)螺母 23的上端設(shè)有球形連桿22，與傾斜面控制桿16滑配合，以上是傾斜面控制桿 16的直線運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)盤傳動(dòng)齒輪27帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤齒輪28轉(zhuǎn)動(dòng)，可使控制桿轉(zhuǎn)盤24 轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)傾斜面控制桿16作圓弧運(yùn)動(dòng)，控制桿轉(zhuǎn)盤24安裝在主軸1內(nèi)， 傾斜面控制桿16與連桿22是滑配合，下球形座20上的滑槽位置與主軸1同 向，定位支架13位置與主軸1同向，與主軸垂直的叉子夾住滾輪支架，保證 了滾輪支架的任意傾斜，而不會(huì)隨旋翼座轉(zhuǎn)動(dòng)，從而保證了上下滾輪架7和12 垂直于主軸1，保證了滾輪圓錐齒輪與上下旋翼座的內(nèi)外圓錐齒輪的嚙合。
在實(shí)際實(shí)施中，由于上下旋翼座是繞球心運(yùn)動(dòng)，滾輪的圓錐齒輪是垂直 于主軸運(yùn)動(dòng)，隨著滾輪架傾斜角度的變化，滾輪圓錐齒輪與上下旋翼座的內(nèi)外 圓錐齒輪的嚙合就會(huì)出現(xiàn)縫隙，影響齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，說明書附圖10 11是滾輪 圓錐齒輪構(gòu)造圖，圖中提出了兩個(gè)解決方案， 一是圖10按照旋翼座和滾輪支 架的傾斜角度，以此角度把滾輪圓錐齒輪的齒加工成圓弧，減少滾輪圓錐齒輪 與上下旋翼座的內(nèi)外圓錐齒輪的嚙合縫隙。二是圖11在滾輪圓錐齒輪的軸上， 設(shè)計(jì)成球型，球上設(shè)有垂直于軸的滑槽，上面的滾輪軸是一球型套，球型套上 固定一滑塊，滑塊在球的滑槽里上下滑動(dòng)，帶動(dòng)滾輪圓錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，滾輪圓錐 齒輪的齒面與上下旋翼座的內(nèi)外圓錐齒輪的齒面不會(huì)出現(xiàn)縫隙。
在實(shí)際實(shí)施中，控制桿支架15要加工成兩塊，參照說明書附圖圖5，這 樣才能穿進(jìn)主軸1內(nèi)，再把傾斜面控制桿16旋進(jìn)控制桿支架15的羅紋里。傾 斜面控制桿16加工時(shí)要予留安裝夾具位置。
在實(shí)際實(shí)施中，圖12 13是下層齒輪潤(rùn)滑箱示意圖，利用下旋翼座的內(nèi)圓錐齒輪的外圓，適當(dāng)加高，就是油箱的外壁，在下旋翼座的內(nèi)圓錐齒輪的內(nèi) 圓，邁過滾輪圓錐齒輪處，安裝一圈薄鐵皮或塑料，就組成了下層齒輪潤(rùn)滑油 箱，依照齒輪潤(rùn)滑箱的尺寸，加工一環(huán)形箱蓋，箱蓋安裝在下滾輪支架的下面, 下層齒輪潤(rùn)滑油箱轉(zhuǎn)動(dòng)，潤(rùn)滑油就會(huì)濺到齒輪上，
圖14 15是上層齒輪潤(rùn)滑油箱示意圖，加工一環(huán)狀槽形箱，安裝在上滾 輪支架的上面，，就組成了上層齒輪潤(rùn)滑油箱，上層齒輪潤(rùn)滑油箱不轉(zhuǎn)動(dòng)，利 用上旋翼座的外圓錐齒輪的外圓，適當(dāng)加寬，就是油箱的外壁，在上旋翼座的 外圓錐齒輪的內(nèi)圓處，安裝一圈薄鐵皮或塑料，就組成了上層齒輪潤(rùn)滑油箱， 為了防止油濺出來，油箱與油箱蓋的結(jié)合處要用橡膠密封圈31。
權(quán)利要求1、雙層旋翼直升飛機(jī)傾斜控制器，其特征是飛行器機(jī)身上設(shè)置一根管狀主軸，主軸的下部設(shè)置下旋翼座，下旋翼座安裝在帶有連結(jié)齒輪的下球形座上，下球形座安裝在主軸下部的軸承上，下球形座球面上設(shè)置有滑槽，下旋翼座上設(shè)置有滑塊，滑塊能在球面上作上下活動(dòng)，并把下球形座的旋轉(zhuǎn)力傳給下旋翼座，下旋翼座是一內(nèi)圓錐形齒輪，旋翼就安裝在齒輪下背面；主軸的上部設(shè)置上旋翼座，上旋翼座是一外圓錐形齒輪，齒輪安裝在上球形座上，上球形座安裝在主軸上部的軸承上，齒輪的上背面安裝旋翼，在上下旋翼座的中間安裝有三套滾輪，滾輪軸的兩頭設(shè)置有圓錐形齒輪，滾輪由上下兩個(gè)三角支架支撐，支架都安裝在球形座上，上支架使?jié)L輪的上圓錐形齒輪與上旋翼座外圓錐形齒輪連結(jié)，下支架使?jié)L輪的下圓錐形齒輪與下旋翼座的內(nèi)圓錐形齒輪連結(jié)，滾輪架與控制桿支架連結(jié)，控制桿支架穿到主軸內(nèi)，與傾斜面控制桿連結(jié)，由于上下旋翼座和上下三角形支架都是安裝在球形座上，飛行員通過傾斜面控制桿的操作，能使上下旋翼在平面內(nèi)可向任一方向同時(shí)傾斜，其中控制桿轉(zhuǎn)盤，使傾斜面控制桿的工作狀態(tài)保持穩(wěn)定，滾輪的上下三個(gè)支點(diǎn)，支撐著上下旋翼面保持平衡，下旋翼作正方向旋轉(zhuǎn)，同時(shí)內(nèi)圓錐形齒輪帶動(dòng)滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)，滾輪帶動(dòng)上旋翼圓錐形齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)；通過內(nèi)外圓錐形齒輪與滾輪的連結(jié)方式，使上旋翼反方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
專利摘要本實(shí)用新型公開的雙層旋翼直升飛機(jī)傾斜控制器，由機(jī)身上管狀主軸，主軸上的上下旋翼座，安裝旋翼，三套滾輪連接傳動(dòng)件，滾輪支架等組件連接組合而成，飛行員通過控制桿轉(zhuǎn)盤對(duì)傾斜面控制桿的操作，能使上下旋翼在平面內(nèi)可向任一方向同時(shí)傾斜，支撐著上下旋翼面保持平衡，下旋翼作正方向旋轉(zhuǎn)，同時(shí)內(nèi)圓錐形齒輪帶動(dòng)滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)，滾輪帶動(dòng)上旋翼圓錐形齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。通過內(nèi)外圓錐形齒輪與滾輪的連結(jié)方式，使上旋翼反方向轉(zhuǎn)動(dòng)。使上下旋翼旋轉(zhuǎn)方向相反，滾輪支架與上下旋翼座都安裝在球形座上，就能使上下旋翼在平面內(nèi)同時(shí)向任一方向傾斜。經(jīng)過操縱控制部分的試驗(yàn)，比較現(xiàn)有的直升飛機(jī)控制系統(tǒng)，有操作靈活，飛行安全，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，設(shè)備維修、保養(yǎng)方便。
文檔編號(hào)B64C27/08GK201376668SQ20092012535
公開日2010年1月6日 申請(qǐng)日期2009年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月17日
發(fā)明者凱 彭, 彭紀(jì)鋼, 林 李, 陳古力 申請(qǐng)人:李 林;彭 凱