CN102923302A - 一种直升机柔性连接旋转升力翼 - Google Patents

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陈润恩
闫国琦
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Abstract

本发明公开了一种直升机柔性连接旋转升力翼，包括翼片、柔性绳链、滑轮装置、升力翼框架和收紧装置；每个翼片与一条或多条的柔性绳链的一端相连接，柔性绳链的另一端通过滑轮装置进入收紧装置；滑轮装置固定于升力翼框架的边角，用于导向柔性绳链；收紧装置固定于升力翼框架的边缘，内部设有弹簧复位机构，用于收回柔性绳链；升力翼框架固定于升力翼轴，升力翼轴为升力翼框架提供旋转动力。本发明节省放置空间，减轻总体重量和减少制作成本，并提高了升力翼正常旋转时的可靠性。

Description

一种直升机柔性连接旋转升力翼
技术领域
本发明涉及飞行器领域，特别涉及一种直升机柔性连接旋转升力翼。
背景技术
直升机具有垂直起降、空中悬停等优点，得到广泛应用。目前直升机停置时主升力翼占据空间较大，不方便存放，结构复杂，且体积重量也较大。在飞行控制中，机翼控制变量较多，技术复杂，整体成本较高，应用受到了一定的限制。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种体积和重量小、易存放、结构简单的直升机柔性连接旋转升力翼。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种直升机柔性连接旋转升力翼，包括翼片1、柔性绳链2、滑轮装置3、升力翼框架4和收紧装置5；每个翼片1与一条或多条的柔性绳链2的一端相连接，柔性绳链2的另一端通过滑轮装置3进入收紧装置5；滑轮装置3固定于升力翼框架4的边角，用于导向柔性绳链2；收紧装置5固定于升力翼框架4的边缘，内部设有弹簧复位机构，用于收回柔性绳链2；升力翼框架4固定于升力翼轴6，升力翼轴6为升力翼框架4提供旋转动力。
柔性绳链2可以是钢缆、钢链、链板等金属或非金属柔性材料抗拉结构；柔性绳链还可以由多个带铰接轴的硬质连杆代替。
升力翼框架4是对边形或正多边形，优选正方形。翼片1的数量与升力翼框架4的框架边数相同，如当升力翼框架4是正方形时，翼片1的数量为4个。相同条件下，翼片的数量越多，需要的转速越低。
所述收紧装置5是由内部的弹性机构提供复位力，将低速转动或静止状态的翼片1收回，当额定转速时，释放柔性绳链2至定长，并能够提供足够拉力。
当直升机准备起飞时，升力翼轴6被机载发动机驱动旋转，并带动升力翼框架4旋转，翼片1分别被一条或多条柔性绳链2牵引同步旋转，柔性绳链2在翼片1离心力作用下，释放到固定长度，收紧装置5限长定位，从而升力翼旋转展开。翼片1在空气升力和离心力共同作用下，通过柔性绳链2对升力翼框架4和升力翼轴6产生一个向上的分力，实现提升飞行。
当直升机准备停机时，升力翼轴6转速降低，翼片1的离心力逐渐减小，收紧装置5依靠内部弹性机构回复力将柔性绳链2不断收回，最终停止后，柔性绳链2完全收回，翼片1收回到升力翼框架4边缘，并自由下垂。
本发明与现有技术相比具有如下优点和效果：
1、本发明的柔性升力翼具有存放时体积小、整体重量轻等优点，特别适合低速、低空飞行。
2、本发明的柔性升力翼在正常旋转时可减少由于机械碰撞造成的整机损坏，提高了可靠性。
3、本发明的柔性升力翼机构简单，成本低。
附图说明
图1是实施例1的4翼片展开时的结构示意图。
图2是实施例1的4翼片收起后的结构示意图。
图3是实施例1的4翼片静止时的俯视图。
图4是实施例1的4翼片静止时的侧视图。
图5是升力翼框架为对边形、正三角形、正五边形、正六边形时的结构示意图。
图6是硬质铰接连杆结构示意图。
其中，其中：1、翼片；2、柔性绳链；3、滑轮装置；4、升力翼框架；5、收紧装置；6、升力翼轴；7、硬质连杆；8、铰接轴。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
如图1所示，以4个升力翼片为例，一种柔性连接升力翼，包括4个翼片1；柔性绳链2；滑轮装置3；正方形结构的升力翼框架4；收紧装置5和升力翼轴6。每个翼片1与一条或多条的柔性绳链2的一端相连接，柔性绳链2的另一端通过滑轮装置3进入收紧装置5；滑轮装置3固定于升力翼框架4的边角，用于导向柔性绳链2；收紧装置5固定于升力翼框架4的边缘，内部设有弹簧复位机构，用于收回柔性绳链2；升力翼框架4固定于升力翼轴6，升力翼轴6为升力翼框架4提供旋转动力。
当升力翼轴6按额定转速旋转时，由于离心力作用，翼片1牵引柔性绳链2，收紧装置5将柔性绳链2释放至定长时，翼片1按照固定半径旋转，由于旋转外沿具有最大的线速度，翼片1产生足够的升力。此时柔性绳链2向上产生一个角度，对升力翼轴6产生一个向上的分力，悬停时垂直方向上，通过绳链拉力与离心力平衡，重力和升力平衡。
当升力翼启动初始或停机时，转速较低，翼片1的离心力较小，收紧装置5利用弹簧机构提供复位力将柔性绳链2收回，图2所示为翼片1收回半径最小位置。
当升力翼停止转动时，翼片1沿升力翼框架4自由下垂，如图3、图4所示，此时升力翼系统所占空间最小。
实施例2
如图5所示。按照相同原理，升力翼框架4的形状可以是对边形、正三角形、正五边形、正六边形。翼片1数量由升力翼框架4的边数决定，分别是2个、3个、5个、6个。根据驱动系统特性，在相同条件下，翼片1的数量越多，需要转速越低。
实施例3
与实施例1同理，柔性绳链2材料可以是钢缆、钢链、链板等金属或非金属柔性材料抗拉结构，材料的特点是能够提供足够的抗拉力，以提供旋转时翼片1所需的向心力和升力；具有一定的柔性，可以被收紧装置5复位力收回；具有一定韧性，能够承受一定弧度的弯折而不影响强度。
实施例4
与实施例1同理，可不采用收紧装置5，柔性绳链2在停机时自由垂下，此时需要升力翼框架4与地面保持一定高度，不使其接触。
实施例5
与实施例1同理，连接每个翼片1的柔性绳链2的数量为1条及其以上，具体连接位置与翼片1形状有关。
实施例6
如图6所示，柔性绳链可由多个硬质连杆和铰接轴代替。以1个铰接轴为例，铰接轴8为可在垂直方向自由摆动，当停机时硬质连杆7和翼片1自由下垂，减少空间；当旋转工作时，硬质连杆7和翼片1在离心力作用下展开，硬质连杆7在铰接轴8处形成一个角度，翼片1上产生升力。

Claims (5)

1.一种直升机柔性连接旋转升力翼，其特征在于：包括翼片、柔性绳链、滑轮装置、升力翼框架和收紧装置；每个翼片与一条或多条的柔性绳链的一端相连接，柔性绳链的另一端通过滑轮装置进入收紧装置；滑轮装置固定于升力翼框架的边角，用于导向柔性绳链；收紧装置固定于升力翼框架的边缘，内部设有弹簧复位机构，用于收回柔性绳链；升力翼框架固定于升力翼轴，升力翼轴为升力翼框架提供旋转动力。
2.根据权利要求1所述的直升机柔性连接旋转升力翼，其特征在于：所述柔性绳链是钢缆、钢链或链板。
3.根据权利要求1所述的直升机柔性连接旋转升力翼，其特征在于：所述柔性绳链由带铰接轴的硬质连杆代替。
4.根据权利要求1所述的直升机柔性连接旋转升力翼，其特征在于：升力翼框架是对边形或正多边形。
5.根据权利要求4所述的直升机柔性连接旋转升力翼，其特征在于：升力翼框架是是正方形。
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