本發(fā)明屬于垂直起降飛行器操縱機構設計領域，具體涉及一種軸內總距旋翼操縱結構及操縱方法。

背景技術：

1、目前市面上的evtol無論從結構外形、操縱形式、應用場景等都存在著巨大的差異，各個單位百家爭鳴，共同推動著evtol飛速發(fā)展。操縱形式方面，目前廣泛的采用通過改變轉速提供升力的方式，通過不同旋翼的轉速差，達到飛行器轉向的目的。但是這種操縱形式對于電機的要求較大，電機一方面要受到功率密度、空間的制約，另一方面還要按照整機要求提供不同的轉速。按照目前的設計能力，同時滿足變轉速和較高的功率密度存在較大的技術壁壘。所以市面上部分單純變轉速的evtol飛行速度較低，僅實現空中飛行的功能。

2、通過改變槳葉總距從而提供升力的設計同樣難度較大，需要面臨難題如下：如何通過1個變距舵機同時改變5片槳葉同時變距運動；如何在將舵機的直線運動改變?yōu)?片槳葉旋轉運動；如何在狹小的空間內實現槳殼旋轉與舵機不旋轉的連接；變距運動、旋轉運動如何分解，如何實現組件之間相對獨立，裝備具有可維護性；如何在滿足功能的同時具備安裝方便的特點。

技術實現思路

1、發(fā)明目的：提供一種軸內總距旋翼操縱結構及操縱方法，通過改變槳葉總距從而提供升力。

2、技術方案：

3、一種軸內總距旋翼操縱結構，包括：撥套固定螺母1、操縱桿2、變距撥套3、槳殼4、滑動鍵5、軸承座6、雙列角接觸球軸承7、軸承固定螺母8、舵機連接件9、槳殼襯套10、槳葉13、變距搖臂14，其中，變距撥套3中段外側設置有搖臂卡槽，變距搖臂14一端與槳葉13固定，變距搖臂14另一端設置在變距撥套3的搖臂卡槽內；通過變距撥套3上下運動帶動變距搖臂14旋轉，實現直線運動到旋轉運動的轉化；變距撥套3套在操縱桿2上并通過撥套固定螺母1壓緊固定；變距撥套3下端開一字槽，一字槽內安裝了滑動鍵5，槳殼4的軸孔下端內壁設置有與滑動鍵5配合的一字槽，用于實現變距撥套3在槳殼4中的上下運動，同時帶動變距撥套3隨槳殼4同時轉動；操縱桿2下端與雙列角接觸球軸承7內圈固定，雙列角接觸球軸承7外圈與軸承座6固定，軸承座6與舵機通過舵機連接件9連接，實現了舵機與槳殼4的連接；固定雙列角接觸球軸承7的內圈隨槳殼4一起轉動，雙列角接觸球軸承7的外圈、軸承座6、舵機連接件9相對固定，不發(fā)生轉動。

4、進一步地，滑動鍵5通過滑動鍵定位螺釘11固定在變距撥套3下端。

5、進一步地，槳殼4的軸孔下端固定有槳殼襯套10，滑動鍵5與槳殼襯套10內壁一字槽配合實現了變距撥套3在槳殼4中的上下運動，同時帶動變距撥套3隨槳殼4同時轉動。

6、進一步地，槳殼襯套10與槳殼4通過槳殼襯套固定螺栓12固定。

7、進一步地，操縱桿2下端與雙列角接觸球軸承7內圈通過軸承固定螺母8固定。

8、進一步地，變距撥套3的搖臂卡槽的下槽面長度小于上槽面長度。

9、進一步地，操縱桿2兩端均設置有十字槽，用于擰緊撥套固定螺母1時，固定操縱桿2。

10、一種軸內總距旋翼操縱方法，所述方法借助于上述的軸內總距旋翼操縱結構執(zhí)行，所述方法包括：

11、旋轉運動過程：電機直接驅動槳殼4旋轉，槳殼4直接帶動槳葉13、變距搖臂14、變距撥套3、操縱桿2、雙列角接觸球軸承7進行旋轉；

12、變距運動過程：舵機直接驅動舵機連接件9、軸承座6、變距撥套3進行直線運動。

13、有益效果：

14、本發(fā)明可以通過1個變距舵機同時改變5片槳葉同時變距運動；可以將舵機的直線運動改變?yōu)?片槳葉旋轉運動；可以在狹小的空間內實現槳殼旋轉與舵機不旋轉的連接；可以將變距運動、旋轉運動分解，實現組件之間相對獨立，裝備具有可維護性；滿足功能的同時具備安裝方便的特點。

技術特征：

1.一種軸內總距旋翼操縱結構，其特征在于，包括：撥套固定螺母(1)、操縱桿(2)、變距撥套(3)、槳殼(4)、滑動鍵(5)、軸承座(6)、雙列角接觸球軸承(7)、軸承固定螺母(8)、舵機連接件(9)、槳殼襯套(10)、槳葉(13)、變距搖臂(14)，其中，

2.根據權利要求1所述的軸內總距旋翼操縱結構，其特征在于，滑動鍵(5)通過滑動鍵定位螺釘(11)固定在變距撥套(3)下端。

3.根據權利要求1所述的軸內總距旋翼操縱結構，其特征在于，槳殼(4)的軸孔下端固定有槳殼襯套(10)，滑動鍵(5)與槳殼襯套(10)內壁一字槽配合實現了變距撥套(3)在槳殼4中的上下運動，同時帶動變距撥套(3)隨槳殼4同時轉動。

4.根據權利要求3所述的軸內總距旋翼操縱結構，其特征在于，槳殼襯套(10)與槳殼(4)通過槳殼襯套固定螺栓(12)固定。

5.根據權利要求1所述的軸內總距旋翼操縱結構，其特征在于，操縱桿(2)下端與雙列角接觸球軸承(7)內圈通過軸承固定螺母(8)固定。

6.根據權利要求1所述的軸內總距旋翼操縱結構，其特征在于，變距撥套(3)的搖臂卡槽的下槽面長度小于上槽面長度。

7.根據權利要求1所述的軸內總距旋翼操縱結構，其特征在于，操縱桿(2)兩端均設置有十字槽，用于擰緊撥套固定螺母(1)時，固定操縱桿(2)。

8.一種軸內總距旋翼操縱方法，其特征在于，所述方法借助于權利要求1-7中任一項所述的軸內總距旋翼操縱結構執(zhí)行，所述方法包括：

技術總結
本發(fā)明屬于垂直起降飛行器操縱機構設計領域，具體涉及一種軸內總距旋翼操縱結構及操縱方法。包括：撥套固定螺母、操縱桿、變距撥套、槳殼、滑動鍵、軸承座、雙列角接觸球軸承、軸承固定螺母、舵機連接件、槳殼襯套、槳葉、變距搖臂，利用導向鍵實現變距機構與槳殼同步旋轉。在變距撥套和槳葉之間安裝變距搖臂，充分利用空間并實現舵機直線運動到槳葉旋轉運動的轉化。在操縱桿安裝雙列角接觸軸承實現了與非旋轉的舵機的連接，可同時實現5片槳葉變距、操作穩(wěn)定性高、結構空間緊湊等優(yōu)點。

技術研發(fā)人員：孫佳濛,董錦山,胡小玉,陸裕輝,劉暢,宋海娟
受保護的技術使用者：中國直升機設計研究所
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6