一種飛行器重心動態配平裝置的製作方法

2024-03-31 23:17:05

本發明屬於航空飛行器技術領域，尤其是一種飛行器重心動態配平裝置。

背景技術：

目前航空領域興起，藉助飛行器這個載體，很多現代化設備都可以在極端環境下工作，幫助人們完成任務，在眾多的載荷設備中，有一類具有運動性的設備，如，機械臂、伸長杆、旋轉機構等，在運動時會導致整個機體重心發生改變，飛行器正常的飛行會被重心的改變所幹擾，這就導致了這一類機構與機體的不協調，影響飛機的正常飛行，難以實用。

自動配平是在駕駛員不參與的條件下由自動配平系統完成的。自動配平系統包括自動杆力配平系統和馬赫數配平系統。①自動杆力配平系統：由配平放大器和配平舵機組成。自動駕駛儀輸給主操縱面舵機的信號或杆力傳感器的輸出信號，通過配平放大器驅動配平舵機，帶動調整片或水平安定面使杆力自動配平。②馬赫數配平系統：飛機跨音速飛行時，由於馬赫數增大和氣動力焦點後移，使飛機自動進入俯衝，操縱駕駛杆會出現反操縱現象。為克服這種危險，需要採用馬赫數配平系統。它由馬赫數傳感器、配平計算機和配平舵機組成。當飛行速度超過臨界馬赫數時，馬赫數傳感器才輸出信號給配平計算機。計算機的輸出指令是馬赫數的函數，它驅動配平舵機轉動舵面或水平安定面，以補償焦點後移所產生的低頭力矩，自動平衡縱向力矩。

以上兩種配平方式在操作的時候，都會增加油耗或電耗，從而減少航時，這在航時本身就很短的無人機領域，是一種很大的浪費，因此，研發一種環保、節能、簡潔的配平裝置迫在眉睫。

技術實現要素：

為了解決上述問題，本發明提供了一種飛行器重心動態配平裝置。

具體技術方案如下：

一種飛行器重心動態配平裝置，包括電池(1)、移動座(2)、滑軌(3)和絲槓(4)，所述移動座(2)的上面設置電池(1)，所述移動座(2)的下面設置滑軌(3)和絲槓(4)，所述絲槓(4)的一端連接步進電機(7)。

優選地，所述移動座(2)與滑軌(3)通過滑塊(5)連接。

優選地，所述滑塊(5)與滑軌(3)的連接方式為螺栓連接。

優選地，所述移動座(2)與絲槓(4)通過連接塊(6)連接。

優選地，所述連接塊(6)與絲槓(4)的連接方式為螺栓連接。

優選地，所述電池(1)與移動座(2)固定連接。

優選地，所述電池(1)為油箱。

優選地，所述電池(1)為油箱和電池。

優選地，所述滑軌(3)固定在機艙底部。

優選地，所述步進電機(7)通過控制板與飛機控制系統連接。

相對於現有技術，本發明所述的一種飛行器重心動態配平裝置具有以下優勢：

本發明提出的一種飛行器重心動態配平裝置，通過移動原有飛行器中質量密度較大的器件，來達到配平由於機構運動帶來的重心改變，這種裝置安裝簡單，用料較少，且配平裝置屬於原地取材，負重較少，不會增加過多的油耗和電耗，很好的解決了飛行器重心前移或者後移的缺陷。

附圖說明

圖1為本發明提出的一種飛行器重心動態配平裝置的立體圖；

圖2為本發明提出的一種飛行器重心動態配平裝置的仰視圖；

圖3為滑軌和滑塊的連接圖；

圖4為重心動態配平裝置置於飛行器中裝置圖。

附圖標記說明：

1電池 2移動座 3滑軌 4絲槓 5滑塊

6連接塊 7步進電機

具體實施方式

以下結合具體實施方式進一步詳細說明本發明的技術方案。應當理解，此處描述的具體實施方式僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接連接，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以通過具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。

圖1和圖2為本發明提出的一種飛行器重心動態配平裝置的示意圖，包括電池(1)、移動座(2)、滑軌(3)和絲槓(4)，所述移動座(2)的上面設置電池(1)，移動座(2)是凹槽型，電池(1)通過卡釘固定在移動座(2)上，所述移動座(2)的下面設置滑軌(3)和絲槓(4)，移動座(2)與滑軌(3)通過滑塊(5)連接，滑塊(5)固定在移動座(2)下面，滑塊(5)與滑軌(3)的連接方式為螺栓連接(如圖3所示)，移動座(2)與絲槓(4)通過連接塊(6)連接，連接塊(6)固定在移動座(2)下面，連接塊(6)與絲槓(4)的連接方式為螺栓連接，在絲槓(4)的一端連接著步進電機(7)，步進電機(7)由電機座支撐，步進電機(7)通過控制板與飛機控制系統相連。

本發明所提出的一種飛行器重心動態配平裝置，配平的重物不限制於電池(1)，還可以是油箱或油箱和電池的組合，也可以是任何質量密度較大的物體，如運輸的貨物等，本著不增加飛行器負載的原則，可以選擇任意一種飛行器中必需的負載物。

圖4為重心動態配平裝置置於飛行器中的裝置圖，兩條平行滑軌(3)固定在機艙底部，可以用樹脂固定，也可以用螺絲固定，固定方式不限制。在兩條滑軌(3)的中間布置一根絲槓(4)，絲槓(4)與滑軌(3)平行，在滑軌(3)和絲槓(4)的上面設置移動座(2)，移動座(2)上面固定電池(1)，絲槓(4)的一端與步進電機(7)連接，步進電機(7)的轉速與絲槓(4)的轉速一致，步進電機(7)通過控制板與飛機控制系統相連，若飛機的重心前移或者後移，飛機控制系統通過控制板調節步進電機(7)的轉速，進而調節絲槓(4)的轉速，使移動座(2)向後移動或者向前移動，達到調節飛行器重心的目的。

本發明通過移動原有質量密度較大的器件，來達到配平由於機構運動帶來的重心改變，具體實現過程如下：

機構由兩個滑軌(3)、一根絲槓(4)和一個步進電機(7)組成。滑軌(3)固定在機艙底部，由樹脂或螺絲進行固定，在移動座(2)底部安有滑軌(3)，滑塊(5)與滑軌(3)相互卡嵌，且滑塊(5)能在滑軌(3)上以極小的阻力滑動，減少能量損耗，在移動座(2)底部，兩個滑塊(5)中央，有一個與絲槓(4)連接的連接塊(6)，連接塊(6)內壁上有螺紋，螺紋與絲槓(4)螺紋相嚙合，絲槓(4)轉動的同時，能通過螺紋帶動連接塊(6)以及與連接塊(6)固定的移動座(2)一起做平移運動，滑塊(5)和連接塊(6)與移動座(2)的連接方式為螺栓緊固連接。絲槓(4)的前端(離機頭較近處)與步進電機(7)相連接，步進電機(7)的轉速與絲槓(4)的轉速相一致，另外，步進電機(7)的信號接入控制板，到達控制信號進入步進電機(7)控制轉速，絲槓(4)將轉速改變為移動座(2)的移動，將電池等質量密度較大的物體放入移動座(2)後，就可以實現配平運動機構帶來的擾動。

綜上所述，本發明提出的一種飛行器重心動態配平裝置，通過移動原有飛行器中質量密度較大的器件，來達到配平由於機構運動帶來的重心改變，這種裝置安裝簡單，用料較少，且配平裝置屬於原地取材，負重較少，不會增加過多的油耗和電耗，很好的解決了飛行器重心前移或者後移的缺陷。

以上的實施方式均為本發明的優選實施方式，並非因此限制本發明的專利保護範圍。任何本發明所屬的技術領域的技術人員，在不脫離本發明所公開的精神和範圍的前提下，對本發明的內容所做的等效結構與等效步驟的變換均落入本發明要求保護的專利範圍之內。