CN105070003B - 共轴式直升机旋翼测量信号的传输*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种共轴式直升机旋翼测量信号的传输***，以解决现有技术信号传输线布线复杂、信号传输线更换难度大及槽口导致的结构缺陷问题。该***包括下旋翼测量信号传输装置，该下旋翼测量信号传输装置包括下旋翼信号传输线以及接收并发送下旋翼测量信号的无线传输模块，该无线传输模块设置在外轴顶端和外轴套筒顶端之间的外轴的外壁上。本发明利用无线传输模块接收并发送下旋翼测量信号，实现了下旋翼测量信号的无线传输。因此不需要在外轴或外轴套筒上开槽，避免了结构缺陷问题。而且布线简洁，便于更换或调整。由于无线传输模块设置在外轴顶端和外轴套筒顶端的之间的外轴上，所以不会影响到外轴和外轴套筒之间的相对运动。

Description

共轴式直升机旋翼测量信号的传输***

技术领域

本发明涉及一种共轴式直升机旋翼测量信号的传输***。

背景技术

与单旋翼带尾桨直升机相比较，共轴式直升机采用上、下共轴反转的两副旋翼来平衡旋翼扭矩，所以不需尾桨。这样的结构具有结构紧凑、便于维护、气动特征对称、悬停稳定性好、事故率低等优点。当然，共轴式直升机也有其不可回避的缺点，较突出的缺点是上、下旋翼之间存在气动干扰，且由于两副旋翼的操纵机构集中在一个轴线上，导致结构复杂且密集。因此，在共轴式直升机研发过程中大量的实验研究是必不可少的，最常见的方式是建立地面试验台进行地面试验。

建立共轴式直升机地面试验台时，信号传输线的合理布置是重点也是难点。单旋翼带尾桨直升机地面试验台的信号传输线从中空的内轴通向地面试验台的底端，然后通过集流环等方式对信号传输线上传输的测量信号进行采集。但是，由于共轴式直升机地面试验台上与下旋翼连接的外轴的内部套装有与上旋翼连接的内轴，其中的内轴和外轴转向是相反的，因此下旋翼无法采用在轴内布线的方式。

经过调研发现，现有的共轴式直升机地面试验台下旋翼多采用轴外布线的方式，在具体操作中需要在外轴或外轴套筒上开槽，留出布线空间。但是，这种方式具有以下缺陷：

(1)信号传输线冗长、繁琐，

(2)根据不同的实验需求增加或者更换信号传输线的难度较大，实用性不强；

(3)布线槽口使地面试验台出现结构缺陷，导致应力集中，容易出现疲劳破坏，影响地面试验台的使用寿命，并有可能危及实验人员的安全。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术信号传输线布线复杂、信号传输线更换难度大及槽口导致的结构缺陷问题。

为解决上述的技术问题，本发明提出了一种共轴式直升机旋翼测量信号的传输***。

本发明共轴式直升机旋翼测量信号的传输***，包括下旋翼测量信号传输装置，所述下旋翼测量信号传输装置包括承载有下旋翼测量信号的下旋翼信号传输线以及接收并发送所述下旋翼测量信号的无线传输模块；其中，所述无线传输模块设置在外轴顶端和外轴套筒顶端之间的外轴的外壁上。

进一步地，所述传输***还包括与所述下旋翼信号传输线、所述无线传输模块均电路连接的信号采集器，用以采集所述下旋翼信号传输线上的下旋翼测量信号，并将采集到的下旋翼测量信号发送至无线传输模块；所述信号采集器设置在外轴顶端和外轴套筒顶端之间的外轴的外壁上。

更进一步地，所述信号采集器内置有将采集到的下旋翼测量信号转化为数字信号的模数转化模块。

再进一步地，所述无线传输模块内置有存储所述数字信号的存储模块。

进一步地，所述传输***还包括上旋翼测量信号传输装置，所述上旋翼测量信号传输装置包括穿设在内轴内部的上旋翼信号传输线，所述上旋翼信号传输线承载有上旋翼测量信号。

更进一步地，所述内轴的内部设置有至少一个分线夹。

更进一步地，所述内轴外部的上旋翼信号传输线分类固定在上桨毂上。

优选地，所述下旋翼信号传输线分类固定在下桨毂上。

优选地，所述信号采集器为环状结构，围设在外轴上。

优选地，所述无线传输模块为环状结构，围设在外轴上。

本发明共轴式直升机旋翼测量信号的传输***具有以下有益效果：

首先，本发明利用无线传输模块接收并发送下旋翼测量信号，实现了下旋翼测量信号的无线传输。由于这种方式不需要在外轴或外轴套筒下开槽，因此避免了由于布线槽口导致的结构缺陷问题，延长了地面试验台的使用寿命的同时，也提高了安全性能。

其次，由于采用无线传输下旋翼测量信号的方式，布线简洁，便于更换或调整，实用性较高。

最后，由于无线传输模块设置在外轴顶端和外轴套筒顶端的之间的外轴上，所以不会影响到外轴和外轴套筒之间的相对运动。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1示出了本发明共轴式直升机旋翼测量信号的传输***的安装示意图；

图2示出了图1中A的放大视图；

图3示出了图1中B的放大视图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的实施例进行详细描述。

实施例1

如图1、3所示，本实施例提供一种共轴式直升机旋翼测量信号的传输***，该传输***包括下旋翼测量信号传输装置，该旋翼测量信号传输装置包括承载有下旋翼测量信号的下旋翼信号传输线8以及接收并发送下旋翼测量信号的无线传输模块10；

其中，无线传输模块10设置在外轴6的顶端和外轴套筒5的顶端之间的外轴6的外壁上。

为了理解本实施例的上述技术方案，下面对共轴式直升机地面试验台上的相关零件及其连接关系做简单介绍，但并不作为对上述技术方案的限定。

共轴式直升机的上、下旋翼共轴反转，上旋翼与内轴1连接，下旋翼与外轴6连接，内轴1套设在外轴6内，外轴6套设在外轴套筒5内，内轴1和外轴6的转向相反，且外轴6和外轴套筒5之间也相对运动。外轴6上设置有下桨毂7，内轴1上设置有上桨毂2。下旋翼、外轴6及下桨毂7同步转动，上旋翼、内轴1及上桨毂2同步转动。

本实施例提供的传输***具有以下优点：

首先，本发明利用无线传输模块10接收并发送下旋翼测量信号，实现了下旋翼测量信号的无线传输。外界的无线接收设备接收到无线传输模块10发出的下旋翼测量信号，再导入计算机进行处理，便可对地面试验进行分析。由于这种方式不需要在外轴6或外轴套筒5下开槽，因此避免了由于布线槽口导致的结构缺陷问题，延长了地面试验台的使用寿命的同时，也提高了安全性能。

其次，由于采用无线传输下旋翼测量信号的方式，布线简洁，便于更换或调整，实用性较高。

最后，由于无线传输模块10设置在外轴6的外壁上，因此无线传输模块10与外轴6同步转动，又因为外轴6和下旋翼同步转动，所以无线传输模块10、外轴6和下旋翼是相对静止的。因为无线传输模块10设置在外轴6的顶端和外轴套筒5的顶端的之间的外轴6上，即无线传输模块10设置在外轴6没有进入外轴套筒5的部分，所以不会影响到外轴6和外轴套筒5之间的相对运动。

下旋翼信号传输线8从下旋翼引出，下旋翼信号传输线8上承载有下旋翼测量信号，该下旋翼测量信号为采集下旋翼桨叶和/或下变距拉杆等动部件的测量信号，因此根据采集部件的不同，下旋翼测量信号至少有一种。同时，本发明没有对无线传输模块10的个数做限定，可以为一个，用于接收发送所有的下旋翼测量信号；也可以为多个，每一个接收发送一种下旋翼测量信号。

本实施例中对无线传输模块10如何采集下旋翼测量信号不做限定，可以在无线传输模块10内置一个采集单元，也可以采用外置的采集模块进行下旋翼测量信号的采集工作。

进一步地，由于外轴6在旋转时，与外轴6连接的无线传输模块10会受到一定的离心力，有可能会对无线传输模块10造成破坏或使无线传输模块10安装不稳定。所以可将无线传输模块10设置为环状结构，围设在外轴6上，这样使得无线传输模块10的径向尺寸较小，尽量保证其工作性能的稳定。

实施例2

如图1、3所示，本实施例在上述实施例1的基础上，进一步限定：

本实施例提供的传输***还包括与下旋翼信号传输线8、无线传输模块10均电路连接的信号采集器9，用以采集下旋翼信号传输线8上的下旋翼测量信号，并将采集到的下旋翼测量信号发送至无线传输模块10；

信号采集器9设置在外轴6的顶端和外轴套筒外轴套筒5的顶端之间的外轴6的外壁上。

本实施例采用一种外置的信号采集器9，对下旋翼信号传输线8上的下旋翼测量信号进行采集，并将采集到的下旋翼测量信号发送给无线传输模块10。这种方式的信号采集器9相对于内置的采集单元，具有灵活、可调的优点。

信号采集器9设置在外轴6的外壁上，因此信号采集器9与外轴6同步转动，又因为外轴6和下旋翼同步转动，所以信号采集器9、外轴6和下旋翼是相对静止的，不会发生绕线的问题。又因为信号采集器9设置在外轴6的顶端和外轴套筒5的顶端的之间的外轴6上，即信号采集器9设置在外轴6没有进入外轴套筒5的部分，所以不会影响到外轴6和外轴套筒5之间的相对运动。对信号采集器9的具***置不做限定，例如可以在下桨毂7下方40mm的外轴6外壁上。

本实施例并未对信号采集器9的个数进行限定，可以为一个，用于采集所有的下旋翼测量信号；也可以为多个，每一个接收发送一种下旋翼测量信号。

进一步地，由于数字信号的传输相对于模拟信号的传输，有更好的抗干扰能力，所以信号采集器9内可设置模数转化模块，用于将采集到的下旋翼测量信号转化为数字信号，然后数字信号发送给无线传输模块10，对数字信号进行发送。

进一步地，为了避免外界的无线接收设备故障或无线信号不佳等原因造成传输信号的丢失，可以在无线传输模块10内设置存储模块，用于存储数字信号，避免丢失。

进一步地，由于外轴6在旋转时，与外轴6连接的信号采集器9会受到一定的离心力，有可能会对信号采集器9造成破坏或使信号采集器9安装不稳定。所以可将信号采集器9设置为环状结构，围设在外轴6上，这样使得信号采集器9的径向尺寸较小，尽量保证其工作性能的稳定。

进一步地，根据采集部件的不同，下旋翼测量信号不止一种，下旋翼信号传输线8也就不止一根。为了防止在试验时下旋翼信号传输线8杂乱或分不清，将下旋翼信号传输线8分类整理，并固定在下桨毂7后，再导入信号采集器9。具体分类方式可以分线夹分类或采用不同颜色的传输线。

实施例3

如图1、2所示，本实施例在上述实施例1的基础上，进一步限定：

本实施例提供的传输***还包括上旋翼测量信号传输装置，上旋翼测量信号传输装置包括穿设在内轴1内部的上旋翼信号传输线4，上旋翼信号传输线4承载有上旋翼测量信号。

上桨毂2设置在内轴1的上端，上旋翼、上桨毂2和内轴1相对静止，从上旋翼引出的上旋翼信号传输线4从内轴1的顶端导入内轴1内部，然后与内轴1底端的集流环连接，将上旋翼信号传输线4上的上旋翼测量信号通过集流环导出至外部的有线接收设备，有线接收设备将上旋翼测量信号导入计算机处理，并可对地面试验进行分析。该上旋翼测量信号为采集上旋翼桨叶和/或上变距拉杆等动部件的测量信号。

本实施例中采用有线传输的方式对上旋翼测量信号进行传输，采用无线传输的方式对下旋翼测量信号进行传输，由于有线传输方式可靠性高、成本低，无线传输方式布线简洁、避免结构缺陷和便于更换，根据共轴式直升机的自身特点，在尽量保证降低成本的同时，提高了共轴式直升机地面实验台的总体性能。

进一步地，为了便于对上旋翼信号传输线4整理、分类，在内轴1的内部设置有至少一个分线夹3。分线夹3上有多个分线孔，可以起到对上旋翼信号传输线4分类、固定的作用。根据内轴1的长度设置分线夹3的个数，例如在内轴1的顶端、底端和中部分别设置一个分线夹3。

进一步地，根据采集部件的不同，上旋翼测量信号不只一种，上旋翼信号传输线4也就不只一根。为了防止在试验时上旋翼信号传输线4杂乱或分不清，将上旋翼信号传输线4分类整理，并固定在上桨毂2后，再导入内轴1的内部。具体分类方式可以分线夹3分类或采用不同颜色的传输线。

综上所述，本发明具有以下优点：

(1)本发明避免了布线槽口导致的结构缺陷问题；

(2)布线简洁、便于更换或调整；

(3)本发明的信号采集器、无线传输模块受到的离心力小，工作性能稳定；

(4)先将下旋翼测量信号转化为数字信号再发送，提高信号的抗干扰能力；

(5)存储模块对数字信号存储，避免信号的丢失；

(6)利用分线夹梳理传输线，避免传输线的杂乱；

(7)在上桨毂或下桨毂处分别对相应传输线进行分类并固定，进一步避免了传输线的杂乱。

需要注意的是，本发明不仅适用于共轴式直升机的地面试验，也可以在共轴式直升机的试飞、检修或维修等过程中。

应当可以理解，以上各实施例以及实施例中的技术特征在不冲突的情况下可以任意组合，组合后的技术方案仍在本发明的保护范围之内。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (8)

1.一种共轴式直升机旋翼测量信号的传输***，其特征在于：包括下旋翼测量信号传输装置，所述下旋翼测量信号传输装置包括承载有下旋翼测量信号的下旋翼信号传输线以及接收并发送所述下旋翼测量信号的无线传输模块；

其中，所述无线传输模块设置在外轴顶端和外轴套筒顶端之间的外轴的外壁上；

还包括上旋翼测量信号传输装置，所述上旋翼测量信号传输装置包括穿设在内轴内部的上旋翼信号传输线，所述上旋翼信号传输线承载有上旋翼测量信号；上桨毂设置于内轴的上端，从上旋翼引出的上旋翼信号传输线从内轴的顶端导入内轴内部，然后与内轴底端的集流环连接，将上旋翼信号传输线上的上旋翼测量信号通过集流环导出至外部的有线接收设备；

其中：还包括与所述下旋翼信号传输线、所述无线传输模块均电路连接的信号采集器，用以采集所述下旋翼信号传输线上的下旋翼测量信号，并将采集到的下旋翼测量信号发送至无线传输模块；

所述信号采集器设置在外轴顶端和外轴套筒顶端之间的外轴的外壁上。

2.根据权利要求1所述的传输***，其特征在于：所述信号采集器内置有将采集到的下旋翼测量信号转化为数字信号的模数转化模块。

3.根据权利要求2所述的传输***，其特征在于：所述无线传输模块内置有存储所述数字信号的存储模块。

4.根据权利要求1-3任一所述的传输***，其特征在于：所述内轴的内部设置有至少一个分线夹。

5.根据权利要求1-3任一所述的传输***，其特征在于：所述内轴外部的上旋翼信号传输线分类固定在上桨毂上。

6.根据权利要求1-3任一所述的传输***，其特征在于：所述下旋翼信号传输线分类固定在下桨毂上。

7.根据权利要求1-3任一所述的传输***，其特征在于：所述信号采集器为环状结构，围设在外轴上。

8.根据权利要求1-3任一所述的传输***，其特征在于：所述无线传输模块为环状结构，围设在外轴上。