基于共轴旋翼系统的多状态自适应弹性折叠桨夹机构的制作方法

本发明涉及直升机领域，特别涉及一种自动弹开桨夹。

背景技术：

1、共轴双旋翼直升机相比单旋翼直升机而言，由于上下旋翼旋转方向不同，产生的旋转力矩可以自由调节，不再依赖尾桨来实现航向稳定和偏转，使得直升机的水平方向尺寸得到大幅缩小。然而针对某些特殊应用场景，例如采用特殊的抛投、弹射和火箭助推等起飞方式，则需要采用进一步缩小直升机的空间尺寸，将直升机储存在抛射筒或者发射筒内。

2、在现有筒形折叠旋翼共轴直升机技术中，通常采用旋翼在竖直方向弯折的方案，其收纳体积可大大缩小。但现有的竖直方向折叠旋翼方案通常采用的是简单的铰接方式进行实施，在进入工作状态时需要人工提前展开；或是采用上下桨叶内外错开方案，折叠后上下桨叶分布在机身周围内外侧，一般下桨叶靠内，上桨叶靠外，便于旋翼自动展开互不干涉。

3、因此，如何获得在非工作状态下能够缩小存放体积，结构安全可靠，并且能够满足特殊起降工作自动展开需求的桨叶折叠机构，成为共轴旋翼技术领域的重要问题。

技术实现思路

1、本发明为解决上述问题，提供了一种自动弹开折叠桨夹机构。

2、为达到上述目的，本发明采用的方法是：一种基于共轴旋翼系统的多状态自适应弹性折叠桨夹机构，包括内段桨夹、外段桨夹、折叠转轴、折叠弹性装置和展开回弹装置；所述的內段浆夹用于与机身连接，所述的内段桨夹通过折叠转轴与外段桨夹铰接；所述的折叠弹性装置提供外段桨夹折叠所需的折叠约束力，约束外段桨夹向机身靠拢；所述的展开回弹装置提供外段桨夹初始的展开约束力，在没有外界约束情况下，展开回弹装置与折叠弹性装置相互制约，处于达到平衡的中立状态时外段桨夹绕折叠转轴向外偏转一定角度，使得外段桨夹与內段浆夹之间的夹角大于90°；在外部存放装置约束下，展开回弹装置能够被进一步压缩，使得外段桨夹绕折叠转轴向靠近机身的一侧偏转。

3、作为本发明的一种改进，所述的折叠弹性装置为弹簧，所述的弹簧一端安装在外段桨夹上，另一端安装在內段浆夹上。

4、作为本发明的一种改进，所述的折叠弹性装置为安装于外段桨夹和内段桨夹上的单向或者双向铰链。

5、作为本发明的一种改进，所述的展开回弹装置是一种安装在外段桨夹或者内段桨夹上的弹簧片。

6、作为本发明的一种改进，在所述的外段桨夹或者内段桨夹上还设置有用于与所述的弹簧片抵接的滑轮，所述的滑轮通过转轴与外段桨夹或者内段桨夹连接。

7、作为本发明的一种改进，所述的展开回弹装置是一种有回弹力的直线往复运动装置，所述的有回弹力的直线往复运动装置为弹性柱塞或插销。

8、有益效果：

9、现有的技术方案多数采用手动展开方式，或者上旋翼内段桨夹的长度要大于下旋翼内段桨夹的长度，使得折叠后上桨叶在下桨叶外侧，浪费了下桨叶折叠后的机体空间。本发明技术方案与现有方案相比，在不使用外部装置条件下，实现了桨夹折叠机构在有无外界约束条件下的两种折叠形态，增大了下桨叶下方的机体空间，在脱落外部约束后上下桨叶自带外翻角度，互不干涉，更加有利于工作状态下桨叶快速旋转展开。本方案在常规折叠桨夹设计中引入了展开回弹装置，并对桨夹间的弹性约束力、限位、接触和避免干涉问题均进行了精心设计，减弱了桨夹转动中的摩擦。弹性折叠装置和展开回弹装置在具体实施过程中可以根据需求通过调节弹性力来灵活配置。本发明技术方案可直接应用于抛投型或发射型共轴直升机，尤其适合集群作战的折叠式共轴无人机，显著提高了直升机桨叶自动展开的可靠性。

技术特征：

1.一种基于共轴旋翼系统的多状态自适应弹性折叠桨夹机构，其特征在于：包括内段桨夹（1）、外段桨夹（3）、折叠转轴（2）、折叠弹性装置和展开回弹装置；所述的內段浆夹（1）用于与机身连接，所述的内段桨夹（1）通过折叠转轴（2）与外段桨夹（3）铰接；所述的折叠弹性装置提供外段桨夹（3）折叠所需的折叠约束力，约束外段桨夹（3）向机身靠拢；所述的展开回弹装置提供外段桨夹（3）初始的展开约束力，在没有外界约束情况下，展开回弹装置与折叠弹性装置相互制约，处于达到平衡的中立状态时外段桨夹（3）绕折叠转轴（2）向外偏转一定角度，使得外段桨夹（3）与內段浆夹（1）之间的夹角大于90°；在外部存放装置约束下，展开回弹装置能够被进一步压缩，使得外段桨夹（3）绕折叠转轴（2）向靠近机身的一侧偏转。

2.根据权利要求1所述的一种基于共轴旋翼系统的多状态自适应弹性折叠桨夹机构，其特征在于：所述的折叠弹性装置为弹簧（4），所述的弹簧一端安装在外段桨夹（3）上，另一端安装在內段浆夹（1）上。

3.根据权利要求1所述的一种基于共轴旋翼系统的多状态自适应弹性折叠桨夹机构，其特征在于：所述的折叠弹性装置为安装于外段桨夹（3）和内段桨夹（1）上的单向或者双向铰链。

4.根据权利要求1所述的一种基于共轴旋翼系统的多状态自适应弹性折叠桨夹机构，其特征在于：所述的展开回弹装置是一种安装在外段桨夹（3）或者内段桨夹（1）上的弹簧片（5）。

5.根据权利要求4所述的一种基于共轴旋翼系统的多状态自适应弹性折叠桨夹机构，其特征在于：在所述的外段桨夹（3）或者内段桨夹（1）上还设置有用于与所述的弹簧片（5）抵接的滑轮（7），所述的滑轮（7）通过转轴（6）与外段桨夹（3）或者内段桨夹（1）连接。

6.根据权利要求1所述的一种基于共轴旋翼系统的多状态自适应弹性折叠桨夹机构，其特征在于：所述的展开回弹装置是一种有回弹力的直线往复运动装置，所述的有回弹力的直线往复运动装置为弹性柱塞或插销。

技术总结本发明提出了一种基于共轴旋翼系统的多状态自适应弹性折叠桨夹机构，包括内段桨夹、外段桨夹、折叠转轴、折叠弹性装置和展开回弹装置。本发明在常规折叠桨夹设计中引入了展开回弹装置，并对桨夹间的弹性约束力、限位、接触和避免干涉问题均进行了精心设计，减弱了桨夹转动中的摩擦。本发明在不使用外部装置条件下，实现了桨夹折叠机构在有无外界约束条件下的两种折叠形态，增大了下桨叶下方的机体空间，在脱落外部约束后上下桨叶自带外翻角度，互不干涉，更加有利于工作状态下桨叶快速旋转展开。本发明技术方案可应用于抛投型或发射型共轴直升机，尤其适合集群作战的折叠式共轴无人机，显著提高了直升机桨叶自动展开的可靠性。技术研发人员：葛讯,沈元,郭述臻,李良伟,刘卫东受保护的技术使用者：南京韬讯航空科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/4