无人驾驶直升机旋翼操纵机构的设计

无人驾驶直升机旋翼操纵机构的设计无人驾驶直升机旋翼操纵机构的设计一计计算曹云峰等无人驾驶直升机旋翼操纵机构的设计17 无人驾驶直升机旋翼操纵机构的设计' 曹云峰张明珍扬巧旭翁新根(南京航空航天大学南京邮编210016) '【摘要】介绍了某型无^驾驶直升机主旋翼操纵机构的设计思想,主要特点厦其主要郜件的设计方岳.羟某型无^驾驶直升机装机使用近两年,证明操纵机构设计合理,完奎满足使用要求. 【美键词】直升机旋翼操纵机构 DesignforrotorManipuLationforUnmannedHelicopter CaoYu...

无人驾驶直升机旋翼操纵机构的设计一计计算曹云峰等无人驾驶直升机旋翼操纵机构的设计17 无人驾驶直升机旋翼操纵机构的设计' 曹云峰张明珍扬巧旭翁新根(南京航空航天大学南京邮编210016) '【摘要】介绍了某型无^驾驶直升机主旋翼操纵机构的设计思想,主要特点厦其主要郜件的设计方岳.羟某型无^驾驶直升机装机使用近两年,证明操纵机构设计合理,完奎满足使用要求. 【美键词】直升机旋翼操纵机构 DesignforrotorManipuLationforUnmannedHelicopter CaoYunfengZhangMinKzhenYangQiaoxuWenXingen (Nanj[ngUniversityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing,P-C.210016) AbstractInthispaperthedesignconception,pthmarydisdnctsofrotoractuationsanddesign methodsof p[hmaryelementssuitedtosometypeunmannedhelicopterwereintroducedIthadbeenvalid atedtother.e&son— abledesignandsatisfactoryfunctionbyusig一;n--lineintheneartwoyears. KeywordsHelicopterRotorManipulationActuation 引言旋翼操纵机构是直升机关键的执行机构,无论哪种形式的直升机,都是通过旋翼操纵机椅改变旋翼桨距角,实现各种飞行模态.因此,旋翼操纵机构的设计对直升机的操纵性能影响很大. 1总体设计思想图l主琏翼操纵机构窭糟图片某型无人驾驶直升机是一种小型,通用型无人直升机,采用了单旋翼——尾桨式布局,结构筒单, 抗风性好.为了增加有效载荷,要求机载设备,操纵机构重量轻,体积小,结构简单.为此.我们设计了一种新颖的硬式操纵线系作为主旋翼操纵机构,主要由自动颧斜器,旋翼桨救,小拉杆,防扭臂和电动舵机组成,如国1所示. 收稿日期:l996一l2—25 造种方式的操纵结构不仅简化了机械结构,减轻了重量.提高了可靠性,而且克丹利用了舵机配置的几何关系,从机械上消除了纵向周期变距和横向周期变距的操纵耦旨,使樽控制和操纵变得较为简单.这种方式的直升机主旋翼操纵机构在国内尚属首剖. 2主要部件设计 2.1自动倾斜器自动倾斜器设计成环式结构,旋转环与不旋转环之间采用超轻型径向止推蒗珠轴承.旋转环通过两根小拉秆与桨救相连.不旋转环通过关节轴承与三只直线输出式舵机的输出轴相连,由舵机直接驱动自动倾斜器,改变桨距,实现各种飞行模态. 2.2旋翼桨轻旋翼桨彀采用跷跷扳式.这种结构无地面共振同题,两片桨叶通过轴套连成一体.共用一挥舞铰. 桨叶复叶强过轴向铰实现.轴向铰采用拉扭秆代替常规的止推轴承.桨毂设置顶锥角井采用悬挂式.旋翼桨叶采用复台材料结构,主要由单向玻璃纤维太梁,玻璃布蒙皮,泡沫塑料夹,前缘配音等组成. 2.3防扭臂为避免自动颧斜器的不旋转环在工作过程中筏带转,设计了防扭臂,其一端铰支在减速器壳体上. 另一端与自动倾斜器的纵向节点相连. ? 18l997年2月机械科学与技术第26卷第l期 2.4电动舵机电动舵机是旋翼操纵系统的执行机构自行设计研制的舵机采用了空心杯式稀土永硅直流伺服电机.航空精密微型滚珠螺旋副和精密导电塑料电位器,配上PWM伺服放大器.舵机系统的静态精度可达0.05mm.带宽可达6.1Hz渡舵机系统95年通过了省国防工办组织的鉴定,被认为填补了国内空白. 处于国内顿先水平.井荣获省国防工业科技进步二等奖.一? 3旋翼操纵机构的数学模型及主要性能指标主旋翼自动倾斜器三只舵机的操纵量与总砸操纵时位移Y,纵向操纵角啦,横向操纵角的关系如图2所示: 自圈2旋翼揉岛L机构几何示意围围中 R——舵机作用点至自动倾斜器圆环中心的距离 —— 自动倾斜暑昔横向操纵角 —— 自动倾斜器纵向操纵角 Y一总砸操纵位移 —— 自动倾斟器平面的慎斜角 V——表示飞行方向若不考虑系统的弹性和惯性.不考虑操纵运动中系统的动态响应.仅是单纯的几何运动关系.按准姻? 表旋曩操纵机构的性能指标操纵范围最大速率分辨率晾态惧差 ?+2360'/s<or士ml. 总距一74 向周期变距一8,+8.60',s<mr士mr 瞒向周期变距一7,+8.60~/s<o.1.士o.1. 4结束语本文论述的旋翼操纵机构经某型元人驾驶直升机近两年的试验和试飞考棱表明,该操纵机构设计舍理,结构简单,操纵灵活+达到了设计要求,完全满足机载使用条件+处于国内领先地位. 参考文献 1wZ一1无^直升机飞拉驱动系统概述重点预研课题验收.报告1996年12月 2wz—l无^直升机飞行控制系统报告办技术鉴定报告.1996年l2月中航总.八五江苏省国防工常州机床总厂(常州机床厂和常州航海仪器厂) 获ISO9OO1—94质量体系认证证书 1996年12月20日,中国机械工业质量体系认证中心正式向常州机床总厂(常,Il 机床厂和常,Il航梅仪器厂)颁发了中英文两种版本的质量体系认证证书.证明该厂质量体系符台 GB/Tl9o01—94,ISO9OOl一94 标准质量保证体系适用于龙门加工中心,立式加工中心,组台机床及自动线,立式钻床及数控钻床,平(翻)端面中心L钻床,洼魍机,多功能联台冲剪机,船用通讯,电气和自动化控制及导航设备等八大系列产品从产品的开发,设计,工艺控制,加工制造,安装调试,试驻检测捌軎后腰务.向顾客提供可靠的质量龈证. (腺道兴)

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