一種雙旋翼模型直升飛機控制系統技術方案

本發明專利技術涉及一種共軸雙旋翼模型直升飛機領域，所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種同時具備穩定性和操控性的雙旋翼模型直升飛機控制系統。包括控制動力機構、傳動機構、控制機構和旋翼機構四部分，所述旋翼機構為沿主軸上下分布、同軸安裝且分別由內外軸控制旋轉的上旋翼和下旋翼，其改良的結構是所述控制機構包括控制上旋翼的貝爾自平衡機構和控制下旋翼的貝爾－希拉控制結構兩部分，控制動力機構依次通過傳動機構和控制機構控制貝爾－希拉控制結構。本發明專利技術依然采用上旋翼起到平衡作用，采用的是穩定性很強的貝爾自平衡機構進行自動控制。下旋翼起到控制方向的作用，采用靈敏度很高的貝爾－希拉控制結構進行主動控制。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及共軸雙旋翼模型直升飛機領域，更具體的說是兼具穩定性能和操控性能的雙旋翼模型直升飛機控制系統。
技術介紹
現有具有共軸雙旋翼結構的模型直升飛機，如PCT申請國際公布號為 W002/064425A2以及中國專利公開號為CN1496923A，在轉軸上安裝有兩個旋翼， 一個用于 轉向控制，一個用于平衡控制。靈活性能和穩定性能主要取決于平衡機構采用的是平衡漿 (W002/064425A2)還是平衡錘(CN1496923A)，采用平衡槳機構同時具備平衡和轉向控制兩 方面的效果，靈活但穩定性較差；采用平衡錘機構穩定性有了很大提高，但是反應遲鈍，適 用于航模初學者適用。不過這兩種結構的構件多，故障率高，對上下旋翼的協調度設計要求 高，需要調節的參數更加繁瑣，成本高且使用不方便。 對于上述已有的玩具直升飛機結構，其性能處于兩個極端，要不就是太穩定，要不 就是過于靈活，只能適用于航模的入門玩家或高級玩家。而對于部分有航模控制經驗，但技 術還未達到高級玩家水平的中級玩家，這兩類玩具均不適用，也就是說現有技術中缺少了 一種從穩定到靈活過渡的中間級別的直升飛機航模結構。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種同時具備穩定性和操控性的雙旋翼模型直升飛機控制系統。 本專利技術通過以下技術方案來實現其上述目的。 本專利技術所提供的雙旋翼模型直升飛機控制系統，包括控制動力機構、傳動機構、控 制機構和旋翼機構四部分，所述旋翼機構為沿主軸上下分布、同軸安裝且分別由內外軸控 制旋轉的上旋翼和下旋翼，其改良的結構是所述控制機構包括控制上旋翼的貝爾自平衡機 構和控制下旋翼的貝爾_希拉控制結構兩部分，控制動力機構依次通過傳動機構和控制機 構控制貝爾-希拉控制結構。本專利技術依然采用上旋翼起到平衡作用，采用的是穩定性很 強的貝爾自平衡機構進行自動控制。下旋翼起到控制方向的作用，采用靈敏度很高的貝 爾-希拉控制結構進行主動控制。本專利技術在不進行主動控制的時候，貝爾自平衡機構能夠自動糾正外界環境，如氣流等，對直升飛機的擾動，使其能夠保持很好的穩定性。在進行主 動控制的時候，如轉向等，高靈敏度的貝爾_希拉控制結構能夠給直升飛機提供充分的操 控性。 本專利技術分別在兩個旋翼上安裝上不同功能的機構，使得直升飛機在具備穩定飛行 的前提下，能夠靈活控制。當然在這個總的專利技術構思下，也可以將貝爾自平衡機構安裝在下 旋翼上，將貝爾_希拉控制結構安裝在上旋翼上。貝爾自平衡機構或貝爾_希拉控制結構 分別可以安裝在旋翼結構的上方或下方。附圖說明圖l為本專利技術的結構示意圖；圖2為圖1的內部結構示意圖；圖3為圖1的結構分解圖；圖4為圖2中A部分的局部放大圖；圖5為圖4的結構分解圖；圖6為圖2中B部分的局部放大圖；圖7為圖6的結構分解圖；圖8為貝爾_希拉控制結構繞的轉軸蹺動的結構圖9為帶動貝爾_希拉控制結構的結構示意圖；圖10為下旋翼的控制結構示意圖；圖11為圖1的側視圖；圖12為本專利技術主軸動力系統結構示意圖。具體實施例方式以下結合附圖對本專利技術做進一步的說明。 如圖1所示的一種雙旋翼模型直升飛機，在機體6的前端安裝有裝飾殼體9，后端 安裝有尾翼機構7，中部的主軸8驅動直升飛機的平衡系統1和轉向系統2相對逆向旋轉， 如圖中箭頭所示。圖2為圖1中的結構去除裝飾殼體9后的結構，可以更加詳細看出其內 部各部分的安裝結構。 詳細的構件如圖3所示，整個雙旋翼模型直升飛機可以拆分成八大部分由上旋 翼12和貝爾自平衡機構11構成的平衡系統1 ;由下旋翼22、貝爾-希拉控制結構21和控 制機構23構成的轉向系統2 ;由三個舵機31、32和33構成的控制動力機構3，三個舵機分 布在同一個圓上，相對夾角為120° ;由電機41和變速機構42構成的飛行動力機構4 ;由無 線收發電路51和電池52構成的電路結構5 ;由左右機架61、63、起落架63及其之間的連接 結構構成的機體6 ;由尾翼軸71、螺旋槳72、平衡翼73、垂翼74和支撐桿75構成的尾翼機 構7 ;以及由內軸81和外軸82嵌套構成的主軸8。 平衡系統1的詳細結構結合圖4和圖5所示，貝爾自平衡機構11包括平衡桿111 和安裝在平衡桿111兩端的平衡錘112，上旋翼12包括上旋翼夾121和兩片上旋翼片122， 上旋翼夾121兩端夾持旋翼片122。貝爾自平衡機構11和上旋翼12分別通過垂直于主軸 8的轉軸113和123安裝在主軸8的內軸81的上部，兩者不在同一平面上并通過自平衡拉 桿13連接。貝爾自平衡機構11和上旋翼12的轉軸113和123相互平行，且均能夠繞各自 轉軸傾動，如圖4中箭頭所示。上旋翼12的上旋翼夾121中部形成一個框形結構124，框形 結構124通過轉軸123轉動套在內軸81上。在內軸81的頂端設有一個軸座811，軸座811 中間開有槽812，貝爾自平衡機構11中部通過轉軸113架子軸座811內上下傾動，平衡桿 111可以在槽812內滑動。自平衡拉桿13兩端設有球鉸套131和132，分別連接安裝在貝 爾自平衡機構11和上旋翼12上的球鉸頭133和134連接。由于自平衡拉桿13的連接使 得貝爾自平衡機構11和上旋翼12在飛行的過程中是同步傾動的，如果飛行過程中因外界 因素的擾動而導致主軸8相對于上旋翼12傾斜，那么貝爾自平衡機構11能夠通過離心原5之間的角度，保持兩者垂直，從而起到穩定的作用。詳細的工作 原理可以參照中國專利CN1496923A的介紹。 結合而圖6和圖7可見所述的貝爾_希拉控制結構21的詳細情況，其包括方向控 制桿211和安裝在方向控制桿211兩端的翼片212，下旋翼22和貝爾-希拉控制結構21分 別通過垂直于主軸的轉軸223和213安裝在主軸8的外軸82的下部，兩者相互垂直并分別 通過傳動機構23連接控制動力機構3 ;下旋翼22和貝爾-希拉控制結構21的轉軸223和 213相互平行且垂直，下旋翼22的轉軸223與下旋翼22的軸線重合，下旋翼22繞其軸線轉 動，如圖6中箭頭所示。貝爾-希拉控制結構21能夠繞其轉軸213傾動，如圖6中箭頭所 示。 下旋翼22包括兩個下旋翼夾221和兩片下旋翼片222，下旋翼夾221前端夾持旋 翼片222，末端插入下旋翼的轉軸223內，在旋翼夾221的側面還設有偏心控制端224，旋轉 斜盤23的上盤232通過連桿機構連接偏心控制端224控制下旋翼22繞其轉軸223轉動。 所述貝爾-希拉控制結構21的方向控制桿211的中部通過一個框架結構套接在主軸8上 轉動，框架結構包括內框架214和由框架構件215及216構成的外框架兩部分，內框架214 繞貝爾-希拉控制結構21的轉軸213蹺動，外框架繞方向控制桿211軸線蹺動，內外框蹺動 的方向相互垂直，如圖8所示。向控制桿211固定安裝在外框架上，轉動插接在內框架214 上，外框架轉動帶動方向控制桿211轉動，旋轉斜盤23通過連桿機構連接外框架兩端控制 方向控制桿末端的翼片212的角度。 所述傳動機構23包括三組連桿機構24、25、26和旋轉斜盤；旋轉斜盤與主軸8的 外軸82通過球鉸234轉動配合，包括上下盤232、231，上下盤232、231通過嵌于旋轉斜盤 中心的彈簧233與球鉸234轉動配合。下盤231側面本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種雙旋翼模型直升飛機控制系統，包括控制動力機構、傳動機構、控制機構和旋翼機構四部分，所述旋翼機構為沿主軸上下分布、同軸安裝且分別由內外軸控制旋轉的上旋翼和下旋翼，其特征是所述控制機構包括控制上旋翼的貝爾自平衡機構和控制下旋翼的貝爾－希拉控制結構兩部分，控制動力機構依次通過傳動機構和控制機構控制貝爾－希拉控制結構。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：羅之洪，
申請(專利權)人：羅之洪，
類型：發明
國別省市：81[中國|廣州]