遙控共軸雙槳反轉模型直升機聯動裝置的製作方法

2023-05-03 19:53:46

專利名稱：遙控共軸雙槳反轉模型直升機聯動裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種模型直升機聯動裝置，特別是一種遙控共軸雙槳反轉模型直 升機聯動裝置。
背景技術：
現有的遙控共軸雙槳反轉模型直升機，主要由起落架、機身、接收機控制裝置、馬 達動力傳動裝置、旋翼升力裝置、平衡杆裝置和前進後退裝置組成。其中，傳統四通道模型直升機的前進後退裝置是伺服舵機操控系統的前進後退 伺服舵機操控單元，它通過伺服舵機帶動伺服舵機操縱杆，伺服舵機操縱杆帶動傾斜盤產 生傾斜，傾斜盤通過旋翼頭連杆帶動旋翼頭使得下旋翼旋轉面發生向前或向後傾斜來實現 的。然而，該裝置的缺點是當下旋翼向前傾斜，飛機向前飛行的同時，上旋翼在平衡杆離心 力的作用下就會產生一個向後傾斜並與之相反基本對等的力量來抵消飛機前傾飛行的力 量；反之亦然。因此，該型直升機前進或後退的力量比較小，易受氣流影響，風大一點就飛不 動了。傳統三通道模型直升機的前進後退裝置則是尾馬達操控系統，它通過尾馬達正轉 和反轉來帶動螺旋槳正轉和反轉產生的力使直升機低頭或抬頭來實現的。該裝置同樣存在 前進或後退的力量小的問題。因為尾馬達受到飛機動力匹配、外觀和重心的影響，其體積、 大小和重量受到嚴格的限制，所以功率很小，能提供的動力也很小；加之平衡杆在離心力作 用下使得上旋翼的旋轉面向機身傾斜方向相反的方向傾斜，該傾斜力足夠把尾馬達正轉和 反轉產生的使直升機低頭或抬頭的力量抵消掉，以致於直升機機身不能有效地產生低頭或 抬頭的力距，從而在室外有風的情況下無法飛行。
發明內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種抗風性能優良的遙控共軸雙槳反轉模 型直升機聯動裝置，使得模型直升機能滿足室外頂風快速飛行的要求。為解決上述技術問題本實用新型的遙控共軸雙槳反轉模型直升機聯動裝置採用 如下技術方案該聯動裝置包括伺服舵機操控系統、尾馬達操控系統和接收機控制裝置； 伺服舵機操控系統包括前進後退伺服舵機操控單元和側左側右伺服舵機操控單元；接收機 控制裝置同時連接伺服舵機操控系統和尾馬達操控系統並可控制前進後退伺服舵機操控 單元和尾馬達操控系統同時聯動。接收機控制裝置可控制前進後退伺服舵機操控單元和尾馬達操控系統同時聯動 是模型直升機前進後退時前進後退伺服舵機操控單元和尾馬達操控系統同時動作。前進後退伺服舵機操控單元包括前進後退伺服舵機、伺服舵機操縱杆、傾斜盤、旋 翼頭連杆、旋翼頭和旋翼，前進後退伺服舵機裝在機身上，伺服舵機操縱杆一頭裝在前進後 退伺服舵機上，另一頭裝在傾斜盤上，旋翼頭連杆一頭裝在傾斜盤上，另一頭裝在旋翼頭 上，旋翼裝在旋翼頭上；尾馬達操控系統包括尾馬達架、尾馬達、螺旋槳和尾馬達緊固件，尾馬達架固定在機身後部，尾馬達通過尾馬達緊固件固定在尾馬達架上，螺旋槳固定在尾馬 達上。尾馬達操控系統還包括連接著接收機控制裝置的尾馬達手動開關。接收機控制裝置包括RF無線射頻信號電路、MCU單片機和馬達驅動電路，其中， MCU單片機與伺服舵機操控系統連接，馬達驅動電路與尾馬達操控系統連接，RF無線射頻 信號電路接收到控制指令後，經MCU單片機處理並向伺服舵機操控系統和馬達驅動電路發 出控制信號。本實用新型通過接收機控制裝置將傳統三通道和四通道模型直升機的前進後退 裝置結合在一起，利用伺服舵機操控系統的前進後退伺服舵機操控單元控制下旋翼傾斜使 其抵消上旋翼的反作用力的同時，尾馬達操控系統收到接收機控制裝置的指令由尾馬達帶 動螺旋槳正轉或反轉產生一個向上或向下的不受約束的力，該力使直升機機身形成並保持 一個較大的前傾或後傾角度，上、下旋翼旋轉面也隨著形成並保持此角度，從而使得上、下 旋翼旋轉產生一個較大的前推或後推力量，給予直升機較強的前進或後退的驅動力，達到 抗風力強、飛行速度快的效果，以滿足室外頂風飛行的需要。

圖1是本實用新型的遙控共軸雙槳反轉模型直升機聯動裝置的結構示意圖。圖2是圖1中接收機控制裝置的電路原理示意圖。圖3是本實用新型的遙控共軸雙槳反轉模型直升機聯動裝置的安裝結構示意圖。圖中1前進後退伺服舵機，2尾馬達，3螺旋槳，4接收機控制裝置，5尾馬達手動 開關，6RF無線射頻信號電路，7MCU單片機，8馬達驅動電路，9伺服舵機操縱杆，10傾斜盤， 11旋翼頭連杆，12旋翼頭，13旋翼，14尾馬達架，15尾馬達緊固件，16側左側右伺服舵機。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型的遙控共軸雙槳反轉模型直升機聯動裝置包括伺服舵機 操控系統(僅畫出前進後退伺服舵機1和側左側右伺服舵機16)、尾馬達操控系統(僅畫出 尾馬達2和螺旋槳3)和接收機控制裝置4 ；接收機控制裝置4分別經電線連接前進後退伺 服舵機1、側左側右伺服舵機16和尾馬達2並可控制前進後退伺服舵機1和尾馬達2同時 聯動，即直升機前進後退時前進後退伺服舵機操控單元和尾馬達操控系統同時動作；螺旋 槳3安裝在尾馬達2上；尾馬達2與接收機控制裝置4連接的電線上安裝有尾馬達手動開 關5，以控制尾馬達操控系統是否接受並執行來自接收機控制裝置4的動作指令。圖2顯示了接收機控制裝置4的電路原理，該裝置包括RF無線射頻信號電路6、 MCU單片機7和馬達驅動電路8 ；其中，MCU單片機7與前進後退伺服舵機1和側左側右伺 服舵機16連接，馬達驅動電路8與尾馬達2連接。RF無線射頻信號電路6接收到前進後 退控制指令後，經MCU單片機7處理並向前進後退伺服舵機1和馬達驅動電路8發出兩路 控制信號一路是PPM脈衝位置調製信號以控制前進後退伺服舵機1按指令動作，另一路 是PWM脈衝寬度調製信號以同步控制馬達驅動電路8令其驅動尾馬達2按指令動作。這樣 就能實現前進後退伺服舵機1和尾馬達2同步聯動，達到提高直升機抗風性能的目的。如 果模型直升機在室內或無風的條件下飛行，可以關閉尾馬達手動開關5，此時，到達尾馬達2的信號通路中斷，尾馬達2不動作，即可滿足無風飛行需要。RF無線射頻信號電路6接收 到側左側右控制指令後，經MCU單片機7處理並向側左側右伺服舵機16發出一路PPM脈衝 位置調製信號以控制側左側右伺服舵機16按指令動作。本實用新型遙控共軸雙槳反轉模型直升機聯動裝置的安裝結構見圖3。伺服舵機 操控系統安裝在機身上部，包括前進後退伺服舵機操控單元和側左側右伺服舵機操控單元 (側左側右伺服舵機操控單元在背側，圖中未示出)；其中，前進後退伺服舵機操控單元包 括前進後退伺服舵機1、伺服舵機操縱杆9、傾斜盤10、旋翼頭連杆11、旋翼頭12和旋翼13 ； 前進後退伺服舵機1裝在機身上，伺服舵機操縱杆9 一頭裝在前進後退伺服舵機1上，另一 頭裝在傾斜盤10上，旋翼頭連杆11 一頭裝在傾斜盤10上，另一頭裝在旋翼頭12上，旋翼 13裝在旋翼頭12上。尾馬達操控系統置於機身尾部，包括尾馬達架14、尾馬達2、螺旋槳3 和尾馬達緊固件15 ；尾馬達架14固定在機身後部，尾馬達2通過尾馬達緊固件15固定在 尾馬達架14上，螺旋槳3固定在尾馬達2上。接收機控制裝置4設置在機身前部。當接收機控制裝置4接收到前進後退的同步控制指令後，向前進後退伺服舵機1 和尾馬達2發出同步動作信號，前進後退伺服舵機操控單元和尾馬達操控系統即同時動 作。具體過程是前進後退伺服舵機1帶動伺服舵機操縱杆9，伺服舵機操縱杆9帶動傾斜 盤10產生傾斜，傾斜盤10通過旋翼頭連杆11帶動旋翼頭12使得下旋翼13旋轉面發生向 前或向後傾斜；當下旋翼13旋轉面按指令向前傾斜時，尾馬達2帶動螺旋槳3同步正轉產 生一股向下的力量使直升機尾部抬起，機頭低下，直升機即獲前傾分力向前飛行；當下旋翼 13旋轉面按指令向後傾斜時，尾馬達2帶動螺旋槳3也同步反轉產生一股向上的力量使直 升機尾部下壓，機頭抬起，直升機即獲後傾分力向後飛行。這樣，即使在有風的天氣裡飛行， 直升機也不怕氣流的影響。根據需要可通斷尾馬達手動開關5，以控制尾馬達2與前進後退 伺服舵機1同步聯動與否。關閉開關時，前進後退伺服舵機1按照指令帶動下旋翼13旋轉 面向前或向後傾斜，但尾馬達2不動作，使直升機適合室內或無風條件的飛行。類似的，也 可通過無線指令將尾馬達電路關閉以滿足無風環境下的飛行，此時，尾馬達操控系統和前 進後退伺服舵機操控單元也不能同時聯動，即尾馬達操控系統不動作，前進後退伺服舵機 操控單元動作。當接收機控制裝置4接收到側左側右的同步控制指令後，向側左側右伺服舵機16 發出動作信號，側左側右伺服舵機操控單元即動作令直升機向左側飛或向右側飛行。為證明本實用新型遙控共軸雙槳反轉模型直升機聯動裝置的優越性能，將市場上 同級別各型共軸雙槳共軸反轉模型直升機和採用本實用新型的共軸雙槳反轉模型直升機 進行抗風性能測試比較實驗，結果見表1。可見，無風條件下，採用本實用新型的新機型飛行速度比現有機型快；有風條件下 (4級以下)，採用本實用新型的新機型不僅飛行速度比現有機型快，而且穩定性和可控性 都比現有機型高，尤其是風力(3-4級)較強時，現有機型完全失控而採用本實用新型的新 機型卻仍能逆風飛行。
權利要求一種遙控共軸雙槳反轉模型直升機聯動裝置，其特徵在於該聯動裝置包括伺服舵機操控系統、尾馬達操控系統和接收機控制裝置；所述伺服舵機操控系統包括前進後退伺服舵機操控單元和側左側右伺服舵機操控單元；所述接收機控制裝置同時連接伺服舵機操控系統和尾馬達操控系統並控制前進後退伺服舵機操控單元和尾馬達操控系統同時聯動。
2.根據權利要求1所述的遙控共軸雙槳反轉模型直升機聯動裝置，其特徵在於所述接 收機控制裝置控制前進後退伺服舵機操控單元和尾馬達操控系統同時聯動是模型直升機 前進後退時前進後退伺服舵機操控單元和尾馬達操控系統同時動作。
3.根據權利要求1所述的遙控共軸雙槳反轉模型直升機聯動裝置，其特徵在於所述前 進後退伺服舵機操控單元包括前進後退伺服舵機、伺服舵機操縱杆、傾斜盤、旋翼頭連杆、 旋翼頭和旋翼，前進後退伺服舵機裝在機身上，伺服舵機操縱杆一頭裝在前進後退伺服舵 機上，另一頭裝在傾斜盤上，旋翼頭連杆一頭裝在傾斜盤上，另一頭裝在旋翼頭上，旋翼裝 在旋翼頭上；所述尾馬達操控系統包括尾馬達架、尾馬達、螺旋槳和尾馬達緊固件，尾馬達 架固定在機身後部，尾馬達通過尾馬達緊固件固定在尾馬達架上，螺旋槳固定在尾馬達上。
4.根據權利要求3所述的遙控共軸雙槳反轉模型直升機聯動裝置，其特徵在於所述尾 馬達操控系統包括連接著接收機控制裝置的尾馬達手動開關。
5.根據權利要求1至4所述的任一遙控共軸雙槳反轉模型直升機聯動裝置，其特徵在 於所述接收機控制裝置包括RF無線射頻信號電路、MCU單片機和馬達驅動電路；所述MCU 單片機與伺服舵機操控系統連接；所述馬達驅動電路與尾馬達操控系統連接；所述RF無線 射頻信號電路接收到控制指令後，經MCU單片機處理並向伺服舵機操控系統和馬達驅動電 路發出控制信號。
專利摘要本實用新型公開了一種遙控共軸雙槳反轉模型直升機聯動裝置，該聯動裝置包括伺服舵機操控系統、尾馬達操控系統和接收機控制裝置；伺服舵機操控系統包括前進後退伺服舵機操控單元和側左側右伺服舵機操控單元；接收機控制裝置同時連接伺服舵機操控系統和尾馬達操控系統並可控制前進後退伺服舵機操控單元和尾馬達操控系統同時聯動。與傳統的三通道或四通道模型直升機相比，採用了本實用新型的遙控共軸雙槳反轉模型直升機抗風性能優良，能夠滿足室外頂風快速飛行的要求。
文檔編號A63H27/133GK201760098SQ20102029132
公開日2011年3月16日 申請日期2010年8月13日 優先權日2010年8月13日
發明者倪康漢 申請人:倪康漢