CN103231805B - 涵道式折翼机 - Google Patents
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Abstract
涵道式折翼机属飞行器技术领域,本发明中二折叠机翼对称铰接于机身两侧;二调节涵道机构对称固接于二折叠机翼外端;二主升力机构置于机身后部和前部,主升力机构Ⅰ与水平面平行,主升力机构Ⅱ与水平面呈5°—30°角;尾翼推进装置经二支撑杆垂直固接于机身尾部;陀螺仪传感器Ⅳ固接于涵道式折翼机重心处,陀螺仪传感器Ⅱ和陀螺仪传感器Ⅴ固接于机身后端和前端,陀螺仪传感器Ⅰ和陀螺仪传感器Ⅲ固接于二折叠机翼上,二主升力机构的动力源为发动机;本发明可作为空中运输工具,能实现低空、低速、空中悬停、滚动转弯和盘旋等飞行姿态,且振动小、航迹控制精度和飞行稳定性高,结构紧凑、造价低、易操作、节能环保,使用时不受地域、场地限制。
Description
技术领域
本发明属飞行器技术领域,具体涉及一种低空、低速、航迹控制精度高的涵道式折翼飞行器。
背景技术
目前,无人机因具有用途广泛,成本低,效费比好,无人员伤亡风险,生存能力强,机动性能好,使用方便等优点,在现代战争中有着极其重要的作用,在民用领域更有广阔的发展前景。随着微处理芯片、传感器、全球定位技术的飞速发展以及相关设备性能提高和体积重量的减少,无人机成为了机器人领域的一个研究热点。
发明内容
本发明的目的是提供一种振动小、造价低、航迹控制精度高的涵道式折翼飞行器。在双涵道机的基础上采用折叠翼结构,当飞行器在起飞过程中折叠翼收起减少上升阻力,而当其在飞行过程中打开折叠翼时,则能保持飞行器的稳定性;涵道式折翼机的机头与机尾,左右机翼上陀螺仪传感器所在位置连线相交于机身重心位置,机身重心位置的陀螺仪传感器实时与上述4个陀螺仪传感器采集的相对重力加速度的数据相比较,当相同时表明飞行器稳定,当出现偏差时表明该飞行器需要进行姿态精确控制。
本发明由调节涵道机构Ⅰ1、陀螺仪传感器Ⅰ2、折叠机翼Ⅰ3、主升力机构Ⅰ4、支撑杆Ⅰ5、陀螺仪传感器Ⅱ6、尾翼推进装置7、支撑杆Ⅱ8、调节涵道机构Ⅱ9、陀螺仪传感器Ⅲ10、折叠机翼Ⅱ11、陀螺仪传感器Ⅳ12、机身13、主升力机构Ⅱ14、陀螺仪传感器Ⅴ15、动力输出轴Ⅰ16、变速箱Ⅰ17、传动轴Ⅰ18、发动机19、传动轴Ⅱ20、变速箱Ⅱ21、动力输出轴Ⅱ23和动力输出轴Ⅲ24组成,其中折叠机翼Ⅰ3和折叠机翼Ⅱ11对称铰接于机身13两侧;调节涵道机构Ⅰ1和调节涵道机构Ⅱ9对称固接于折叠机翼Ⅰ3和折叠机翼Ⅱ11的外端;主升力机构Ⅰ4和主升力机构Ⅱ14分别置于机身13的后部和前部,主升力机构Ⅰ4与水平面平行,主升力机构Ⅱ14与水平面呈5°—30°角;尾翼推进装置7经支撑杆Ⅰ5和支撑杆Ⅱ8垂直固接于机身13尾部;陀螺仪传感器Ⅳ12固接于涵道式折翼机重心处,陀螺仪传感器Ⅱ6和陀螺仪传感器Ⅴ15分别固接于机身13的后端和前端,陀螺仪传感器Ⅰ2和陀螺仪传感器Ⅲ10分别固接于折叠机翼Ⅰ3和折叠机翼Ⅱ11上,且陀螺仪传感器Ⅰ2、陀螺仪传感器Ⅱ6、陀螺仪传感器Ⅲ10和陀螺仪传感器Ⅴ15置于以陀螺仪传感器Ⅳ12为中心的十字形四端;主升力机构Ⅰ4和主升力机构Ⅱ14的动力源为发动机19,发动机19经传动轴Ⅰ18与变速箱Ⅰ17的右端固接,变速箱Ⅰ17经传动轴Ⅵ53、万向节联轴器Ⅱ52、传动轴Ⅴ51和万向节联轴器Ⅰ50与主升力机构Ⅱ14的动力输出轴Ⅰ16固接;发动机19经传动轴Ⅱ20与变速箱Ⅱ21的左端固接,变速箱Ⅱ21的右端与主升力机构Ⅰ4的动力输出轴Ⅲ24固接,锥齿轮Ⅸ85固接于动力输出轴Ⅱ23右顶端,锥齿轮Ⅷ83固接于传动轴Ⅸ81下部,锥齿轮Ⅷ83和锥齿轮Ⅸ85在机尾变速箱84内部互相啮合;传动轴Ⅸ81下端与双列角接触球轴承Ⅺ82的内圈过盈配合;传动轴Ⅸ81与传动轴套筒Ⅰ80间隙配合。
所述的主升力机构Ⅰ4由双列角接触球轴承Ⅰ22、动力输出轴Ⅱ23、动力输出轴Ⅲ24、双列角接触球轴承Ⅱ25、桨叶支撑架Ⅶ54、桨叶支撑架Ⅷ55、整流罩Ⅱ56、桨叶支撑架Ⅸ57、桨叶支撑架Ⅹ58、桨叶Ⅲ59、桨叶Ⅳ60、连接体Ⅱ61、旋转体Ⅱ62、桨叶支撑架Ⅺ63、桨叶支撑架Ⅻ64、锥齿轮Ⅳ65、传动轴Ⅶ66、桨盘Ⅲ67、双列角接触球轴承Ⅶ68、锥齿轮Ⅴ69、轴承座Ⅱ70、双列角接触球轴承Ⅷ71、锥齿轮Ⅵ72、填入式滚动支承Ⅱ73、双列角接触球轴承Ⅸ74、传动轴Ⅷ75、桨盘Ⅳ76、锥齿轮Ⅶ77、轴承座Ⅲ78、双列角接触球轴承Ⅹ79和双列角接触球轴承Ⅻ86组成,其中动力输出轴Ⅲ24一端和中部分别与双列角接触球轴承Ⅹ79和双列角接触球轴承Ⅱ25内圈过盈配合,双列角接触球轴承Ⅹ79置于轴承座Ⅲ78的内部;动力输出轴Ⅱ23两端分别与双列角接触球轴承Ⅷ71和双列角接触球轴承Ⅻ86内圈过盈配合,动力输出轴Ⅱ23中部与双列角接触球轴承Ⅰ22内圈过盈配合,双列角接触球轴承Ⅷ71置于轴承座Ⅱ70的内部;锥齿轮Ⅳ65固接于动力输出轴Ⅲ24右顶端,锥齿轮Ⅴ69固接于传动轴Ⅶ66下部,锥齿轮Ⅵ72固接于动力输出轴Ⅱ23左顶端,锥齿轮Ⅶ77固接于传动轴Ⅷ75上部,且锥齿轮Ⅳ65、锥齿轮Ⅴ69、锥齿轮Ⅵ72和锥齿轮Ⅶ77互相啮合;连接体Ⅱ61经桨叶支撑架Ⅶ54、桨叶支撑架Ⅷ55、桨叶支撑架Ⅸ57、桨叶支撑架Ⅹ58、桨叶支撑架Ⅺ63和桨叶支撑架Ⅻ64固接于机身13内表面;与桨叶Ⅲ59相同的四片桨叶内端均布并固接于桨盘Ⅲ67四周,桨盘Ⅲ67与传动轴Ⅶ66固接,与桨叶Ⅳ60相同的四片桨叶内端均布并固接于桨盘Ⅳ76四周,桨盘Ⅳ76与传动轴Ⅷ75固接;传动轴Ⅶ66上端与整流罩Ⅱ56螺纹连接,传动轴Ⅶ66中部和下端分别由双列角接触球轴承Ⅶ68和填入式滚动支承Ⅱ73支承,传动轴Ⅷ75中部和上端分别由双列角接触球轴承Ⅸ74和填入式滚动支承Ⅱ73支承,旋转体Ⅱ62与传动轴Ⅷ75固接。
所述的主升力机构Ⅱ14由动力输出轴Ⅰ16、桨叶支撑架Ⅰ26、桨叶支撑架Ⅱ27、桨叶Ⅰ28、桨叶Ⅱ29、整流罩Ⅰ30、桨叶支撑架Ⅲ31、桨叶支撑架Ⅳ32、桨叶支撑架Ⅴ33、桨叶支撑架Ⅵ34、连接体Ⅰ35、旋转体Ⅰ36、传动轴Ⅲ37、桨盘Ⅰ38、双列角接触球轴承Ⅲ39、锥齿轮Ⅰ40、填入式滚动支承Ⅰ41、锥齿轮Ⅱ42、双列角接触球轴承Ⅳ43、传动轴Ⅳ44、桨盘Ⅱ45、锥齿轮Ⅲ46、轴承座Ⅰ47、双列角接触球轴承Ⅴ48和双列角接触球轴承Ⅵ49组成,其中动力输出轴Ⅰ16两端分别与双列角接触球轴承Ⅴ48和双列角接触球轴承Ⅵ49内圈过盈配合,双列角接触球轴承Ⅴ48置于轴承座Ⅰ47的内部;锥齿轮Ⅰ40固接于传动轴Ⅲ37下部,锥齿轮Ⅲ46固接于动力输出轴Ⅰ16顶端,锥齿轮Ⅱ42固接于传动轴Ⅳ44上部,且锥齿轮Ⅰ40、锥齿轮Ⅲ46和锥齿轮Ⅱ42互相啮合;连接体Ⅰ35经桨叶支撑架Ⅰ26、桨叶支撑架Ⅱ27、桨叶支撑架Ⅲ31、桨叶支撑架Ⅳ32、桨叶支撑架Ⅴ33和桨叶支撑架Ⅵ34固接于机身13内表面;与桨叶Ⅱ29相同的四片桨叶内端均布并固接于桨盘Ⅰ38四周,桨盘Ⅰ38与传动轴Ⅲ37固接,与桨叶Ⅰ28相同的四片桨叶内端均布并固接于桨盘Ⅱ45四周,桨盘Ⅱ45与传动轴Ⅳ44固接;传动轴Ⅲ37上端与整流罩Ⅰ30螺纹连接,传动轴Ⅲ37中部和下端分别由双列角接触球轴承Ⅲ39和填入式滚动支承Ⅰ41支承,传动轴Ⅳ44中部和上端分别由双列角接触球轴承Ⅳ43和填入式滚动支承Ⅰ41支承,旋转体Ⅰ36与传动轴Ⅳ44固接。
所述的尾翼推进装置7由传动轴套筒Ⅰ80、推进装置支撑框架87、桨叶支撑架ⅩⅢ88、桨叶支撑架ⅩⅣ89、传动轴套筒Ⅱ90、桨叶支撑架ⅩⅤ91、桨叶支撑架ⅩⅥ92、连接体Ⅲ93、桨叶Ⅴ94、桨叶支撑架ⅩⅦ95、桨叶支撑架ⅩⅧ96、整流罩Ⅲ97、传动轴套筒Ⅲ98、变速箱同步器99、桨叶支撑架ⅩⅨ100、桨叶支撑架ⅩⅩ101、桨叶支撑架ⅩⅪ102、桨叶支撑架ⅩⅫ103、桨叶Ⅵ104、桨叶支撑架ⅩⅩⅢ105、桨叶支撑架ⅩⅩⅣ106、整流罩Ⅳ107、连接体Ⅳ108、传动轴套筒Ⅳ109、锥齿轮Ⅹ110、双列角接触球轴承ⅩⅢ111、桨盘Ⅴ112、传动轴Ⅹ113、双列角接触球轴承ⅩⅣ114、轴承座Ⅳ115、同步齿轮116、锥齿轮Ⅺ117、传动轴Ⅺ118、轴承座Ⅴ119、双列角接触球轴承ⅩⅤ120、锥齿轮Ⅻ121和双列角接触球轴承ⅩⅥ122组成,变速箱同步器99位于推进装置支撑框架87的中心,变速箱同步器99分别经传动轴套筒Ⅰ80和传动轴套筒Ⅱ90与推进装置支撑框架87固接,变速箱同步器99同时经传动轴套筒Ⅲ98和传动轴套筒Ⅳ109与其两边对称布置的连接体Ⅲ93和连接体Ⅳ108固接;连接体Ⅲ93还经桨叶支撑架ⅩⅤ91、桨叶支撑架ⅩⅥ92、桨叶支撑架ⅩⅦ95、桨叶支撑架ⅩⅧ96、桨叶支撑架ⅩⅨ100和桨叶支撑架ⅩⅩ101与推进装置支撑框架87固接;连接体Ⅳ108还经桨叶支撑架ⅩⅢ88、桨叶支撑架ⅩⅣ89、桨叶支撑架ⅩⅪ102、桨叶支撑架ⅩⅫ103、桨叶支撑架ⅩⅩⅢ105和桨叶支撑架ⅩⅩⅣ106与推进装置支撑框架87固接;在变速箱同步器99内部,同步齿轮116与锥齿轮Ⅺ117互相啮合,锥齿轮Ⅺ117固接于传动轴Ⅺ118的右顶端;传动轴Ⅺ118两端分别与双列角接触球轴承ⅩⅤ120和双列角接触球轴承ⅩⅣ114内圈过盈配合,双列角接触球轴承ⅩⅣ114置于轴承座Ⅳ115的内部,双列角接触球轴承ⅩⅤ120置于轴承座Ⅴ119的内部;锥齿轮Ⅻ121固接于传动轴Ⅺ118的左顶端,锥齿轮Ⅹ110固接于传动轴Ⅹ113的中部,锥齿轮Ⅹ110和锥齿轮Ⅻ121互相啮合;与桨叶Ⅵ104相同的四片桨叶内端均布并固接于桨盘Ⅴ112四周,桨盘Ⅴ112与传动轴Ⅹ113固接;传动轴Ⅹ113上端与整流罩Ⅳ107螺纹连接,传动轴Ⅹ113中部和下端分别由双列角接触球轴承ⅩⅢ111和双列角接触球轴承ⅩⅥ122支承。
所述的调节涵道机构Ⅰ1和调节涵道机构Ⅱ9的内部结构完全相同,其中调节涵道机构Ⅰ1由固定件Ⅰ123、电机支撑架Ⅰ124、电机125、调节涵道126、电机支撑架Ⅱ127、固定件Ⅱ128、固定件Ⅲ129、电机支撑架Ⅲ130、旋转体Ⅲ131、传动轴Ⅻ132、桨叶支撑架ⅩⅩⅤ133、桨叶Ⅶ134、电机支撑架Ⅳ135、固定件Ⅳ136、双列角接触球轴承ⅩⅦ137和桨盘Ⅵ138组成,调节涵道机构Ⅰ1的动力源为电机125,电机125位于调节涵道126上部中心位置,电机125分别经电机支撑架Ⅰ124和固定件Ⅰ123、电机支撑架Ⅱ127和固定件Ⅱ128、电机支撑架Ⅲ130和固定件Ⅲ129、电机支撑架Ⅳ135和固定件Ⅳ136与调节涵道126固接;旋转体Ⅲ131与传动轴Ⅻ132固接;传动轴Ⅻ132顶端与电机125输出端通过联轴器连接,传动轴Ⅻ132底端与固接于桨叶支撑架ⅩⅩⅤ133中心的双列角接触球轴承ⅩⅦ137内圈过盈配合;与桨叶Ⅶ134相同的四片桨叶内端均布并固接于桨盘Ⅵ138四周,桨盘Ⅵ138与传动轴Ⅻ132固接;桨叶支撑架ⅩⅩⅤ133呈十字状,经其端部与调节涵道126固接。
所述的折叠机翼Ⅰ3和折叠机翼Ⅱ11结构对称,其中折叠机翼Ⅰ3由外轮廓骨架139、纵向栅格、横向栅格、连接铰和轮廓调整装置157组成,纵向栅格由纵向栅格Ⅰ140、纵向栅格Ⅱ141、纵向栅格Ⅲ143、纵向栅格Ⅳ145、纵向栅格Ⅴ148和纵向栅格Ⅵ150组成;横向栅格由横向栅格Ⅰ156、横向栅格Ⅱ159、横向栅格Ⅲ162和横向栅格Ⅳ164组成;连接铰由连接铰Ⅰ142、连接铰Ⅱ144、连接铰Ⅲ146、连接铰Ⅳ147、连接铰Ⅴ149、连接铰Ⅵ151、连接铰Ⅶ152、连接铰Ⅷ153、连接铰Ⅸ154、连接铰Ⅹ155、连接铰Ⅺ158、连接铰Ⅻ160、连接铰ⅩⅢ161、连接铰ⅩⅣ163和连接铰ⅩⅤ165组成;外轮廓骨架139内部置有滑轮槽166、滑轮Ⅰ167、滑轮Ⅱ168、滑轮Ⅲ169、滑轮Ⅳ170、滑轮Ⅴ171和滑轮Ⅵ172,滑轮Ⅰ167、滑轮Ⅱ168、滑轮Ⅲ169、滑轮Ⅳ170、滑轮Ⅴ171和滑轮Ⅵ172与滑轮槽166滑动连接;外轮廓骨架139经连接铰ⅩⅤ165与轮廓调整装置157铰接;轮廓调整装置157内部置有液压缸173、齿轮Ⅰ174、齿轮Ⅱ175、齿轮Ⅲ176、齿轮Ⅳ177、齿条178和齿条槽179,齿条178在齿条槽179内做直线运动,齿条178与液压缸173固接,齿条178分别与齿轮Ⅰ174、齿轮Ⅱ175、齿轮Ⅲ176和齿轮Ⅳ177啮合;纵向栅格Ⅰ140、纵向栅格Ⅱ141、纵向栅格Ⅲ143、纵向栅格Ⅳ145、纵向栅格Ⅴ148和纵向栅格Ⅵ150经连接铰Ⅰ142、连接铰Ⅱ144、连接铰Ⅲ146、连接铰Ⅳ147、连接铰Ⅴ149、连接铰Ⅵ151、连接铰Ⅶ152、连接铰Ⅷ153、连接铰Ⅸ154、连接铰Ⅹ155、连接铰Ⅺ158、连接铰Ⅻ160、连接铰ⅩⅢ161和连接铰ⅩⅣ163分别与横向栅格Ⅰ156、横向栅格Ⅱ159、横向栅格Ⅲ162和横向栅格Ⅳ164铰接;连接铰Ⅹ155由螺钉180、螺母Ⅰ181、垫片Ⅰ182、垫片Ⅱ183和螺母Ⅱ184组成;纵向栅格Ⅰ140经螺钉180、螺母Ⅰ181、垫片Ⅰ182、垫片Ⅱ183和螺母Ⅱ184与横向栅格Ⅰ156铰接。
主升力机构Ⅰ4和主升力机构Ⅱ14采用共轴反转旋翼系统,空气动力保持对称,具有较高的操纵效率,可以提高飞行器升力。主升力机构Ⅰ4和主升力机构Ⅱ14采用发动机19为动力,其调节的变化梯度较小,采用定桨定转速的方案。调节涵道机构Ⅰ1和调节涵道机构Ⅱ9采用变矩单桨,不调节时桨叶处于零位,可实现节能。
本发明中涵道式折翼机的工作状态控制原理如下:
1)垂直起降:主升力机构Ⅰ4和主升力机构Ⅱ14内的两个旋翼等速反转,产生竖直向上的升力,当主升力机构Ⅰ4和主升力机构Ⅱ14内旋翼产生的总升力大于或者小于飞行器自身重力时,飞行器处于垂直升降状态。由于飞行器垂直起降,为减小飞行器上升或下降阻力,该飞行器的折叠机翼Ⅰ3和折叠机翼Ⅱ11分别呈收缩状态,此时通过陀螺仪传感器Ⅰ2、陀螺仪传感器Ⅲ10所测得的加速度值与重力加速度值进行差值比较,得出目前飞行器左右旋翼上调整姿态的动态控制数据,与飞行器重心位置的陀螺仪传感器Ⅳ12与重力加速度差值的参考数据进行比较。当控制调节涵道机构Ⅰ1和调节涵道机构Ⅱ9内旋翼的桨距和转速,产生飞行器所需的纵向配平力矩和滚转配平力矩相同时,即飞行器左右机翼上动态控制数据与重心位置参考数据相同时,表明飞行器稳定;当控制调节涵道机构Ⅰ1和调节涵道机构Ⅱ9内旋翼的桨距和转速,产生飞行器所需的纵向配平力矩和滚转配平力矩不同时,此时可根据飞行器左右机翼上动态控制数据与重心位置的参考数据,对飞行器进行操作控制,促使飞行器稳定。
2)空中悬停:通过控制主升力机构Ⅰ4和主升力机构Ⅱ14内的两个旋翼的桨距和转速使其产生的总升力刚好能平衡飞行器的重力,但由于飞行器没有翼展,极易发生横滚现象。为克服该缺点,该飞行器可展开折叠机翼Ⅰ3和折叠机翼Ⅱ11增大飞行器的稳定性,同时,实时监测陀螺仪传感器Ⅰ2、陀螺仪传感器Ⅲ10的加速度与重力加速度的差值,作为飞行器左右旋翼上调整姿态的动态控制数据,以及飞行器重心位置的陀螺仪传感器Ⅳ12的加速度与重力加速度的差值,作为目前飞行器姿态控制的参考值。当控制调节涵道机构Ⅰ1和调节涵道机构Ⅱ9内旋翼的桨距和转速,产生飞行器所需的纵向配平力矩和滚转配平力矩相同时,即飞行器左右旋翼上调整姿态的动态控制数据与参考值相同,表明行器悬停姿态的稳定;当控制调节涵道机构Ⅰ1和调节涵道机构Ⅱ9内旋翼的桨距和转速,产生飞行器所需的纵向配平力矩和滚转配平力矩不同时,此时,可根据飞行器左右旋翼上调整姿态的动态控制数据与参考值相比较,调节涵道机构Ⅰ1和调节涵道机构Ⅱ9内旋翼的桨距和转速使其趋于相同,为指导飞行器空中稳定悬停提供实时控制数据。
3)匀速飞行或转弯飞行:为保障飞行器的稳定性,飞行器可展开折叠机翼Ⅰ3和折叠机翼Ⅱ11,同时调节主升力机构Ⅰ4和主升力机构Ⅱ14内的两个旋翼等速反转,产生竖直向上的升力,通过控制尾翼推进装置7内旋翼的桨距和转速,产生一定的推力,推动飞行器低速飞行;主升力机构Ⅱ14与水平面呈5°—30°角,其水平分力也产生一定的推力推动飞行器低速前飞;此时,为避免飞行器发生俯仰振动,可实时监测陀螺仪传感器Ⅱ6、陀螺仪传感器Ⅴ15的加速度与重力加速度的差值,作为飞行器机头与机尾上调整姿态的动态控制数据,以及飞行器重心位置的陀螺仪传感器Ⅳ12沿飞行器纵轴垂直面上加速度与重力加速度差值,作为目前飞行器姿态控制的纵向参考值。当调节主升力机构Ⅰ4和主升力机构Ⅱ14内的两个旋翼产生的桨距与转速相同时,即飞行器机头与机尾上调整姿态的动态控制数据等于飞行器姿态控制的纵向参考值,表明飞行器俯仰姿态稳定;当调节主升力机构Ⅰ4和主升力机构Ⅱ14内的两个旋翼产生的桨距与转速不同时,即飞行器机头与机尾上调整姿态的动态控制数据与飞行器姿态控制的纵向参考值有纵向相对加速度差值时,此时可根据该纵向加速度差值,指导调节飞行器俯仰姿态使其趋于稳定。同理可知,当飞行器匀速飞行或转弯飞行过程中,飞行器欲发生横滚现象时,也根据实时监测陀螺仪传感器Ⅰ2、陀螺仪传感器Ⅲ10的加速度与重力加速度的差值,作为飞行器左右旋翼上调整姿态的动态控制数据,以及飞行器重心位置的陀螺仪传感器Ⅳ12沿飞行器横轴垂直面上的加速度与重力加速度差值,作为目前飞行器姿态控制的横向参考值,当控制调节涵道机构Ⅰ1和调节涵道机构Ⅱ9内旋翼的桨距和转速,产生飞行器所需的纵向配平力矩和滚转配平力矩相同时,即飞行器左右旋翼上调整姿态的动态控制数据等于飞行器横向参考值,即飞行器趋于稳定。当控制调节涵道机构Ⅰ1和调节涵道机构Ⅱ9内旋翼的桨距和转速,产生飞行器所需的纵向配平力矩和滚转配平力矩不同时,即飞行器左右旋翼上调整姿态的动态控制数据与飞行器横向参考值有相对差值,此时,可根据该相对差值调整飞行器姿态使其趋于稳定飞行。
4)快速飞行或加速转弯:为保障飞行器的稳定性,飞行器可展开折叠机翼Ⅰ3和折叠机翼Ⅱ11,同时调节主升力机构Ⅰ4和主升力机构Ⅱ14内的两个旋翼等速反转,产生竖直向上的升力,通过控制尾翼推进装置7内旋翼的桨距和转速,产生一定的推力,推动飞行器低速飞行;主升力机构Ⅱ14与水平面呈5°—30°角,其水平分力也产生一定的推力推动飞行器低速前飞;此时,为避免飞行器发生俯仰振动,可实时监测陀螺仪传感器Ⅱ6、陀螺仪传感器Ⅴ15的加速度与重力加速度的差值,作为飞行器机头与机尾上调整姿态的动态控制数据,以及飞行器重心位置的陀螺仪传感器Ⅳ12沿飞行器纵轴垂直面上加速度与重力加速度差值,作为目前飞行器姿态控制的纵向参考值。当调节主升力机构Ⅰ4和主升力机构Ⅱ14内的两个旋翼产生的桨距与转速呈线性关系时,即飞行器机头与机尾上调整姿态的动态控制数据与飞行器姿态控制的纵向参考值呈比例,表明飞行器俯仰姿态稳定;当调节主升力机构Ⅰ4和主升力机构Ⅱ14内的两个旋翼产生的桨距与转速不同时,即飞行器机头与机尾上调整姿态的动态控制数据与飞行器姿态控制的纵向参考值进行线性变换计算,并得出纵向相对加速度差值时,此时可根据该纵向加速度差值,指导调节飞行器俯仰姿态使其趋于稳定。同理可知,当飞行器快速飞行或加速转弯时,飞行器欲发生横滚现象时,也根据实时监测陀螺仪传感器Ⅰ2、陀螺仪传感器Ⅲ10的加速度与重力加速度的差值,作为飞行器左右旋翼上调整姿态的动态控制数据,以及飞行器重心位置的陀螺仪传感器Ⅳ12沿飞行器横轴垂直面上的加速度与重力加速度差值,作为目前飞行器姿态控制的横向参考值,当控制调节涵道机构Ⅰ1和调节涵道机构Ⅱ9内旋翼的桨距和转速,产生飞行器所需的纵向配平力矩和滚转配平力矩呈线性关系时,即飞行器左右旋翼上调整姿态的动态控制数据等比例于飞行器横向参考值,即飞行器趋于稳定。当控制调节涵道机构Ⅰ1和调节涵道机构Ⅱ9内旋翼的桨距和转速,产生飞行器所需的纵向配平力矩和滚转配平力矩不同时,即飞行器左右旋翼上调整姿态的动态控制数据与飞行器横向参考值有相对差值,此时,可根据该相对差值进行线性变换后指导调整飞行器姿态使其趋于稳定飞行。
本发明是一种新型的飞行动力装置,可作为空中的运输工具,能实现低空、低速、空中悬停、滚动转弯和盘旋飞行等各种飞行姿态,且振动小、航迹控制精度和飞行稳定性高,结构紧凑、造价低廉、操作简单、节能环保,使用时不受地域、场地限制,便于推广。
附图说明
图1为涵道式折翼机的主视轴测图
图2为涵道式折翼机的结构剖视图
图3为主升力机构Ⅱ(图2中A)的主视轴测图
图4为主升力机构Ⅱ(图2中A)的局部结构剖视图
图5为主升力机构Ⅱ(图2中A)的局部剖视放大图
图6为涵道式折翼机机头与机身连接处(图2中B)的局部剖视放大图
图7为主升力机构Ⅰ(图2中C)的主视轴测图
图8为主升力机构Ⅰ(图2中C)的局部结构剖视图
图9为主升力机构Ⅰ(图2中C)的局部剖视放大图
图10为机尾处(图2中D)的局部剖视放大图
图11为涵道式折翼机尾翼推进装置的主视轴测图
图12为涵道式折翼机尾翼推进装置的局部结构剖视图
图13为调节涵道机构Ⅰ的仰视轴测图
图14为调节涵道机构Ⅰ的局部结构剖视图
图15为涵道式折翼机折叠机翼Ⅰ的放大图
图16为涵道式折翼机折叠机翼Ⅰ的剖视图
图17为涵道式折翼机折叠机翼Ⅰ的侧视图
图18为涵道式折翼机连接铰(图15中E)的局部剖视放大图
其中:1.调节涵道机构Ⅰ2.陀螺仪传感器Ⅰ3.折叠机翼Ⅰ4.主升力机构Ⅰ5.支撑杆Ⅰ6.陀螺仪传感器Ⅱ7.尾翼推进装置8.支撑杆Ⅱ9.调节涵道机构Ⅱ10.陀螺仪传感器Ⅲ11.折叠机翼Ⅱ12.陀螺仪传感器Ⅳ13.机身14.主升力机构Ⅱ15.陀螺仪传感器Ⅴ16.动力输出轴Ⅰ17.变速箱Ⅰ18.传动轴Ⅰ19.发动机20.传动轴Ⅱ21.变速箱Ⅱ22.双列角接触球轴承Ⅰ23.动力输出轴Ⅱ24.动力输出轴Ⅲ25.双列角接触球轴承Ⅱ26.桨叶支撑架Ⅰ27.桨叶支撑架Ⅱ28.桨叶Ⅰ29.桨叶Ⅱ30.整流罩Ⅰ31.桨叶支撑架Ⅲ32.桨叶支撑架Ⅳ33.桨叶支撑架Ⅴ34.桨叶支撑架Ⅵ35.连接体Ⅰ36.旋转体Ⅰ37.传动轴Ⅲ38.桨盘Ⅰ39.双列角接触球轴承Ⅲ40.锥齿轮Ⅰ41.填入式滚动支承Ⅰ42.锥齿轮Ⅱ43.双列角接触球轴承Ⅳ44.传动轴Ⅳ45.桨盘Ⅱ46.锥齿轮Ⅲ47.轴承座Ⅰ48.双列角接触球轴承Ⅴ49.双列角接触球轴承Ⅵ50.万向节联轴器Ⅰ51.传动轴Ⅴ52.万向节联轴器Ⅱ53.传动轴Ⅵ54.桨叶支撑架Ⅶ55.桨叶支撑架Ⅷ56.整流罩Ⅱ57.桨叶支撑架Ⅸ58.桨叶支撑架Ⅹ59.桨叶Ⅲ60.桨叶Ⅳ61.连接体Ⅱ62.旋转体Ⅱ63.桨叶支撑架Ⅺ64.桨叶支撑架Ⅻ65.锥齿轮Ⅳ66.传动轴Ⅶ67.桨盘Ⅲ68.双列角接触球轴承Ⅶ69.锥齿轮Ⅴ70.轴承座Ⅱ71.双列角接触球轴承Ⅷ72.锥齿轮Ⅵ73.填入式滚动支承Ⅱ74.双列角接触球轴承Ⅸ75.传动轴Ⅷ76.桨盘Ⅳ77.锥齿轮Ⅶ78.轴承座Ⅲ79.双列角接触球轴承Ⅹ80.传动轴套筒Ⅰ81.传动轴Ⅸ82.双列角接触球轴承Ⅺ83.锥齿轮Ⅷ84.机尾变速箱85.锥齿轮Ⅸ86.双列角接触球轴承Ⅻ87.推进装置支撑框架88.桨叶支撑架ⅩⅢ89.桨叶支撑架ⅩⅣ90.传动轴套筒Ⅱ91.桨叶支撑架ⅩⅤ92.桨叶支撑架ⅩⅥ93.连接体Ⅲ94.桨叶Ⅴ95.桨叶支撑架ⅩⅦ96.桨叶支撑架ⅩⅧ97.整流罩Ⅲ98.传动轴套筒Ⅲ99.变速箱同步器100.桨叶支撑架ⅩⅨ101.桨叶支撑架ⅩⅩ102.桨叶支撑架ⅩⅪ103.桨叶支撑架ⅩⅫ104.桨叶Ⅵ105.桨叶支撑架ⅩⅩⅢ106.桨叶支撑架ⅩⅩⅣ107.整流罩Ⅳ108.连接体Ⅳ109.传动轴套筒Ⅳ110.锥齿轮Ⅹ111.双列角接触球轴承ⅩⅢ112.桨盘Ⅴ113.传动轴Ⅹ114.双列角接触球轴承ⅩⅣ115.轴承座Ⅳ116.同步齿轮117.锥齿轮Ⅺ118.传动轴Ⅺ119.轴承座Ⅴ120.双列角接触球轴承ⅩⅤ121.锥齿轮Ⅻ122.双列角接触球轴承ⅩⅥ123.固定件Ⅰ124.电机支撑架Ⅰ125.电机126.调节涵道127.电机支撑架Ⅱ128.固定件Ⅱ129.固定件Ⅲ130.电机支撑架Ⅲ131.旋转体Ⅲ132.传动轴Ⅻ133.桨叶支撑架ⅩⅩⅤ134.桨叶Ⅶ135.电机支撑架Ⅳ136.固定件Ⅳ137.双列角接触球轴承ⅩⅦ138.桨盘Ⅵ139.外轮廓骨架140.纵向栅格Ⅰ141.纵向栅格Ⅱ142.连接铰Ⅰ143.纵向栅格Ⅲ144.连接铰Ⅱ145.纵向栅格Ⅳ146.连接铰Ⅲ147.连接铰Ⅳ148.纵向栅格Ⅴ149.连接铰Ⅴ150.纵向栅格Ⅵ151.连接铰Ⅵ152.连接铰Ⅶ153.连接铰Ⅷ154.连接铰Ⅸ155.连接铰Ⅹ156.横向栅格Ⅰ157.轮廓调整装置158.连接铰Ⅺ159.横向栅格Ⅱ160.连接铰Ⅻ161.连接铰ⅩⅢ162.横向栅格Ⅲ163.连接铰ⅩⅣ164.横向栅格Ⅳ165.连接铰ⅩⅤ166.滑轮槽167.滑轮Ⅰ168.滑轮Ⅱ169.滑轮Ⅲ170.滑轮Ⅳ171.滑轮Ⅴ172.滑轮Ⅵ173.液压缸174.齿轮Ⅰ175.齿轮Ⅱ176.齿轮Ⅲ177.齿轮Ⅳ178.齿条179.齿条槽180.螺钉181.螺母Ⅰ182.垫片Ⅰ183.垫片Ⅱ184.螺母Ⅱ
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明:
如图1、图2、图6和图10所示:一种涵道式折翼机,由调节涵道机构Ⅰ1、陀螺仪传感器Ⅰ2、折叠机翼Ⅰ3、主升力机构Ⅰ4、支撑杆Ⅰ5、陀螺仪传感器Ⅱ6、尾翼推进装置7、支撑杆Ⅱ8、调节涵道机构Ⅱ9、陀螺仪传感器Ⅲ10、折叠机翼Ⅱ11、陀螺仪传感器Ⅳ12、机身13、主升力机构Ⅱ14、陀螺仪传感器Ⅴ15、动力输出轴Ⅰ16、变速箱Ⅰ17、传动轴Ⅰ18、发动机19、传动轴Ⅱ20、变速箱Ⅱ21、动力输出轴Ⅱ23和动力输出轴Ⅲ24组成,其中折叠机翼Ⅰ3和折叠机翼Ⅱ11对称铰接于机身13两侧;调节涵道机构Ⅰ1和调节涵道机构Ⅱ9对称固接于折叠机翼Ⅰ3和折叠机翼Ⅱ11的外端;主升力机构Ⅰ4和主升力机构Ⅱ14分别置于机身13的后部和前部,主升力机构Ⅰ4与水平面平行,主升力机构Ⅱ14与水平面呈5°—30°角;尾翼推进装置7经支撑杆Ⅰ5和支撑杆Ⅱ8垂直固接于机身13尾部;陀螺仪传感器Ⅳ12固接于涵道式折翼机重心处,陀螺仪传感器Ⅱ6和陀螺仪传感器Ⅴ15分别固接于机身13的后端和前端,陀螺仪传感器Ⅰ2和陀螺仪传感器Ⅲ10分别固接于折叠机翼Ⅰ3和折叠机翼Ⅱ11上,且陀螺仪传感器Ⅰ2、陀螺仪传感器Ⅱ6、陀螺仪传感器Ⅲ10和陀螺仪传感器Ⅴ15置于以陀螺仪传感器Ⅳ12为中心的十字形四端;主升力机构Ⅰ4和主升力机构Ⅱ14的动力源为发动机19,发动机19经传动轴Ⅰ18与变速箱Ⅰ17的右端固接,变速箱Ⅰ17经传动轴Ⅵ53、万向节联轴器Ⅱ52、传动轴Ⅴ51和万向节联轴器Ⅰ50与主升力机构Ⅱ14的动力输出轴Ⅰ16固接;发动机19经传动轴Ⅱ20与变速箱Ⅱ21的左端固接,变速箱Ⅱ21的右端与主升力机构Ⅰ4的动力输出轴Ⅲ24固接,锥齿轮Ⅸ85固接于动力输出轴Ⅱ23右顶端,锥齿轮Ⅷ83固接于传动轴Ⅸ81下部,锥齿轮Ⅷ83和锥齿轮Ⅸ85在机尾变速箱84内部互相啮合;传动轴Ⅸ81下端与双列角接触球轴承Ⅺ82的内圈过盈配合;传动轴Ⅸ81与传动轴套筒Ⅰ80间隙配合。
如图3、图4和图5所示:动力输出轴Ⅰ16两端分别与双列角接触球轴承Ⅴ48和双列角接触球轴承Ⅵ49内圈过盈配合,双列角接触球轴承Ⅴ48置于轴承座Ⅰ47的内部;锥齿轮Ⅰ40固接于传动轴Ⅲ37下部,锥齿轮Ⅲ46固接于动力输出轴Ⅰ16顶端,锥齿轮Ⅱ42固接于传动轴Ⅳ44上部,且锥齿轮Ⅰ40、锥齿轮Ⅲ46和锥齿轮Ⅱ42互相啮合;连接体Ⅰ35经桨叶支撑架Ⅰ26、桨叶支撑架Ⅱ27、桨叶支撑架Ⅲ31、桨叶支撑架Ⅳ32、桨叶支撑架Ⅴ33和桨叶支撑架Ⅵ34固接于机身13内表面;与桨叶Ⅱ29相同的四片桨叶内端均布并固接于桨盘Ⅰ38四周,桨盘Ⅰ38与传动轴Ⅲ37固接,与桨叶Ⅰ28相同的四片桨叶内端均布并固接于桨盘Ⅱ45四周,桨盘Ⅱ45与传动轴Ⅳ44固接;传动轴Ⅲ37上端与整流罩Ⅰ30螺纹连接,传动轴Ⅲ37中部和下端分别由双列角接触球轴承Ⅲ39和填入式滚动支承Ⅰ41支承,传动轴Ⅳ44中部和上端分别由双列角接触球轴承Ⅳ43和填入式滚动支承Ⅰ41支承,旋转体Ⅰ36与传动轴Ⅳ44固接。
如图7、图8和图9所示:动力输出轴Ⅲ24一端和中部分别与双列角接触球轴承Ⅹ79和双列角接触球轴承Ⅱ25内圈过盈配合,双列角接触球轴承Ⅹ79置于轴承座Ⅲ78的内部;动力输出轴Ⅱ23两端分别与双列角接触球轴承Ⅷ71和双列角接触球轴承Ⅻ86内圈过盈配合,动力输出轴Ⅱ23中部与双列角接触球轴承Ⅰ22内圈过盈配合,双列角接触球轴承Ⅷ71置于轴承座Ⅱ70的内部;锥齿轮Ⅳ65固接于动力输出轴Ⅲ24右顶端,锥齿轮Ⅴ69固接于传动轴Ⅶ66下部,锥齿轮Ⅵ72固接于动力输出轴Ⅱ23左顶端,锥齿轮Ⅶ77固接于传动轴Ⅷ75上部,且锥齿轮Ⅳ65、锥齿轮Ⅴ69、锥齿轮Ⅵ72和锥齿轮Ⅶ77互相啮合;连接体Ⅱ61经桨叶支撑架Ⅶ54、桨叶支撑架Ⅷ55、桨叶支撑架Ⅸ57、桨叶支撑架Ⅹ58、桨叶支撑架Ⅺ63和桨叶支撑架Ⅻ64固接于机身13内表面;与桨叶Ⅲ59相同的四片桨叶内端均布并固接于桨盘Ⅲ67四周,桨盘Ⅲ67与传动轴Ⅶ66固接,与桨叶Ⅳ60相同的四片桨叶内端均布并固接于桨盘Ⅳ76四周,桨盘Ⅳ76与传动轴Ⅷ75固接;传动轴Ⅶ66上端与整流罩Ⅱ56螺纹连接,传动轴Ⅶ66中部和下端分别由双列角接触球轴承Ⅶ68和填入式滚动支承Ⅱ73支承,传动轴Ⅷ75中部和上端分别由双列角接触球轴承Ⅸ74和填入式滚动支承Ⅱ73支承,旋转体Ⅱ62与传动轴Ⅷ75固接。
如图11、图12所示:变速箱同步器99位于推进装置支撑框架87的中心,变速箱同步器99分别经传动轴套筒Ⅰ80和传动轴套筒Ⅱ90与推进装置支撑框架87固接,变速箱同步器99同时经传动轴套筒Ⅲ98和传动轴套筒Ⅳ109与其两边对称布置的连接体Ⅲ93和连接体Ⅳ108固接;连接体Ⅲ93还经桨叶支撑架ⅩⅤ91、桨叶支撑架ⅩⅥ92、桨叶支撑架ⅩⅦ95、桨叶支撑架ⅩⅧ96、桨叶支撑架ⅩⅨ100和桨叶支撑架ⅩⅩ101与推进装置支撑框架87固接;连接体Ⅳ108还经桨叶支撑架ⅩⅢ88、桨叶支撑架ⅩⅣ89、桨叶支撑架ⅩⅪ102、桨叶支撑架ⅩⅫ103、桨叶支撑架ⅩⅩⅢ105和桨叶支撑架ⅩⅩⅣ106与推进装置支撑框架87固接;在变速箱同步器99内部,同步齿轮116与锥齿轮Ⅺ117互相啮合,锥齿轮Ⅺ117固接于传动轴Ⅺ118的右顶端;传动轴Ⅺ118两端分别与双列角接触球轴承ⅩⅤ120和双列角接触球轴承ⅩⅣ114内圈过盈配合,双列角接触球轴承ⅩⅣ114置于轴承座Ⅳ115的内部,双列角接触球轴承ⅩⅤ120置于轴承座Ⅴ119的内部;锥齿轮Ⅻ121固接于传动轴Ⅺ118的左顶端,锥齿轮Ⅹ110固接于传动轴Ⅹ113的中部,锥齿轮Ⅹ110和锥齿轮Ⅻ121互相啮合;与桨叶Ⅵ104相同的四片桨叶内端均布并固接于桨盘Ⅴ112四周,桨盘Ⅴ112与传动轴Ⅹ113固接;传动轴Ⅹ113上端与整流罩Ⅳ107螺纹连接,传动轴Ⅹ113中部和下端分别由双列角接触球轴承ⅩⅢ111和双列角接触球轴承ⅩⅥ122支承。
如图13、图14所示:调节涵道机构Ⅰ1和调节涵道机构Ⅱ9的内部结构完全相同,调节涵道机构Ⅰ1的动力源为电机125,电机125位于调节涵道126上部中心位置,电机125分别经电机支撑架Ⅰ124和固定件Ⅰ123、电机支撑架Ⅱ127和固定件Ⅱ128、电机支撑架Ⅲ130和固定件Ⅲ129、电机支撑架Ⅳ135和固定件Ⅳ136与调节涵道126固接;旋转体Ⅲ131与传动轴Ⅻ132固接;传动轴Ⅻ132顶端与电机125输出端通过联轴器连接,传动轴Ⅻ132底端与固接于桨叶支撑架ⅩⅩⅤ133中心的双列角接触球轴承ⅩⅦ137内圈过盈配合;与桨叶Ⅶ134相同的四片桨叶内端均布并固接于桨盘Ⅵ138四周,桨盘Ⅵ138与传动轴Ⅻ132固接;桨叶支撑架ⅩⅩⅤ133呈十字状,经其端部与调节涵道126固接。
如图15、图16、图17和图18所示:折叠机翼Ⅰ3和折叠机翼Ⅱ11结构相同,外轮廓骨架139内部置有滑轮槽166、滑轮Ⅰ167、滑轮Ⅱ168、滑轮Ⅲ169、滑轮Ⅳ170、滑轮Ⅴ171和滑轮Ⅵ172,滑轮Ⅰ167、滑轮Ⅱ168、滑轮Ⅲ169、滑轮Ⅳ170、滑轮Ⅴ171和滑轮Ⅵ172与滑轮槽166滑动连接;外轮廓骨架139经连接铰ⅩⅤ165与轮廓调整装置157铰接;轮廓调整装置157内部置有液压缸173、齿轮Ⅰ174、齿轮Ⅱ175、齿轮Ⅲ176、齿轮Ⅳ177、齿条178和齿条槽179,齿条178在齿条槽179内做直线运动,齿条178与液压缸173固接,齿条178分别与齿轮Ⅰ174、齿轮Ⅱ175、齿轮Ⅲ176和齿轮Ⅳ177啮合;纵向栅格Ⅰ140、纵向栅格Ⅱ141、纵向栅格Ⅲ143、纵向栅格Ⅳ145、纵向栅格Ⅴ148和纵向栅格Ⅵ150经连接铰Ⅰ142、连接铰Ⅱ144、连接铰Ⅲ146、连接铰Ⅳ147、连接铰Ⅴ149、连接铰Ⅵ151、连接铰Ⅶ152、连接铰Ⅷ153、连接铰Ⅸ154、连接铰Ⅹ155、连接铰Ⅺ158、连接铰Ⅻ160、连接铰ⅩⅢ161和连接铰ⅩⅣ163与横向栅格Ⅰ156、横向栅格Ⅱ159、横向栅格Ⅲ162和横向栅格Ⅳ164铰接;连接铰Ⅹ155由螺钉180、螺母Ⅰ181、垫片Ⅰ182、垫片Ⅱ183和螺母Ⅱ184组成;纵向栅格Ⅰ140经螺钉180、螺母Ⅰ181、垫片Ⅰ182、垫片Ⅱ183和螺母Ⅱ184与横向栅格Ⅰ156铰接。
Claims (6)
1.一种涵道式折翼机,由调节涵道机构Ⅰ(1)、陀螺仪传感器Ⅰ(2)、折叠机翼Ⅰ(3)、主升力机构Ⅰ(4)、支撑杆Ⅰ(5)、陀螺仪传感器Ⅱ(6)、尾翼推进装置(7)、支撑杆Ⅱ(8)、调节涵道机构Ⅱ(9)、陀螺仪传感器Ⅲ(10)、折叠机翼Ⅱ(11)、陀螺仪传感器Ⅳ(12)、机身(13)、主升力机构Ⅱ(14)、陀螺仪传感器Ⅴ(15)、动力输出轴Ⅰ(16)、变速箱Ⅰ(17)、传动轴Ⅰ(18)、发动机(19)、传动轴Ⅱ(20)、变速箱Ⅱ(21)、动力输出轴Ⅱ(23)和动力输出轴Ⅲ(24)组成,其特征在于折叠机翼Ⅰ(3)和折叠机翼Ⅱ(11)对称铰接于机身(13)两侧;调节涵道机构Ⅰ(1)和调节涵道机构Ⅱ(9)对称固接于折叠机翼Ⅰ(3)和折叠机翼Ⅱ(11)的外端;主升力机构Ⅰ(4)和主升力机构Ⅱ(14)分别置于机身(13)的后部和前部,主升力机构Ⅰ(4)与水平面平行,主升力机构Ⅱ(14)与水平面呈5°—30°角;尾翼推进装置(7)经支撑杆Ⅰ(5)和支撑杆Ⅱ(8)垂直固接于机身(13)尾部;陀螺仪传感器Ⅳ(12)固接于涵道式折翼机重心处,陀螺仪传感器Ⅱ(6)和陀螺仪传感器Ⅴ(15)分别固接于机身(13)的后端和前端,陀螺仪传感器Ⅰ(2)和陀螺仪传感器Ⅲ(10)分别固接于折叠机翼Ⅰ(3)和折叠机翼Ⅱ(11)上,且陀螺仪传感器Ⅰ(2)、陀螺仪传感器Ⅱ(6)、陀螺仪传感器Ⅲ(10)和陀螺仪传感器Ⅴ(15)置于以陀螺仪传感器Ⅳ(12)为中心的十字形四端;主升力机构Ⅰ(4)和主升力机构Ⅱ(14)的动力源为发动机(19),发动机(19)经传动轴Ⅰ(18)与变速箱Ⅰ(17)的右端固接,变速箱Ⅰ(17)经传动轴Ⅵ(53)、万向节联轴器Ⅱ(52)、传动轴Ⅴ(51)和万向节联轴器Ⅰ(50)与主升力机构Ⅱ(14)的动力输出轴Ⅰ(16)固接;发动机(19)经传动轴Ⅱ(20)与变速箱Ⅱ(21)的左端固接,变速箱Ⅱ(21)的右端与主升力机构Ⅰ(4)的动力输出轴Ⅲ(24)固接,锥齿轮Ⅸ(85)固接于动力输出轴Ⅱ(23)右顶端,锥齿轮Ⅷ(83)固接于传动轴Ⅸ(81)下部,锥齿轮Ⅷ(83)和锥齿轮Ⅸ(85)在机尾变速箱(84)内部互相啮合;传动轴Ⅸ(81)下端与双列角接触球轴承Ⅺ(82)的内圈过盈配合;传动轴Ⅸ(81)与传动轴套筒Ⅰ(80)间隙配合。
2.按权利要求1所述的涵道式折翼机,其特征在于所述的主升力机构Ⅰ(4)由双列角接触球轴承Ⅰ(22)、动力输出轴Ⅱ(23)、动力输出轴Ⅲ(24)、双列角接触球轴承Ⅱ(25)、桨叶支撑架Ⅶ(54)、桨叶支撑架Ⅷ(55)、整流罩Ⅱ(56)、桨叶支撑架Ⅸ(57)、桨叶支撑架Ⅹ(58)、桨叶Ⅲ(59)、桨叶Ⅳ(60)、连接体Ⅱ(61)、旋转体Ⅱ(62)、桨叶支撑架Ⅺ(63)、桨叶支撑架Ⅻ(64)、锥齿轮Ⅳ(65)、传动轴Ⅶ(66)、桨盘Ⅲ(67)、双列角接触球轴承Ⅶ(68)、锥齿轮Ⅴ(69)、轴承座Ⅱ(70)、双列角接触球轴承Ⅷ(71)、锥齿轮Ⅵ(72)、填入式滚动支承Ⅱ(73)、双列角接触球轴承Ⅸ(74)、传动轴Ⅷ(75)、桨盘Ⅳ(76)、锥齿轮Ⅶ(77)、轴承座Ⅲ(78)、双列角接触球轴承Ⅹ(79)和双列角接触球轴承Ⅻ(86)组成,其中动力输出轴Ⅲ(24)一端和中部分别与双列角接触球轴承Ⅹ(79)和双列角接触球轴承Ⅱ(25)内圈过盈配合,双列角接触球轴承Ⅹ(79)置于轴承座Ⅲ(78)的内部;动力输出轴Ⅱ(23)两端分别与双列角接触球轴承Ⅷ(71)和双列角接触球轴承Ⅻ(86)内圈过盈配合,动力输出轴Ⅱ(23)中部与双列角接触球轴承Ⅰ(22)内圈过盈配合,双列角接触球轴承Ⅷ(71)置于轴承座Ⅱ(70)的内部;锥齿轮Ⅳ(65)固接于动力输出轴Ⅲ(24)右顶端,锥齿轮Ⅴ(69)固接于传动轴Ⅶ(66)下部,锥齿轮Ⅵ(72)固接于动力输出轴Ⅱ(23)左顶端,锥齿轮Ⅶ(77)固接于传动轴Ⅷ(75)上部,且锥齿轮Ⅳ(65)、锥齿轮Ⅴ(69)、锥齿轮Ⅵ(72)和锥齿轮Ⅶ(77)互相啮合;连接体Ⅱ(61)经桨叶支撑架Ⅶ(54)、桨叶支撑架Ⅷ(55)、桨叶支撑架Ⅸ(57)、桨叶支撑架Ⅹ(58)、桨叶支撑架Ⅺ(63)和桨叶支撑架Ⅻ(64)固接于机身(13)内表面;与桨叶Ⅲ(59)相同的四片桨叶内端均布并固接于桨盘Ⅲ(67)四周,桨盘Ⅲ(67)与传动轴Ⅶ(66)固接,与桨叶Ⅳ(60)相同的四片桨叶内端均布并固接于桨盘Ⅳ(76)四周,桨盘Ⅳ(76)与传动轴Ⅷ(75)固接;传动轴Ⅶ(66)上端与整流罩Ⅱ(56)螺纹连接,传动轴Ⅶ(66)中部和下端分别由双列角接触球轴承Ⅶ(68)和填入式滚动支承Ⅱ(73)支承,传动轴Ⅷ(75)中部和上端分别由双列角接触球轴承Ⅸ(74)和填入式滚动支承Ⅱ(73)支承,旋转体Ⅱ(62)与传动轴Ⅷ(75)固接。
3.按权利要求1所述的涵道式折翼机,其特征在于所述的主升力机构Ⅱ(14)由动力输出轴Ⅰ(16)、桨叶支撑架Ⅰ(26)、桨叶支撑架Ⅱ(27)、桨叶Ⅰ(28)、桨叶Ⅱ(29)、整流罩Ⅰ(30)、桨叶支撑架Ⅲ(31)、桨叶支撑架Ⅳ(32)、桨叶支撑架Ⅴ(33)、桨叶支撑架Ⅵ(34)、连接体Ⅰ(35)、旋转体Ⅰ(36)、传动轴Ⅲ(37)、桨盘Ⅰ(38)、双列角接触球轴承Ⅲ(39)、锥齿轮Ⅰ(40)、填入式滚动支承Ⅰ(41)、锥齿轮Ⅱ(42)、双列角接触球轴承Ⅳ(43)、传动轴Ⅳ(44)、桨盘Ⅱ(45)、锥齿轮Ⅲ(46)、轴承座Ⅰ(47)、双列角接触球轴承Ⅴ(48)和双列角接触球轴承Ⅵ(49)组成,其中动力输出轴Ⅰ(16)两端分别与双列角接触球轴承Ⅴ(48)和双列角接触球轴承Ⅵ(49)内圈过盈配合,双列角接触球轴承Ⅴ(48)置于轴承座Ⅰ(47)的内部;锥齿轮Ⅰ(40)固接于传动轴Ⅲ(37)下部,锥齿轮Ⅲ(46)固接于动力输出轴Ⅰ(16)顶端,锥齿轮Ⅱ(42)固接于传动轴Ⅳ(44)上部,且锥齿轮Ⅰ(40)、锥齿轮Ⅲ(46)和锥齿轮Ⅱ(42)互相啮合;连接体Ⅰ(35)经桨叶支撑架Ⅰ(26)、桨叶支撑架Ⅱ(27)、桨叶支撑架Ⅲ(31)、桨叶支撑架Ⅳ(32)、桨叶支撑架Ⅴ(33)和桨叶支撑架Ⅵ(34)固接于机身(13)内表面;与桨叶Ⅱ(29)相同的四片桨叶内端均布并固接于桨盘Ⅰ(38)四周,桨盘Ⅰ(38)与传动轴Ⅲ(37)固接,与桨叶Ⅰ(28)相同的四片桨叶内端均布并固接于桨盘Ⅱ(45)四周,桨盘Ⅱ(45)与传动轴Ⅳ(44)固接;传动轴Ⅲ(37)上端与整流罩Ⅰ(30)螺纹连接,传动轴Ⅲ(37)中部和下端分别由双列角接触球轴承Ⅲ(39)和填入式滚动支承Ⅰ(41)支承,传动轴Ⅳ(44)中部和上端分别由双列角接触球轴承Ⅳ(43)和填入式滚动支承Ⅰ(41)支承,旋转体Ⅰ(36)与传动轴Ⅳ(44)固接。
4.按权利要求1所述的涵道式折翼机,其特征在于所述的尾翼推进装置(7)由传动轴套筒Ⅰ(80)、推进装置支撑框架(87)、桨叶支撑架ⅩⅢ(88)、桨叶支撑架ⅩⅣ(89)、传动轴套筒Ⅱ(90)、桨叶支撑架ⅩⅤ(91)、桨叶支撑架ⅩⅥ(92)、连接体Ⅲ(93)、桨叶Ⅴ(94)、桨叶支撑架ⅩⅦ(95)、桨叶支撑架ⅩⅧ(96)、整流罩Ⅲ(97)、传动轴套筒Ⅲ(98)、变速箱同步器(99)、桨叶支撑架ⅩⅨ(100)、桨叶支撑架ⅩⅩ(101)、桨叶支撑架ⅩⅪ(102)、桨叶支撑架ⅩⅫ(103)、桨叶Ⅵ(104)、桨叶支撑架ⅩⅩⅢ(105)、桨叶支撑架ⅩⅩⅣ(106)、整流罩Ⅳ(107)、连接体Ⅳ(108)、传动轴套筒Ⅳ(109)、锥齿轮Ⅹ(110)、双列角接触球轴承ⅩⅢ(111)、桨盘Ⅴ(112)、传动轴Ⅹ(113)、双列角接触球轴承ⅩⅣ(114)、轴承座Ⅳ(115)、同步齿轮(116)、锥齿轮Ⅺ(117)、传动轴Ⅺ(118)、轴承座Ⅴ(119)、双列角接触球轴承ⅩⅤ(120)、锥齿轮Ⅻ(121)和双列角接触球轴承ⅩⅥ(122)组成,变速箱同步器(99)位于推进装置支撑框架(87)的中心,变速箱同步器(99)分别经传动轴套筒Ⅰ(80)和传动轴套筒Ⅱ(90)与推进装置支撑框架(87)固接,变速箱同步器(99)同时经传动轴套筒Ⅲ(98)和传动轴套筒Ⅳ(109)与其两边对称布置的连接体Ⅲ(93)和连接体Ⅳ(108)固接;连接体Ⅲ(93)还经桨叶支撑架ⅩⅤ(91)、桨叶支撑架ⅩⅥ(92)、桨叶支撑架ⅩⅦ(95)、桨叶支撑架ⅩⅧ(96)、桨叶支撑架ⅩⅨ(100)和桨叶支撑架ⅩⅩ(101)与推进装置支撑框架(87)固接;连接体Ⅳ(108)还经桨叶支撑架ⅩⅢ(88)、桨叶支撑架ⅩⅣ(89)、桨叶支撑架ⅩⅪ(102)、桨叶支撑架ⅩⅫ(103)、桨叶支撑架ⅩⅩⅢ(105)和桨叶支撑架ⅩⅩⅣ(106)与推进装置支撑框架(87)固接;在变速箱同步器(99)内部,同步齿轮(116)与锥齿轮Ⅺ(117)互相啮合,锥齿轮Ⅺ(117)固接于传动轴Ⅺ(118)的右顶端;传动轴Ⅺ(118)两端分别与双列角接触球轴承ⅩⅤ(120)和双列角接触球轴承ⅩⅣ(114)内圈过盈配合,双列角接触球轴承ⅩⅣ(114)置于轴承座Ⅳ(115)的内部,双列角接触球轴承ⅩⅤ(120)置于轴承座Ⅴ(119)的内部;锥齿轮Ⅻ(121)固接于传动轴Ⅺ(118)的左顶端,锥齿轮Ⅹ(110)固接于传动轴Ⅹ(113)的中部,锥齿轮Ⅹ(110)和锥齿轮Ⅻ(121)互相啮合;与桨叶Ⅵ(104)相同的四片桨叶内端均布并固接于桨盘Ⅴ(112)四周,桨盘Ⅴ(112)与传动轴Ⅹ(113)固接;传动轴Ⅹ(113)上端与整流罩Ⅳ(107)螺纹连接,传动轴Ⅹ(113)中部和下端分别由双列角接触球轴承ⅩⅢ(111)和双列角接触球轴承ⅩⅥ(122)支承。
5.按权利要求1所述的涵道式折翼机,其特征在于所述的调节涵道机构Ⅰ(1)和调节涵道机构Ⅱ(9)的内部结构完全相同,其中调节涵道机构Ⅰ(1)由固定件Ⅰ(123)、电机支撑架Ⅰ(124)、电机(125)、调节涵道(126)、电机支撑架Ⅱ(127)、固定件Ⅱ(128)、固定件Ⅲ(129)、电机支撑架Ⅲ(130)、旋转体Ⅲ(131)、传动轴Ⅻ(132)、桨叶支撑架ⅩⅩⅤ(133)、桨叶Ⅶ(134)、电机支撑架Ⅳ(135)、固定件Ⅳ(136)、双列角接触球轴承ⅩⅦ(137)和桨盘Ⅵ(138)组成,调节涵道机构Ⅰ(1)的动力源为电机(125),电机(125)位于调节涵道(126)上部中心位置,电机(125)分别经电机支撑架Ⅰ(124)和固定件Ⅰ(123)、电机支撑架Ⅱ(127)和固定件Ⅱ(128)、电机支撑架Ⅲ(130)和固定件Ⅲ(129)、电机支撑架Ⅳ(135)和固定件Ⅳ(136)与调节涵道(126)固接;旋转体Ⅲ(131)与传动轴Ⅻ(132)固接;传动轴Ⅻ(132)顶端与电机(125)输出端通过联轴器连接,传动轴Ⅻ(132)底端与固接于桨叶支撑架ⅩⅩⅤ(133)中心的双列角接触球轴承ⅩⅦ(137)内圈过盈配合;与桨叶Ⅶ(134)相同的四片桨叶内端均布并固接于桨盘Ⅵ(138)四周,桨盘Ⅵ(138)与传动轴Ⅻ(132)固接;桨叶支撑架ⅩⅩⅤ(133)呈十字状,经其端部与调节涵道(126)固接。
6.按权利要求1所述的涵道式折翼机,其特征在于所述的折叠机翼Ⅰ(3)和折叠机翼Ⅱ(11)结构对称,其中折叠机翼Ⅰ(3)由外轮廓骨架(139)、纵向栅格、横向栅格、连接铰和轮廓调整装置(157)组成,纵向栅格由纵向栅格Ⅰ(140)、纵向栅格Ⅱ(141)、纵向栅格Ⅲ(143)、纵向栅格Ⅳ(145)、纵向栅格Ⅴ(148)和纵向栅格Ⅵ(150)组成;横向栅格由横向栅格Ⅰ(156)、横向栅格Ⅱ(159)、横向栅格Ⅲ(162)和横向栅格Ⅳ(164)组成;连接铰由连接铰Ⅰ(142)、连接铰Ⅱ(144)、连接铰Ⅲ(146)、连接铰Ⅳ(147)、连接铰Ⅴ(149)、连接铰Ⅵ(151)、连接铰Ⅶ(152)、连接铰Ⅷ(153)、连接铰Ⅸ(154)、连接铰Ⅹ(155)、连接铰Ⅺ(158)、连接铰Ⅻ(160)、连接铰ⅩⅢ(161)、连接铰ⅩⅣ(163)和连接铰ⅩⅤ(165)组成;外轮廓骨架(139)内部置有滑轮槽(166)、滑轮Ⅰ(167)、滑轮Ⅱ(168)、滑轮Ⅲ(169)、滑轮Ⅳ(170)、滑轮Ⅴ(171)和滑轮Ⅵ(172),滑轮Ⅰ(167)、滑轮Ⅱ(168)、滑轮Ⅲ(169)、滑轮Ⅳ(170)、滑轮Ⅴ(171)和滑轮Ⅵ(172)与滑轮槽(166)滑动连接;外轮廓骨架(139)经连接铰ⅩⅤ(165)与轮廓调整装置(157)铰接;轮廓调整装置(157)内部置有液压缸(173)、齿轮Ⅰ(174)、齿轮Ⅱ(175)、齿轮Ⅲ(176)、齿轮Ⅳ(177)、齿条(178)和齿条槽(179),齿条(178)在齿条槽(179)内做直线运动,齿条(178)与液压缸(173)固接,齿条(178)分别与齿轮Ⅰ(174)、齿轮Ⅱ(175)、齿轮Ⅲ(176)和齿轮Ⅳ(177)啮合;纵向栅格Ⅰ(140)、纵向栅格Ⅱ(141)、纵向栅格Ⅲ(143)、纵向栅格Ⅳ(145)、纵向栅格Ⅴ(148)和纵向栅格Ⅵ(150)经连接铰Ⅰ(142)、连接铰Ⅱ(144)、连接铰Ⅲ(146)、连接铰Ⅳ(147)、连接铰Ⅴ(149)、连接铰Ⅵ(151)、连接铰Ⅶ(152)、连接铰Ⅷ(153)、连接铰Ⅸ(154)、连接铰Ⅹ(155)、连接铰Ⅺ(158)、连接铰Ⅻ(160)、连接铰ⅩⅢ(161)和连接铰ⅩⅣ(163)分别与横向栅格Ⅰ(156)、横向栅格Ⅱ(159)、横向栅格Ⅲ(162)和横向栅格Ⅳ(164)铰接;连接铰Ⅹ(155)由螺钉(180)、螺母Ⅰ(181)、垫片Ⅰ(182)、垫片Ⅱ(183)和螺母Ⅱ(184)组成;纵向栅格Ⅰ(140)经螺钉(180)、螺母Ⅰ(181)、垫片Ⅰ(182)、垫片Ⅱ(183)和螺母Ⅱ(184)与横向栅格Ⅰ(156)铰接。
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