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一种新型倾转旋翼飞机

阅读:492发布:2020-05-11

专利汇可以提供一种新型倾转旋翼飞机专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种新型倾转旋翼飞机,由 机身 、机翼、 水 平 尾翼 、垂直尾翼、副翼、升降 舵 、方向舵、 电机 、旋翼、倾转机构、 起落架 、供电系统、操纵系统组成;该倾转旋翼飞机可采用 伺服电机 与 丝杠 对整个机翼进行倾转;水平尾翼采用与机翼相同的结构形式与倾转方式,并且通过控制程序使尾翼与机翼同时倾转;机翼与水平尾翼各安装有短舱,用于安装 驱动电机 。该设计方案使飞机能在旋翼飞行模式与固定翼飞行模式之间进行切换,因此即具有了 直升机 的垂直起降、空中 悬停 能 力 ,又拥有了固定翼螺旋桨飞机的快速巡航能力。此种设计的新型倾转旋翼飞机不但能在狭小场地内实现起降,而且能快速的飞抵飞行目的地,因此该种设计的新型倾转旋翼飞机将具有非常广阔的运用前景。,下面是一种新型倾转旋翼飞机专利的具体信息内容。

1.一种新型倾转旋翼飞机,由机身(1)、机翼(2)、尾翼(3)、垂直尾翼(4)、副翼(5)、升降(6)、方向舵(7)、旋翼(8)、短舱(9)、电机起落架、倾转机构、供电系统组成;机翼(2)安装在机身(1)中段的上部,构成上单翼布局,且机翼通过加强肋、加强框、转轴丝杠等机构达到机翼(2)与机身(1)连接的同时,可以使平直机翼(2)整体向上翻转;水平尾翼(3)与机翼(2)采用相同的翼形,安装于机身尾部,垂直尾翼(4)与水平尾翼(3)结构上固联;在机翼(2)两端的中部各安装有短舱(9),短舱内装有电机,电机上各安装一副旋翼(8);水平尾翼(3)采用与机翼(2)相似的布局,在尾翼的两端安装有短舱(9),短舱(9)内装有电机,水平尾翼(3)同样通过相同倾转机构可以整体向上翻转。
2.根据权利要求1所述的一种可倾转旋翼的飞机,其特征在于:该新型倾转旋翼飞机的倾转是通过对整个机翼(2)与水平尾翼(3)进行同时倾转来实现的,其电机通过短舱(9)与机翼固联。
3.根据权利要求1、2所述的一种可倾转旋翼的飞机,其特征在于:水平尾翼(3)与垂直尾翼(4)在结构上固联,在水平尾翼(3)倾转的同时,垂直尾翼(4)将一起倾转。
4.根据权利要求1所述,其特征在于:该旋翼倾转无人机的倾转机构可由伺服电机与丝杠组成但不限于此种形式。
5.根据权利要求1所述,其特征在于:机翼(2)上的电机安装于机翼两侧中部的短舱(9)内,水平尾翼(3)的电机则安装于机翼两侧端部的短舱(9)内,但电机布局不限于此种形式,电机数也不限于四发。
6.根据权利要求1所述,其特征在于:旋翼(8)的设计,使旋翼既能满足飞机垂直起降、空中悬停的性能要求,又能满足飞机平飞的性能要求。
7.根据权利要求1所述,其特征在于:各电机可单独工作,并且两侧电机可通过差动控制来控制飞机的飞行航向,这有利于更加精确、快速的改变飞机的飞行航向。
8.根据权利要求1所述,其特征在于:该新型倾转旋翼飞机,既能像直升机垂直起降,又能像一般固定翼飞机一样进行滑跑起降。并且该飞机能在垂直飞行模式与水平飞行模式之间进行任意切换,极大的扩展了该机型的运用前景。

说明书全文

一种新型倾转旋翼飞机

技术领域

[0001] 本发明涉及一种新型倾转旋翼飞机,特别是一种大量使用纤维复合材料的机翼及尾翼均可倾转的垂直起降飞机。

背景技术

[0002] 由于倾转旋翼飞机既能像直升机那样垂直起降、空中悬停,又能像固定翼螺旋桨飞机一样快速巡航飞行,具有效率高、速度快、航程远的特点。因此倾转旋翼机飞有广泛的运用前景,许多国家、企业、个人都在研制各种类型的倾转旋翼机。著名的有美国的V-22“鱼鹰”、以色列航宇科技公司生产的垂直起降倾转旋翼无人机“黑豹”。
[0003] 现有的倾转旋翼飞机大多采用对发动机短舱进行倾转的方式来实现倾转,机翼与短舱的连接机构与倾转机构的设计将非常复杂,并对结构强度有很高的要求,因此会导致结构重量的增大。采用使机翼整体翻转的方式实现倾转,极大的简化了倾转机构与机翼结构的复杂程度与设计难度。

发明内容

[0004] 本发明涉及一种新型倾转旋翼飞机,它由机身、机翼、平尾翼、垂直尾翼、电机、旋翼、短舱、副翼、方向、升降舵、起落架、倾转机构、供电系统、控制系统组成。机翼安装于机身中段上部,水平尾翼安装于机身尾部,垂直尾翼安装于水平尾翼中部。同时平直机翼、水平尾翼与机身采用特殊的连接方式,使其整体可通过控制倾转机构实现向后翻转。垂直尾翼与水平尾翼固联,倾转时垂直尾翼与水平尾翼一起倾转。供电系统的电池置于机身中段内部,控制盒置于机身前段内部,起落架置于机身腹部。短舱固联于平直机翼与水平尾翼上,电机安装于短舱内。倾转机构安装于机身内,可通过伺服电机带动丝杠的这种形式来推动机翼与水平尾翼进行倾转。
[0005] 平直机翼与水平尾翼可采用高升阻比翼形但不限于此种翼形。
[0006] 机身主要用于承受载荷与容纳部件,采用碳纤维复合材料或其它材料。
[0007] 机翼的梁可由两根碳管组成,承担机翼大部分弯矩与剪应。翼肋可由高强度航空泡沫与碳纤维片组成,起到维持机翼气动外形的作用,并承担小部分剪应力与部分切应力。机翼与机身连接处可采用加强翼肋与加强框来传递机翼的载荷。短舱用于固定驱动电机,并传递驱动电机的载荷。
[0008] 起落架可采用前三点式布局,安装于机身腹部。
[0009] 动力系统可由4台驱动电机组成,但不限于4台,分别安装于短舱内,电池则置于机身内部。
[0010] 机翼与机身的连接处采用特殊设计,使机翼能整体向后倾转,且确保载荷的合理传递。
[0011] 与大部分倾转旋翼机设计方案相比,该设计方案具有可靠性高、重量小的特点。
[0012] 综上所述,该设计方案有利于简化倾转机构的设计复杂程度与提高倾转的可靠性。因此该种类型的倾转旋翼无人机将有很大的发展前景。附图说明
[0013] 图1是本发明倾转旋翼无人机的布局方案示意图;
[0014] 图2是本发明倾转旋翼无人机垂直起降状态的示意图;
[0015] 图3、4是本发明倾转旋翼无人机水平飞行状态的示意图;
[0016] 图5是本发明倾转旋翼无人机的主要倾转部件丝杠示意图;

具体实施方式

[0017] 下面将结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0018] 本发明为一种新型倾转旋翼飞机,参见图1,主要由机身(1)、平直机翼(2)、水平尾翼(3)、垂直尾翼(4)组成。机身框架主要可由制框、铝制加强框、铝制长桁组成,机身蒙皮可采用碳纤维材料,减少重量的同时增强机身承受载荷的能力。机身内安装控制盒、电池、伺服电机、丝杠,机身腹部安装起落架。平直机翼通过中央翼盒与机身相连,主要结构可由两根碳管起到梁的作用,翼肋可由高强度航空泡沫与碳纤维板粘合而成,机翼安装短舱处的加强肋则可采用更厚的碳纤维板与泡沫粘合而成,而位于机翼中部的中央翼盒处的加强肋则可采用金属制作,机翼蒙皮同样也可采用碳纤维材料制成。水平尾翼与垂直尾翼可采用相似的结构形式与材料制成,两者制作时,制为一个整体。
[0019] 参见图2,本发明的倾转旋翼无人机垂直起降与空中悬停时,机翼与水平尾翼的中段后缘与机身相连,两者的中段前缘通过倾转机构与机身相连。垂直尾翼与水平尾翼固联,倾转时与水平尾翼一起倾转。因此机翼与机身的连接结构较为特殊,机翼中段与机身重叠处的后缘通过轴、轴承将机翼中央翼盒的加强肋与机身处的加强框相连接,而前缘的中心处则通过转轴与丝杠相连接。
[0020] 参见图5,倾转机构主要可由伺服电机、丝杠组成,该倾转机构具有结构简单,稳定性高,重量轻的特点,但不仅限于此种方式。
[0021] 本发明的核心就在于其特殊的倾转方式与倾转机构,但本发明并不局限于此种实施方式,如果对本发明的各种改动和变形不脱离本发明范围,仍属于本发明的权利要求和同等技术范围之内。
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