一种新型旋翼电动折叠展开的控制系统及方法

技术领域

本发明属于直升机旋翼折叠的技术领域，尤其涉及一种新型旋翼电动折叠展开的控制系统及方法。

背景技术

国内直升机旋翼折叠系统主要采用液压旋翼折叠，造成系统设计复杂，且体积大，重量重。同时液压折叠系统控制复杂，控制精度低，维修性，测试性较差，目前无纯电动旋翼折叠系统。

液压作动机构存在重量大、响应慢及维护难等缺点，且液压部件的故障不易监测并存在液压油泄露燃烧等风险，影响了飞机的安全性。随着直升机技术的发展，直升机旋翼折叠系统的要求也越来越高，既需要其结构简单、操纵灵活、重量轻、人机功效好，还需要具备高可靠性、安全性、易维护性以及自动操控性等。

发明内容

针对背景技术中的问题，本发明的目的是提供一种新型旋翼电动折叠展开的控制系统及方法，采用旋翼电动折叠的方式，旋翼盘桨、上锁、桨叶驱动均采用永磁同步伺服控制器驱动的方式，各个作动器由上位机机电管理计算机进行控制与监控。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

技术方案一：

一种新型旋翼电动折叠展开的控制系统，所述控制系统包括：折叠控制器、主桨集流环、盘桨控制器、四个折叠作动筒、五个支臂限动锁、盘桨机构；主桨集流环内部设置有角度位移传感器；

折叠控制器分别与主桨集流环、盘桨控制器通过CAN总线连接，主桨集流环分别与四个折叠作动筒、五个支臂限动锁通过CAN总线连接，盘桨控制器与盘桨机构通过CAN总线连接。

本发明技术方案一的特点和进一步的改进为：

(1)所述控制系统还包括：折叠配电盒、主桨配电器、折叠变压整流器；

折叠配电盒，用于为主桨集流环、盘桨控制器提供工作电源；

所述主桨配电器，用于为四个折叠作动筒、五个支臂限动锁提供工作电源；

折叠变压整流器，用于为四个折叠作动筒提供二次工作电源。

(2)一种新型旋翼电动折叠展开的控制系统，适用于具有五片桨叶的直升机，其特征在于，

四个折叠作动筒分别设置在四个桨叶中央连接件与桨毂之间，折叠变压整流器设置在剩余一个桨叶中央连接件与桨毂之间。

(3)一种新型旋翼电动折叠展开的控制系统，适用于具有五片桨叶的直升机，其特征在于，五个支臂限动锁分别均匀设置在自动倾斜器下方。

技术方案二：

一种新型旋翼电动折叠展开的控制方法，所述方法应用于技术方案一所述的系统中，所述方法包括：

折叠控制器接收飞行员的折叠操作指令；

折叠控制器向盘桨控制器发送盘桨指令，盘桨指令用于指示盘桨机构执行盘桨操作；

盘桨机构执行完盘桨操作，并通过盘桨控制器向折叠控制器反馈盘桨到位信号；

折叠控制器通过主桨集流环向五个支臂限动锁发送上锁指令，所述上锁指令用于指示五个支臂限动锁上锁；

五个支臂限动锁执行完上锁操作，并通过主桨集流环向折叠控制器反馈上锁完成信号；

折叠控制器通过主桨集流环向四个折叠作动筒发送折叠指令，所述折叠指令用于指示四个折叠作动筒分别按照预先设定的折叠角度进行折叠操作；

四个折叠作动筒执行完折叠操作，并通过主桨集流环向折叠控制器反馈折叠到位信号；

折叠控制器通过主桨集流环向四个折叠作动筒发送插销指令，插销指令用于指示四个折叠作动筒分别进行插销固定操作；

四个折叠作动筒执行完插销固定操作，并通过主桨集流环向折叠控制器反馈插销完成信号。

技术方案二的特点和进一步的改进为：

折叠配电盒将机上的三相交流电依次传输至主桨集流环、主桨配电器、折叠变压整流器；

折叠配电盒将机上的直流电依次传输至盘桨控制器、盘桨机构；

折叠变压整流器将所述三相交流电转换为直流电，并传输至主桨配电器、四个折叠作动筒、五个支臂限动锁。

技术方案三

一种新型旋翼电动折叠展开的控制方法，所述方法应用于技术方案一所述的系统中，所述方法包括：

折叠控制器接收飞行员的展开操作指令；

折叠控制器通过主桨集流环向四个折叠作动筒发送拔销指令，拔销指令用于指示四个折叠作动筒分别进行拔销操作；

四个折叠作动筒执行完拔销操作，并通过主桨集流环向折叠控制器反馈拔销完成信号；

折叠控制器通过主桨集流环向四个折叠作动筒发送展开指令，所述展开指令用于指示四个折叠作动筒分别按照预先设定的展开角度进行展开操作；

四个折叠作动筒执行完展开操作，并通过主桨集流环向折叠控制器反馈展开到位信号；

折叠控制器通过主桨集流环向五个支臂限动锁发送解锁指令，所述解锁指令用于指示五个支臂限动锁解锁；

五个支臂限动锁执行完解锁操作，并通过主桨集流环向折叠控制器反馈解锁完成信号。

本发明技术方案采用电动折叠取代了液压折叠机构，结构简单、不需要任何液压管道、泵和阀等液压组件，避免了液压油泄露和燃烧的危险，提高了可靠性、安全性、维护性及操控性，同时减轻了重量；电动折叠的状态可监控，人机交互性；同时进行进入维护模式，具有手动与自动折叠功能。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种新型旋翼电动折叠展开的控制系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种新型旋翼电动折叠展开的控制系统，如图1所示，所述控制系统包括：折叠控制器、主桨集流环、盘桨控制器、四个折叠作动筒、五个支臂限动锁、盘桨机构；主桨集流环内部设置有角度位移传感器；

折叠控制器分别与主桨集流环、盘桨控制器通过CAN总线连接，主桨集流环分别与四个折叠作动筒、五个支臂限动锁通过CAN总线连接，盘桨控制器与盘桨机构通过CAN总线连接。

(1)所述控制系统还包括：折叠配电盒、主桨配电器、折叠变压整流器；

折叠配电盒，用于为主桨集流环、盘桨控制器提供工作电源；

所述主桨配电器，用于为四个折叠作动筒、五个支臂限动锁提供工作电源；

折叠变压整流器，用于为四个折叠作动筒提供二次工作电源。

(2)一种新型旋翼电动折叠展开的控制系统，适用于具有五片桨叶的直升机，其特征在于，

四个折叠作动筒分别设置在四个桨叶中央连接件与桨毂之间，折叠变压整流器设置在剩余一个桨叶中央连接件与桨毂之间。

(3)一种新型旋翼电动折叠展开的控制系统，适用于具有五片桨叶的直升机，其特征在于，五个支臂限动锁分别均匀设置在自动倾斜器下方。

本发明实施例还提供一种新型旋翼电动折叠展开的控制方法，所述方法包括：

折叠控制器接收飞行员的折叠操作指令；

折叠控制器向盘桨控制器发送盘桨指令，盘桨指令用于指示盘桨机构执行盘桨操作；

盘桨机构执行完盘桨操作，并通过盘桨控制器向折叠控制器反馈盘桨到位信号；

折叠控制器通过主桨集流环向五个支臂限动锁发送上锁指令，所述上锁指令用于指示五个支臂限动锁上锁；

五个支臂限动锁执行完上锁操作，并通过主桨集流环向折叠控制器反馈上锁完成信号；

折叠控制器通过主桨集流环向四个折叠作动筒发送折叠指令，所述折叠指令用于指示四个折叠作动筒分别按照预先设定的折叠角度进行折叠操作；

四个折叠作动筒执行完折叠操作，并通过主桨集流环向折叠控制器反馈折叠到位信号；

折叠控制器通过主桨集流环向四个折叠作动筒发送插销指令，插销指令用于指示四个折叠作动筒分别进行插销固定操作；

四个折叠作动筒执行完插销固定操作，并通过主桨集流环向折叠控制器反馈插销完成信号。

折叠配电盒将机上的三相交流电依次传输至主桨集流环、主桨配电器、折叠变压整流器；

折叠配电盒将机上的直流电依次传输至盘桨控制器、盘桨机构；

折叠变压整流器将所述三相交流电转换为直流电，并传输至主桨配电器、四个折叠作动筒、五个支臂限动锁。

本发明实施例还提供一种新型旋翼电动折叠展开的控制方法，所述方法应用于技术方案一所述的系统中，所述方法包括：

折叠控制器接收飞行员的展开操作指令；

折叠控制器通过主桨集流环向四个折叠作动筒发送拔销指令，拔销指令用于指示四个折叠作动筒分别进行拔销操作；

四个折叠作动筒执行完拔销操作，并通过主桨集流环向折叠控制器反馈拔销完成信号；

折叠控制器通过主桨集流环向四个折叠作动筒发送展开指令，所述展开指令用于指示四个折叠作动筒分别按照预先设定的展开角度进行展开操作；

四个折叠作动筒执行完展开操作，并通过主桨集流环向折叠控制器反馈展开到位信号；

折叠控制器通过主桨集流环向五个支臂限动锁发送解锁指令，所述解锁指令用于指示五个支臂限动锁解锁；

五个支臂限动锁执行完解锁操作，并通过主桨集流环向折叠控制器反馈解锁完成信号。

本发明技术方案采用电动折叠取代了液压折叠机构，结构简单、不需要任何液压管道、泵和阀等液压组件，避免了液压油泄露和燃烧的危险，提高了可靠性、安全性、维护性及操控性，同时减轻了重量；电动折叠的状态可监控，人机交互性；同时进行进入维护模式，具有手动与自动折叠功能。