技术领域
[0001] 本实用新型涉及
飞行器技术领域，具体涉及一种变翼式垂直起降飞机。
背景技术
[0002] 目前世界上的飞机很多不能垂直起降，需要很长的跑道或
水面来
起飞和降落，而能够垂直起降的飞机，不是飞行的时候能耗太大，就是起降的时候能耗太大，甚至不能满
载荷起飞，或是飞行的时候不灵活，所以使飞机不够安全、可靠，从而制约了飞机的推广应用，因此，飞机从市场上出现以来，一直都是高大上的东西，普通民众难以购买和停放、保养。
发明内容
[0003] 本实用新型的目的是提供一种变翼式垂直起降飞机，这种飞机既有
固定翼飞机的特征，也有旋翼类飞机的特征。
[0004] 本实用新型的技术方案是：一种变翼式可垂直起降飞机，组成元件包括主旋翼、圆形固定翼、牵引螺旋桨、
机身、左右
尾翼、尾部反
扭矩螺旋桨以及轮式
起落架，所述组成元件的具体结构和连接关系为：
[0005] 所述主旋翼为三叶或三叶以上的桨翼组成，桨翼象普通
直升机主旋翼那样可控制偏转
角度，或者利用轴的扭
力使桨翼自动偏转一定角度，为了使桨翼能够偏转，桨翼与旋转头有一定的间隙，桨翼与桨翼之间有一定的
倒角，主旋翼象普通单主旋翼直升机的主旋翼一样与机身连接起来，牵引螺旋桨经轴与机身可转动地连接，左右尾翼象左右主固定翼飞机一样连接在机身尾部的两侧，尾部反扭矩螺旋桨象普通单主旋翼直升机一样与机身尾部上侧连接起来，轮式起落架与固定翼飞机一样与机身连接起来，当桨翼偏转角度达到0°时，主旋翼就由一个螺旋桨形状的旋翼变成为一个圆饼形状或圆锅形状成为飞机的固定翼或固定翼的一部分，称为圆形固定翼，这类单主翼飞机
垂直起飞、降落时和普通单主旋翼飞机的操作控制相同，此时牵引螺旋桨和左右尾翼不动，而滑跑起飞、飞行、滑翔降落时和普通单主固定翼飞机操作控制相同，此时单主旋翼处于圆形固定翼状态，尾部反扭矩螺旋桨处于
制动状态，使飞机达到平稳状态。
[0006] 所述的变翼式可垂直起降飞机的左右双主旋翼飞机，组成元件包括主旋翼、圆形固定翼、牵引螺旋桨、机身、左右尾翼以及轮式起落架，所述主旋翼为两个，分别安装在机身两侧，所述组成元件的具体结构和连接关系为：
[0007] 所述主旋翼1为三叶或三叶以上的桨翼组成，桨翼象普通直升机主旋翼那样可控制偏转角度，或者利用轴的扭力使桨翼自动偏转一定角度，为了使桨翼能够偏转，桨翼与旋转头有一定的间隙，桨翼与桨翼之间有一定的倒角，主旋翼象普通左右双主旋翼直升机的主旋翼一样与机身连接起来，牵引螺旋桨经轴与机身可转动地连接起来，左右尾翼象左右主固定翼飞机一样连接在机身的两侧，轮式起落架与固定翼飞机一样与机身连接起来，当桨翼偏转角度达到0°时，主旋翼就由一个螺旋桨形状的旋翼变成为一个圆饼形状或圆锅形状成为飞机的固定翼或固定翼的一部分，称为圆形固定翼，这类左右双主旋翼飞机垂直起飞、降落时和普通左右双主旋翼飞机的操作控制相同，此时牵引螺旋桨不动，而滑跑起飞、飞行、滑翔降落时和普通左右主固定翼、活动翼飞机操作控制相同，此时左右双主旋翼处于圆形固定翼状态。
[0008] 所述圆形固定翼有两种，一种是利用轴部的扭力自动控制桨翼的偏转角度的圆形固定翼，另一种是象普通直升机那样可以控制偏转角度的圆形固定翼。
[0009] 所述利用轴部的扭力自动控制桨翼偏转角度的圆形固定翼的具体结构和连接关系为：轴部与旋转头松配合连接，桨翼经翼根伸到旋转头内部与旋转头活动地连接起来，翼根端部0-45度之间设有
轮齿，轮齿与轴部设有的
齿轮盘配合，当轴部开始或
加速转动时，齿轮盘也跟着转动，由于惯性和反扭距的作用带动翼根轮齿和桨翼一起偏转0-45度，圆形固定翼就变成螺旋桨，当齿轮盘与翼根轮齿达到偏传极限不能再偏转时，螺旋桨就跟着轴部旋转起来；轴部经复位
弹簧与下端盖连接起来，下端盖与旋转头紧配合连接、下端盖与轴部松配合连接，当轴部减速或停止转动时，由于螺旋桨的转动惯性或
复位弹簧的作用，经过齿轮盘与翼根轮齿的力量传导，桨翼偏传角度复位到0度，螺旋桨就变回到圆盘或圆锅状的圆形固定翼，这样就能实现螺旋桨与圆形固定翼之间的自动变换，即转动时是螺旋桨，停转时是圆形固定翼。
[0010] 所述象普通直升机那样可以控制偏转角度的圆形固定翼的具体结构和连接关系为：轴部紧配合与旋转头紧配合连接，旋转头的桨翼端部设有翼
耳，桨翼经翼根伸到旋转头内部与旋转头活动连接，翼根端部设有固定圈以防止桨翼与旋转头因离心作用分离，旋转头设有上端盖以便装配，轴根部设有
轴承，
轴承外圈有外圈
连杆，翼耳经翼耳连杆与
轴承外圈连杆活动连接，
轴承内圈不与轴部
接触，所以只要控制
轴承内圈上下移动就能实现圆形固定翼与螺旋桨之间的变换。
[0011] 所述圆形固定翼呈圆饼或圆锅状，圆形固定翼由三叶或三叶以上的桨翼和旋翼头组成，桨翼分为奇数桨翼和偶数叶桨翼，奇数桨翼的每个桨翼的结构、形状、重量、尺寸一样，偶数桨翼是以圆饼为中心对称的两个桨翼，对称的两个桨翼结构、形状、重量、尺寸一样，为了让桨翼能够偏转，桨翼与旋转头有一定的间隙，桨翼与桨翼之间有一定的倒角，旋翼头包括旋转头、下端盖、复位弹簧、齿轮盘、轮齿，轴部、固定圈、翼耳连杆、外圈连杆、轴承内圈连杆以及上端盖，旋翼头的的结构和连接关系是根据利用轴部的扭力自动控制桨翼的偏转角度的圆形固定翼或是象普通直升机那样可以控制偏转角度的圆形固定翼而定。
[0012] 本实用新型的突出优点在于：
[0013] 1、飞机垂直起降时使用的主旋翼螺旋桨，在飞行或滑翔时变成飞机的固定翼或固定翼的一部分，继续在飞机飞行或滑翔时即使不旋转也能提供升力。
[0014] 2、主旋翼螺旋桨主要为三叶或三叶以上桨翼组成，桨翼可以象普通直升飞机主旋翼那样可控制偏转角度，当桨翼偏转角度达到0°时，主旋翼1就由一个螺旋桨形状的旋翼变成为一个圆饼形状或圆锅形状成为飞机的固定翼或固定翼的一部分，称为圆形固定翼。
[0015] 3、本实用新型的飞机可跟据飞机大小、用途，设计成采用
电池电力驱动或燃油动力驱动方式，也可跟据飞机机身空间采用合适的转动方式。
[0016] 6、本实用新型的飞机可跟据飞机所需的速度快慢选择合适的牵引器。
[0017] 本实用新型所述固定翼是指飞机飞行或滑翔时形状变化不大、偏转角度不大的机翼。
附图说明
[0018] 图1-1为本实用新型所述的变翼式垂直起降飞机的单主旋翼飞机起飞时的立体图。
[0019] 图1-2为本实用新型所述的变翼式垂直起降飞机的单主旋翼飞机起飞时的右视图。
[0020] 图1-3为本实用新型所述的变翼式垂直起降飞机的单主旋翼飞机飞行或滑翔时的立体图。
[0021] 图1-4为本实用新型所述的变翼式垂直起降飞机的单主旋翼飞机飞行或滑翔时的右视图。
[0022] 图2-1为本实用新型所述的变翼式垂直起降飞机的左右双主旋翼飞机起飞时的俯视图。
[0023] 图2-2为本实用新型所述的变翼式垂直起降飞机的左右双主旋翼飞机起飞时的右视图。
[0024] 图2-3为本实用新型所述的变翼式垂直起降飞机的左右双主旋翼飞机飞行或滑翔时的俯视图。
[0025] 图2-4为本实用新型所述的变翼式垂直起降飞机的左右双主旋翼飞机飞行或滑翔时的右视图。
[0026] 图3-1为圆形固定翼俯视图。
[0027] 图3-2为利用轴部扭力自动控制桨翼偏转角度的圆形固定翼的中心部分结构示意图。
[0028] 图3-3为利用轴部扭力自动控制桨翼偏转角度的圆形固定翼的桨翼根部轮齿与轴部齿轮盘配合的结构示意图。
[0029] 图3-4为象普通直升机一样控制桨翼偏转角的圆形固定翼桨翼的结构示意图。
[0030] 图3-5为象普通直升机一样控制桨翼偏转角的圆形固定翼桨翼的中心部分结构示意图。
[0031] 图中标记为：主旋翼1、圆形固定翼2、牵引螺旋桨3、机身4、左右尾翼5、尾部反扭矩螺旋桨6、轮式起落架7。旋转头1-1、桨翼1-2、下端盖1-3、复位弹簧1-4、齿轮盘1-5、翼根轮齿1-6、轴部1-7、固定圈1-8、翼耳连杆1-9、轴承外圈连杆1-10、轴承内圈连杆1-11、上端盖1-12、翼根1-2-1、翼耳1-2-2，
具体实施方式
[0032] 下面结合附图和
实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。
[0033] 需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0034] 实施例1
[0035] 本实用新型所述的变翼式垂直起降飞机的结构既有固定翼飞机的特征，也有旋翼类飞机的特征。
[0036] 如图1-1至图3-5所示，为本实用新型所述的变翼式垂直起降飞机的单主旋翼飞机，组成元件包括主旋翼1、圆形固定翼2、牵引螺旋桨3、机身4、左右尾翼5、尾部反扭矩螺旋桨6以及轮式起落架7。所述组成元件具体结构和连接关系为：
[0037] 所述主旋翼1象普通单主旋翼直升飞机的主旋翼一样与机身4连接起来，牵引螺旋桨3经轴与机身4可转动地连接起来，左右尾翼5象左右主固定翼飞机一样连接在机身4尾部的两侧，尾部反扭矩螺旋桨6象普通单主旋翼直升飞机一样与机身4尾部上侧连接起来，轮式起落架7与固定翼飞机一样与机身4连接起来。桨翼偏转角度达到0°时，主旋翼1就由一个螺旋桨形状的旋翼变成为一个圆饼形状或圆锅形状成为飞机的固定翼或固定翼的一部分，称为圆形固定翼2。
[0038] 所述圆形固定翼呈圆饼或圆锅状，圆形固定翼由三叶或三叶以上的桨翼和旋翼头组成，桨翼分为奇数桨翼和偶数叶桨翼，奇数桨翼的每个桨翼的结构、形状、重量、尺寸一样，偶数桨翼是以圆饼为中心对称的两个桨翼，对称的两个桨翼结构、形状、重量、尺寸一样，为了让桨翼能够偏转，桨翼与旋转头有一定的间隙，桨翼与桨翼之间有一定的倒角，旋翼头包括旋转头1-1、下端盖1-3、复位弹簧1-4、齿轮盘1-5、轮齿1-6，轴部1-7、固定圈1-8、翼耳连杆1-9、外圈连杆1-10、轴承内圈连杆1-11以及上端盖1-12，旋翼头的的结构和连接关系是根据利用轴部的扭力自动控制桨翼的偏转角度的圆形固定翼或是象普通直升机那样可以控制偏转角度的圆形固定翼而定。
[0039] 所述圆形固定翼有两种，一种是利用轴部的扭力自动控制桨翼的偏转角度的圆形固定翼，另一种是象普通直升机那样可以控制偏转角度的圆形固定翼。
[0040] 所述利用轴部的扭力自动控制桨翼偏转角度的圆形固定翼的具体结构和连接关系为：轴部1-7与旋转头1-1松配合连接，桨翼经翼根1-2-1伸到旋转头1-1内部与旋转头活动地连接起来，翼根端部0-45度之间设有轮齿1-6，轮齿1-6与轴部设有的齿轮盘1-5配合，当轴部开始或加速转动时，齿轮盘1-5也跟着转动，由于惯性和反扭距的作用带动翼根轮齿1-6和桨翼一起偏转0-45度，圆形固定翼就变成螺旋桨，当齿轮盘1-5与翼根轮齿1-6达到偏传极限不能再偏转时，螺旋桨就跟着轴部1-7旋转起来；轴部1-7经复位弹簧1-4与下端盖1-
3连接起来，下端盖1-3与旋转头1-1紧配合连接、下端盖1-3与轴部1-7松配合连接，当轴部
1-7减速或停止转动时，由于螺旋桨的转动惯性或复位弹簧1-4的作用，经过齿轮盘1-5与翼根轮齿1-6的力量传导，桨翼偏传角度复位到0度，螺旋桨就变回到圆盘或圆锅状的圆形固定翼，即转动时是螺旋桨，停转时是圆形固定翼。
[0041] 所述象普通直升机那样可以控制偏转角度的圆形固定翼的具体结构和连接关系为：旋转头1-1与轴部1-7紧配合连接，旋转头1-1的桨翼端部设有翼耳1-2-2，桨翼经翼根伸到旋转头1-1内部与旋转头1-1活动连接，翼根端部设有固定圈1-8以防止桨翼与旋转头1-1因离心作用分离，旋转头1-1设有上端盖1-12以便装配，轴根部设有轴承，轴承外圈有轴承外圈连杆1-10，翼耳1-2-2经翼耳连杆1-9与轴承外圈连杆1-10活动连接，轴承内圈1-11不与轴部接触，所以只要控制轴承内圈1-11上下移动就能实现圆形固定翼与螺旋桨之间的变换。
[0042] 这类单主旋翼飞机起飞时的结构和普通单主旋翼飞机的结构大体相同，所不同的是这类飞机多了牵引螺旋桨3和左右尾翼5，这是为了飞机转变成固定翼飞机后能快速飞行、改变飞行方向而设立的，这类单主旋翼飞机飞行或滑翔时的形状和普通单主固定翼飞机的形状大体相同，所不同的是其主翼是由单主旋翼变来的，呈圆形固定翼2，如图1-3所示。这类单主翼飞机垂直起飞、降落时和普通单主旋翼飞机的操作控制相同，此时牵引螺旋桨3和左右尾翼5不动，而滑跑起飞、飞行、滑翔降落时和普通单主固定翼飞机操作控制相同，此时单主旋翼处于圆形固定翼状态，尾部反扭矩螺旋桨6处于制动状态，使飞机达到平稳状态。
[0043] 实施例2
[0044] 如图2-1至图3-5所示，为本实用新型所述的变翼式垂直起降飞机的左右双主旋翼飞机，组成元件包括主旋翼1、圆形固定翼2、牵引螺旋桨3、机身4、左右尾翼5以及轮式起落架7。实施例2与实施例1区别在于，本实施例的主旋翼1为两个，分别安装在机身两侧；并且没有尾部反扭矩螺旋桨6，所述组成元件具体结构和连接关系为：
[0045] 所述主旋翼1为两个，两个主旋翼1象左右双主旋翼飞机一样分别安装在机身4左右两侧，牵引螺旋桨3经轴与机身4可转动地连接起来，左右尾翼5象左右主固定翼飞机一样连接在机身4的两侧，轮式起落架7与固定翼飞机一样与机身4连接起来。桨翼偏转角度达到0°时，主旋翼1就由一个螺旋桨形状的旋翼变成为一个圆饼形状或圆锅形状成为飞机的固定翼或固定翼的一部分，称为圆形固定翼2。
[0046] 所述圆形固定翼呈圆饼或圆锅状，圆形固定翼由三叶或三叶以上的桨翼和旋翼头组成，桨翼分为奇数桨翼和偶数叶桨翼，奇数桨翼的每个桨翼的结构、形状、重量、尺寸一样，偶数桨翼是以圆饼为中心对称的两个桨翼，对称的两个桨翼结构、形状、重量、尺寸一样，为了让桨翼能够偏转，桨翼与旋转头有一定的间隙，桨翼与桨翼之间有一定的倒角，旋翼头包括旋转头1-1、下端盖1-3、复位弹簧1-4、齿轮盘1-5、轮齿1-6，轴部1-7、固定圈1-8、翼耳连杆1-9、外圈连杆1-10、轴承内圈连杆1-11以及上端盖1-12，旋翼头的的结构和连接关系是根据利用轴部的扭力自动控制桨翼的偏转角度的圆形固定翼或是象普通直升机那样可以控制偏转角度的圆形固定翼而定。
[0047] 所述圆形固定翼有两种，一种是利用轴部的扭力自动控制桨翼的偏转角度的圆形固定翼，另一种是象普通直升机那样可以控制偏转角度的圆形固定翼。
[0048] 所述利用轴部的扭力自动控制桨翼偏转角度的圆形固定翼的具体结构和连接关系为：轴部1-7与旋转头1-1松配合连接，桨翼经翼根1-2-1伸到旋转头1-1内部与旋转头活动地连接起来，翼根端部0-45度之间设有轮齿1-6，轮齿1-6与轴部设有的齿轮盘1-5配合，当轴部开始或加速转动时，齿轮盘1-5也跟着转动，由于惯性和反扭距的作用带动翼根轮齿1-6和桨翼一起偏转0-45度，圆形固定翼就变成螺旋桨，当齿轮盘1-5与翼根轮齿1-6达到偏传极限不能再偏转时，螺旋桨就跟着轴部1-7旋转起来；轴部1-7经复位弹簧1-4与下端盖1-
3连接起来，下端盖1-3与旋转头1-1紧配合连接、下端盖1-3与轴部1-7松配合连接，当轴部
1-7减速或停止转动时，由于螺旋桨的转动惯性或复位弹簧1-4的作用，经过齿轮盘1-5与翼根轮齿1-6的力量传导，桨翼偏传角度复位到0度，螺旋桨就变回到圆盘或圆锅状的圆形固定翼，即转动时是螺旋桨，停转时是圆形固定翼。
[0049] 所述象普通直升机那样可以控制偏转角度的圆形固定翼的具体结构和连接关系为：旋转头1-1与轴部1-7紧配合连接，旋转头1-1的桨翼端部设有翼耳1-2-2，桨翼经翼根伸到旋转头1-1内部与旋转头1-1活动连接，翼根端部设有固定圈1-8以防止桨翼与旋转头1-1因离心作用分离，旋转头1-1设有上端盖1-12以便装配，轴根部设有轴承，轴承外圈有轴承外圈连杆1-10，翼耳1-2-2经翼耳连杆1-9与轴承外圈连杆1-10活动连接，轴承内圈1-11不与轴部接触，所以只要控制轴承内圈1-11上下移动就能实现圆形固定翼与螺旋桨之间的变换。
[0050] 这类左右双主旋翼飞机起飞时的形状和普通左右双主旋翼飞机的形状大体相同，所不同的是这类飞机多了牵引螺旋桨3，这是为了飞机转变成固定翼飞机后能快速飞行、改变飞行方向而设立的，而这类左右双主旋翼飞机飞行或滑翔时的形状和普通左右主固定翼的形状大体相同，所不同的是其主翼是由左右双主旋翼1变来的，呈双圆形固定翼2，如图2-3所示。
[0051] 这类左右双主旋翼飞机垂直起飞、降落时和普通左右双主旋翼飞机的操作控制相同，此时牵引螺旋桨3不动，而滑跑起飞、飞行、滑翔降落时和普通左右主固定翼、活动翼飞机操作控制相同，此时左右双主旋翼处于圆形固定翼2状态。
[0052] 工作原理及过程：
[0053] 飞机准备垂直起飞时，在操控系统的操控作用下，主旋翼1呈螺旋桨状态，在动力作用下主旋翼1加速旋转使飞机获得升力，操控主旋翼1的桨翼角度或转速、尾部反扭矩螺旋桨6转速、左右尾翼5的角度使飞机平稳上升，当飞机升至适当高度时开动牵引螺旋桨3，飞机获得动力向前飞行，同时在操控作用下使主旋翼1逐渐减慢转速，并逐渐变成圆饼或圆锅状态即圆形固定翼2，随后可停止旋转圆形固定翼2，由于圆形固定翼2无论在那个角度停止旋转，截面是一样的，并与普通固定翼的机翼截面相似，所以在飞机向前飞行的过程中，在空气的作用下继续获得升力，操控左右尾翼5的角度使飞机平稳飞行，
垂直降落时操控圆形固定翼2开始旋转并呈螺旋桨状态，关闭牵引螺旋桨3，操控主旋翼1的桨翼角度或转速、尾部反扭矩螺旋桨6转速、左右尾翼5的角度使飞机平稳降落。由于主旋翼1的重量比牵引螺旋桨3大得多，而且在它变成圆形固定翼2后还能提供升力，所以使得本实用新型的飞机从垂直起降到飞行、滑翔时不起作用的构件重量都比倾转旋翼飞机小得多，所以飞行时更加轻便，更加节能。
