自转旋翼机旋翼预旋操纵装置及其操纵方法与流程

1.本发明涉及航空技术领域，具体是一种自转旋翼机旋翼预旋操纵装置及其操纵方法。


背景技术：

2.自转旋翼机（简称旋翼机），是一种以自转旋翼作为升力面、螺旋桨推/拉力或其它供能方式为前进动力的旋翼类飞行器，具有机构简单、安全性高、成本低等特点，旋翼机的旋翼依靠飞行时前方来流驱动实现自转来提供升力。而采用旋翼预旋技术，起飞前通过传动装置将旋翼预先驱转，然后通过离合器切断传动链路后起飞，可使得旋翼机可以鹞式跳跃或超短距起飞。
3.现有的预旋机构采用预旋小气缸及气路控制装置，系统复杂，结构重量大，安全性和可靠性都不高。


技术实现要素：

4.本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种自转旋翼机旋翼预旋操纵装置及其操纵方法，采用新的预旋及其操纵操纵方式在实现原有预旋操纵功能的基础上去掉了预旋气缸及气路控制装置，降低了预旋系统的复杂性和结构重量，提高了其安全性和可靠性。
5.本发明提供了一种自转旋翼机旋翼预旋操纵装置，包括预旋机构和操纵机构，所述的预旋机构包括带传动结构和张紧结构，带传动结构由大带轮和小带轮通过皮带组成，大带轮位于发动机输出轴上，小带轮通过传动机构与旋翼离合齿轮连接；张紧结构包括皮带张紧摇臂以及固定在皮带张紧摇臂上的皮带张紧轮与皮带压紧块，皮带张紧摇臂上设置有皮带放松弹簧，皮带张紧摇臂受到皮带放松弹簧拉力的作用，与皮带分离，皮带压紧块紧贴绕在小带轮的皮带上，皮带与大带轮处于松弛状态；所述的操纵机构通过预旋拉线与皮带张紧摇臂连接，操纵机构拉紧预旋拉线时，皮带张紧轮压紧皮带使皮带在大带轮和小带轮之间处于张紧状态，发动机输出轴的动力通过带传动结构和传动机构传递到旋翼离合齿轮。
6.进一步改进，所述的操纵机构包括前操纵杆、预旋挂钩和预旋挂钩支架，其中预旋挂钩设置在预旋挂钩支架上，前操纵杆通过预旋挂钩控制预旋拉线的拉紧与放松。
7.进一步改进，所述的传动机构为软轴。
8.进一步改进，所述的传动机构为由传动轴和万向节连轴器组成的硬轴传动。
9.进一步改进，所述的传动机构为由发电机、电缆、电动机组成的电力传动。
10.6、根据权利要求1所述的自转旋翼机旋翼预旋操纵装置，其特征在于：所述的传动机构为由液压泵、液压管路、液压马达组成的液力传动。
11.本发明还提供了一种自转旋翼机旋翼预旋操纵方法，包括以下步骤：1）皮带张紧摇臂受到皮带放松弹簧拉力的作用，使得皮带张紧轮不接触皮带，同时皮带压紧块紧贴在绕在小带轮的皮带上，防止皮带及小带轮运动，而皮带与大带轮处于
松弛状态；2）启动发动机，此时发动机输出轴的动力无法通过大带轮和皮带传到旋翼上；3）飞行员将前操纵杆向后拉到某个位置，然后将预旋挂钩挂在前操纵杆底部；4）向前推操纵杆，操纵杆带动预旋挂钩向前运动，从而带动预旋拉线；5）预旋拉线带动皮带张紧摇臂运动，使得皮带张紧轮与皮带接触，从而压紧皮带，同时皮带压紧块与皮带分开，使得皮带与小带轮能够运动，此时发动机动力通过大带轮和皮带传到小带轮上；6）小带轮通过传动机构带动旋翼离合齿轮旋转，旋翼离合齿轮旋转时，会将离合齿轮向上顶，使其与旋翼大齿轮相啮合，从而带动旋翼旋转；7）旋翼转速稳定后，飞行员向后拉操纵杆，预旋拉线放松，回到步骤1）状态，旋翼离合齿轮在没有动力后，靠重力作用与旋翼大齿轮断开啮合，然后旋翼靠惯性转动；8）继续后拉操纵杆，预旋挂钩尾部与预旋挂钩支架相接触，继续后拉时，预旋挂钩受重力作用自动从前操纵杆上脱落，旋翼预旋操纵完成。
12.本发明有益效果在于：采用新的预旋及其操纵操纵方式在实现原有预旋操纵功能的基础上去掉了预旋气缸及气路控制装置，降低了预旋系统的复杂性和结构重量，提高了其安全性和可靠性。
附图说明
13.图1为旋翼机立体图；图2为旋翼机正视图；图3为旋翼机侧视图；图4为旋翼机俯视图；图5为加装机翼的旋翼机立体图；图6为加装机翼的旋翼机正视图；图7为加装机翼的旋翼机侧视图；图8为加装机翼的旋翼机俯视图；图9为尾梁与机架连接图；图10为尾梁与机架连接立体图；图11为尾梁与机架连接爆炸图；图12为桅杆与机架连接立体图；图13为桅杆与机架连接图；图14为桅杆与机架连接爆炸图；图15为桅杆折叠状态立体图；图16为桅杆折叠状态图；图17为配平装置后视图；图18为配平装置侧视图；图19为配平装置了立体图；图20为预旋传动立体图；图21为预旋转动图；
图22为前操纵杆预旋操纵图；图23为前操纵杆正常状态图；图24为前操纵杆正常状态立体图；图25为旋翼机机身组成图；图26为机架、发动机、预旋系统组成图；图27为旋翼刹车图；图28为旋翼刹车原理图。
14.图中，大带轮1，皮带2，皮带张紧轮3，小带轮4，皮带张紧摇臂5，皮带压紧块6，皮带放松弹簧7，预旋拉线8，软轴9，前操纵杆10，预旋挂钩11，预旋挂钩支架12，发动机13。
具体实施方式
15.下面结合附图对本发明作进一步说明。
16.实施例一自转旋翼机旋翼预旋操纵装置如图1至图6所示，包括预旋机构和操纵机构两大部分。预旋机构包括发动机大带轮1、皮带2、小带轮4、皮带张紧轮3、皮带张紧摇臂5、皮带放松弹簧7、皮带压紧块6、软轴9、旋翼离合齿轮等部件，其中大带轮1位于发动机13的输出轴上，皮带张紧轮3与皮带压紧块6位于皮带张紧摇臂5上。操纵机构主要包括前操纵杆10、预旋挂钩11、预旋挂钩支架12、预旋拉线8等部件。其中预旋拉线8前端与预旋挂钩12连接，后端与皮带张紧摇臂5连接。
17.其预旋机构中的大带轮1与发动机13输出轴相连接，软轴9下端与小带轮4连接，软轴9上端与旋翼离合齿轮连接。大带轮1与小带轮4通过皮带2进行传动。
18.预旋时，前推操纵杆10带动预旋拉线8，从而拉动皮带张紧轮3来张紧皮带2，使得发动机13动力通过皮带轮和软轴9传递到旋翼上。旋翼转速稳定后，向后拉操纵杆10，预旋挂钩11自动从操纵杆10上脱落，皮带2被放松卡住后，旋翼失去动力靠惯性旋转。
19.旋翼预旋操纵的流程为：（1）皮带张紧摇臂5受到皮带放松弹簧7拉力的作用，使得皮带张紧轮3没有接触皮带2，同时皮带压紧块6紧贴在绕在小带轮的皮带2上，防止皮带2及小带轮4运动，而皮带2与大带轮1处于松弛状态。
20.（2）启动发动机13，此时发动机输出轴的动力无法通过大带轮1和皮带2传到旋翼上。
21.（3）飞行员将前操纵杆10向后拉到某个位置，然后将预旋挂钩11挂在前操纵杆10底部。
22.（4）向前推操纵杆10，操纵杆10带动预旋挂钩11向前运动，从而带动预旋拉线8。
23.（5）预旋拉线8带动皮带张紧摇臂5运动，使得皮带张紧轮3与皮带2接触，从而压紧皮带2。同时皮带压紧块6与皮带2分开，使得皮带2与小带轮4能够运动。此时发动机13动力通过大带轮1和皮带2传到小带轮4上。
24.（6）小带轮4通过软轴9带动软轴上端的旋翼离合齿轮旋转，旋翼离合齿轮旋转时，会将离合齿轮向上顶，使其与旋翼大齿轮相啮合，从而带动旋翼旋转。
25.（7）旋翼转速稳定后，飞行员向后拉操纵杆10，预旋拉线放松8，回到第（1）步状态，
旋翼离合齿轮在没有动力后，靠重力作用与旋翼大齿轮断开啮合，然后旋翼靠惯性转动。
26.（8）继续后拉操纵杆10，预旋挂钩11尾部与预旋挂钩支架12相接触，继续后拉时，预旋挂钩11受重力作用自动从前操纵杆10上脱落。旋翼预旋操纵完成。
27.实施例二可将实施例一中的软轴9替换为其他传动方式，其中包括但不限于由传动轴和万向节连轴器组成的硬轴传动、由发电机、电缆、电动机组成的电力传动以及由液压泵、液压管路、液压马达组成的液力传动等其他传动方式。
28.本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。