一种飞行器前轮转向防摆装置及无人机的制作方法

本发明涉及固定翼滑跑无人机前轮转向，特别是涉及一种飞行器前轮转向防摆装置及无人机。

背景技术：

1、现有飞机的前轮减摆器主要是活塞式油液减摆器或者旋板式减摆器，活塞式油液减摆器是利用油液流过节流孔的热耗作用，消耗前轮摆振的能量，从而防止摆振的，主要用在结构较为复杂的大飞机或无人机上；旋板式减摆器中包括两组旋板和固定板，把油室分成四部分，前起落架的转动经传动机构转变为旋板的转动，油室间油液通过旋板上的小孔来回摩擦耗散摆振能量。目前还有一种免维护的橡胶减摆器，这种减摆器中没有液压油，只依靠橡胶活塞与减摆器缸筒的摩擦来耗散摆振能量，损坏后可直接更换。在中小型无人机领域，有柱塞式减摆器、耐磨pvc材料等通过产生摩擦阻尼产生热量消耗摆振能量，实现减摆的功能。

2、然而，传统的减摆机构主要是用于大型无人机，减摆装置较为复杂，需要的安装空间较大；减摆装置大多需要设置液压油腔，且液压油也需要定期更换，给维护带来了较大的不便；上述的减摆机构都用在较大型的飞机或无人机，中小型无人机并不适用这些减摆机构；橡胶减摆器或柱塞式减摆器以及pvc材料摩擦形成的减摆器摩擦力较大，不仅是消耗磨损材料，对前起落架的支柱磨损也较大，更换维护较为麻烦。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本发明提供用于克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种飞行器前轮转向防摆装置及无人机。可以防止前轮转弯过程中的摆振，使得在滑跑过程中前轮转向控制效果更好。尤其解决了中小型无人机在滑跑起降过程中产生前轮摆振抖动的问题。同时该装置结构简单，占用空间小，可维护性高。

2、本发明提供了如下方案：

3、一种飞行器前轮转向防摆装置，包括：

4、结构缓冲单元，所述结构缓冲单元包括相连的固定支柱以及缓冲支柱；所述缓冲支柱的下端可旋转的与轮叉相连；

5、转弯单元，所述转弯单元包括驱动组件、摇臂连接组件、转弯套筒、减摆凸台以及扭力臂连接组件；所述转弯套筒套装于所述固定支柱的外部且可相对所述固定支柱旋转；所述驱动组件与所述固定支柱固定相连；所述驱动组件的输出端通过所述摇臂连接组件与所述转弯套筒相连；所述减摆凸台与所述转弯套筒固定相连，所述扭力臂连接组件的两端分别一一对应的与所述减摆凸台以及所述轮叉通过同向布置的销轴相连；

6、减摆单元，所述减摆单元包括减摆支柱、活塞杆、球型滚珠以及弹簧，所述减摆支柱与所述固定支柱同轴向固定相连，所述减摆支柱的内部中空且底部开放，所述活塞杆成自由状态设置于所述减摆支柱的内部，所述弹簧设置于所述减摆支柱的内部且位于所述活塞杆的上部；

7、其中，所述球型滚珠设置于所述活塞杆的前端且可在所述球型滚珠直径方向自由滚动旋转，所述减摆凸台的上表面形成有中间低两侧高的弧形凹槽；

8、自然状态下，所述弹簧通过所述活塞杆将所述球型滚珠压在所述弧形凹槽的最低位置处；

9、所述轮叉发生摆动状态下，所述轮叉通过所述扭力臂连接组件带动所述减摆凸台旋转，所述球型滚珠朝向所述弧形凹槽高位运动使所述活塞杆向上运动压缩所述弹簧，压缩后的所述弹簧通过所述活塞杆以及所述球型滚珠向所述减摆凸台提供反作用力迫使所述减摆凸台反向运动，使所述球型滚珠回位至所述弧形凹槽的最低位置处，用以带动所述轮叉回位至飞机中线位置实现减摆。

10、优选地：所述驱动组件提供的转向力矩大于所述弹簧压缩后作用于所述减摆凸台上的阻力，以便主动转向不受所述减摆凸台上的阻力影响。

11、优选地：所述摇臂连接组件包括转向摇臂、转向连杆以及转弯套筒摇臂；所述转向摇臂的一端与所述驱动组件的输出端相连，所述转弯套筒摇臂的一端与所述转弯套筒固定相连，所述转向摇臂与所述转弯套筒摇臂通过所述转向连杆相连。

12、优选地：所述驱动组件包括转向舵机，所述固定支柱上设置有舵机安装座，所述转向舵机固定于所述舵机安装座上。

13、优选地：所述转向摇臂以齿啮合的方式与所述转向舵机的输出轴相连。

14、优选地：所述转弯套筒通过两个滚子轴承与所述固定支柱相连。

15、优选地：所述扭力臂连接组件包括上扭力臂以及下扭力臂，所述上扭力臂通过销轴与所述减摆凸台相连，所述下扭力臂通过销轴与所述轮叉相连，所述上扭力臂与所述下扭力臂通过销轴相连。

16、优选地：所述减摆单元还包括设置于所述固定支柱上的安装凸台，所述减摆支柱与所述安装凸台相连。

17、优选地：所述安装凸台设置有通孔，所述减摆支柱的外侧设置有外螺纹，所述减摆支柱穿过所述通孔并通过位于所述安装凸台上下的两个螺母与所述安装凸台相连。

18、一种无人机，包括固定翼滑跑无人机主体，所述固定翼滑跑无人机主体设置有上述的飞行器前轮转向防摆装置。

19、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

20、本申请实施例提供的一种飞行器前轮转向防摆装置及无人机，在转向舵机驱动下通过力的传递可以驱使安装在轮叉上的机轮转动，当前轮转动并发生摆振时，减摆单元中的球型滚珠在减摆凸台上左右滚动，压缩减摆支柱内的弹簧，将摆振的能量转化为弹簧的弹性势能和热能，弹性势能又使得支柱内的活塞杆向下运动，迫使球型滚珠回到中立位置，实现减摆功能。该装置简单，无需多余安装装置，占用空间小，可维护性较好。

21、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

技术特征：

1.一种飞行器前轮转向防摆装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的飞行器前轮转向防摆装置，其特征在于，所述驱动组件提供的转向力矩大于所述弹簧压缩后作用于所述减摆凸台上的阻力，以便主动转向不受所述减摆凸台上的阻力影响。

3.根据权利要求1所述的飞行器前轮转向防摆装置，其特征在于，所述摇臂连接组件包括转向摇臂、转向连杆以及转弯套筒摇臂；所述转向摇臂的一端与所述驱动组件的输出端相连，所述转弯套筒摇臂的一端与所述转弯套筒固定相连，所述转向摇臂与所述转弯套筒摇臂通过所述转向连杆相连。

4.根据权利要求3所述的飞行器前轮转向防摆装置，其特征在于，所述驱动组件包括转向舵机，所述固定支柱上设置有舵机安装座，所述转向舵机固定于所述舵机安装座上。

5.根据权利要求4所述的飞行器前轮转向防摆装置，其特征在于，所述转向摇臂以齿啮合的方式与所述转向舵机的输出轴相连。

6.根据权利要求1所述的飞行器前轮转向防摆装置，其特征在于，所述转弯套筒通过两个滚子轴承与所述固定支柱相连。

7.根据权利要求1所述的飞行器前轮转向防摆装置，其特征在于，所述扭力臂连接组件包括上扭力臂以及下扭力臂，所述上扭力臂通过销轴与所述减摆凸台相连，所述下扭力臂通过销轴与所述轮叉相连，所述上扭力臂与所述下扭力臂通过销轴相连。

8.根据权利要求1所述的飞行器前轮转向防摆装置，其特征在于，所述减摆单元还包括设置于所述固定支柱上的安装凸台，所述减摆支柱与所述安装凸台相连。

9.根据权利要求8所述的飞行器前轮转向防摆装置，其特征在于，所述安装凸台设置有通孔，所述减摆支柱的外侧设置有外螺纹，所述减摆支柱穿过所述通孔并通过位于所述安装凸台上下的两个螺母与所述安装凸台相连。

10.一种无人机，其特征在于，包括固定翼滑跑无人机主体，所述固定翼滑跑无人机主体设置有权利要求1至9任一项所述的飞行器前轮转向防摆装置。

技术总结本发明公开了一种飞行器前轮转向防摆装置及无人机，在转向舵机驱动下通过力的传递可以驱使安装在轮叉上的机轮转动，当前轮转动并发生摆振时，减摆单元中的球型滚珠在减摆凸台上左右滚动，压缩减摆支柱内的弹簧，将摆振的能量转化为弹簧的弹性势能和热能，弹性势能在又使得支柱内的活塞杆向下运动，迫使球型滚珠回到中立位置，实现减摆功能。该装置简单，无需多余安装装置，占用空间小，可维护性较好。技术研发人员：李翔,王世勇,刘满,刘荣豪,唐通,王鹏受保护的技术使用者：中国兵器装备集团自动化研究所有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/29