CN103350753A - 活动翼飞机 - Google Patents

Abstract

一种能够兼具固定翼飞机和直升飞机两种功能的活动翼飞机，采用羽毛形状的分体机翼和机翼支架，使分体机翼可以绕轴线转动，使用固定翼模式时分体机翼可以产生升力，使用直升机模式时分体机翼不阻挡下降气流，采用撑杆和廻转臂带动主旋翼改变用力方向，并增加主旋翼与机身的距离，可以减小气流对机身的冲击，减小主旋翼直径，采用垂直尾翼与尾旋翼一体结构，活动翼飞机能在无机场情况下，远程、快速飞行，有军用价值，亦可用于一般的无机场航空。

Description

活动翼飞机

技术领域

本发明涉及一种用旋翼驱动的飞机，尤其是能同时具备直升飞机和固定翼飞机功能的飞机。

背景技术

目前，公知的飞机有两种，一种是固定翼飞机，其构造是由机身、机翼尾翼、旋翼、起落架和操控装置组成，飞行时发动机驱动旋翼产生向前的拉力，机翼上面带弧形的表面产生向上的升力，固定翼飞机具有航程远、速度快的特点，但是它必须要在有机场的条件下才能使用。一种是直升机，其构造是由机身、减速器、主旋翼和尾旋翼、操控装置组成，飞行时发动机通过减速器驱动主旋翼产生向上的升力，同时也产生向前的拉力，尾旋翼的作用是抵消主旋翼的反作用力和转动方向，直升飞机可以不依赖地面设施，但是它的航程短、速度慢。然而，在有些情况下往往不具备机场条件又需要速度快，譬如：军事行动、抢险救援。目前，仅有美国的V—22“鱼鹰”、兼具固定翼飞机的高航速、直升机的垂直起降两个特点（图文见环球时报第2562期第8版），但是该机在使用中事故频发，主要问题有二：一、它改变了直升机用旋翼吊着机身的基本结构，该机采用了将发动机和旋翼设置在左右两段固定机翼的端头的设计，当使用直升机模式飞行时，就等于用两个旋翼端着机身，这样一来机身就会很不稳定，左右两翼会绕机身纵轴上下摆动，如果摆幅增大、旋翼向上的升力就会变成向侧面翻转的拉力；二、该机使用直升机模式飞行时，旋翼产生向下的气流有一部分被固定的机翼挡住了，距离地面较近时，机翼的下面与地面之间就会产生一种不确定的气流，冲击某一面的机翼，使其协助旋翼增加升力向一面侧翻。以上问题是结构设计不合理造成的。

发明内容

为了克服现有飞机的不足，本发明提供一种活动翼飞机，该机兼容了固定翼飞机和直升飞机的功能，并且把两种飞机融合到一块儿，用于飞行的机器部件能相互配合，互不干涉，在结构上为了飞机的可操作性和安全性提供了条件。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：采用羽毛形状的分体机翼和机翼支架，分体机翼由端头轴颈、中间轴颈和两段机翼组成。分体机翼轴线前面，即迎着气流的一面比后面的面积小一些，分体机翼的两个轴颈起羽毛杆的作用、两段机翼起羽毛的作用，机翼支架是机身向两侧的延伸、机翼支架与机身之间用垂直撑杆和水平撑杆以三角形固定连接，机翼支架与起落架仓做成一体结构，分体机翼中间轴颈与机翼支架活动配合链接，端头轴颈与机身上的支撑部件活动配合链接，各分体机翼之间用转动臂与联动杆连接，根据需要机身两侧可放置数根分体机翼。采用撑杆和廻转臂、撑杆的一端通过转动轴与主旋翼连接、一端通过转动部件与机身连接，并与廻转臂活动配合连接，撑杆内的传动轴通过传动部件与发动机主轴连接。采用垂直尾翼与尾旋翼一体结构、将尾旋翼设置于垂直尾翼之中，用垂直尾翼为尾旋翼做支臂和整流罩。使用时先进入直升机模式，主旋翼和尾旋翼转动，主旋翼产生向上的升力、尾旋翼抵消主旋翼产生的反作用力并调整方向，放松对分体机翼的控制，由于分体机翼的轴线后面的面积大一些，在主旋翼产生的下降气流的作用下，翼面会自然顺从气流方向，利于气流通过，飞机升空时，操纵液压推拉杆带动廻转臂并且带动撑杆和主旋翼向前摆动，此时，主旋翼在产生升力的同时产生向前的拉力，飞机向前并加速，当飞机以直升机模式飞行时，它的高速度与固定翼模式飞行时的低速度重叠的速度范围是两种飞机能兼容的速度，可以叫作切换速度，飞机向前加速时，分体机翼在水平气流的作用下机翼朝上的一边逐渐向前转动，并逐渐获得升力，当飞机进入切换速度时，分体机翼就可以承担飞机的升力，切换飞行模式时，可收回对分体机翼的控制，进入切换模式，操纵撑杆向前摆动并与机身纵向轴线平行，停止尾旋翼转动，进入固定翼飞行模式后，主旋翼只负责向前的拉力，升力则由分体机翼通过滑翔空气产生，此时飞机的飞行轻松，速度明显提高。活动翼飞机能在无机场条件的情况下，或者在单方面无机场的情况下实现长航程、高航速飞行，是直升机的替代机型。鸟儿飞行时是靠各种生理机能对羽毛加以控制和驱动，通过羽毛来产生向上的升力和向前的动力，人类模仿鸟儿制造固定翼飞机时把鸟儿翅膀的功能拆解成两部分，由旋翼负责向前的拉力，由机翼负责向上的升力，这样，机翼的任务就是在空中滑翔，为机身提供升力，实际上，鸟儿在空中滑翔时升力是由羽毛产生的，鸟儿还可以捻动羽毛杆来调整羽毛的倾斜角度来控制飞行，活动翼飞机使用羽毛形状的分体机翼是为了配合旋翼进一步的模仿鸟儿的飞行功能，分体机翼具有动作快、幅度小的特点。活动翼飞机采用撑杆和廻转臂结构是为了在使用固定翼模式时能将主旋翼置于机头的前面，在使用直升机模式时能增加旋翼与机身的距离，减轻下降气流对机身的冲击，这样就可以减小主旋翼直径、少用减速齿轮，廻转臂由液压推拉杆带动，控制撑杆前后左右摆动。

本发明的有益效果是，在不改变基本结构的情况下，把具有高航速的固定翼飞机和直升飞机融合在一起。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是活动翼飞机用直升飞机模式的构造图。

图2是活动翼飞机用固定翼飞机模式的构造图。

图3是羽毛形状的分体机翼构造图。

图4是分体机翼与机翼支架的局部构造图。

图5是动力传动结构图。

图1中：1.主旋翼，2.横摆液压推杆，3.廻转臂，4.连接滑块，5.机身，6.液压推拉杆，7.上水平拉撑杆，8.垂直拉撑杆，9.下水平拉撑杆，10.机翼支架与起落架仓一体结构，11.分体机翼，12.分体机翼轴线，13.廻转臂轴线，14.涡轮轴发动机，15.撑杆横摆轴线，16.尾旋翼传动轴，17.垂直尾翼，18.尾旋翼，19.撑杆。

图3中：1.端头轴颈，2.机翼，3.中间轴颈，4.机翼，5.分体机翼轴颈中心线。

图4中：1.机身，2.联动杆，3.转动臂，4. 下水平拉撑杆，5. 机翼支架与起落架仓一体结构，6.卡瓦，7. 中间轴颈，8.分体机翼。

图5中：1.传动轴，2.万向节，3.二级伞形减速齿，4. 一级伞形减速齿，5.锥形齿，6.小齿，7.离合器，8.发动机轴，9. 大减速齿，10.尾旋翼传动轴，11.撑杆纵摆轴中心线。

具体实施方式

在图1中，机翼支架与起落架仓一体结构10与机身5之间用上水平拉撑杆7、垂直拉撑杆8，下水平拉撑杆9固定连接，分体机翼11活动配合连接在机身5和机翼支架10上面，并可绕分体机翼轴线12转动，分体机翼做成轴线上面的面积小一些，下面的面积大一些，有利于机翼的翼面能自然的顺从气流方向，撑杆19经过廻转臂3在液压推拉杆6的作用下可绕廻转臂轴线13前后摆动，也可以在横摆液压推杆2的作用下绕撑杆横摆轴线15摆动，用来改变主旋翼1的着力方向，尾旋翼18置于垂直尾翼17之中，用垂直尾翼17为尾旋翼18提供支撑和整流。

在图3中，端头轴颈1与机身上的支撑部件活动配合连接，中间轴颈3与机翼支架活动配合连接。

在图4中，机身1内的联动杆2与转动臂3连接，转动臂3与分体机翼8固定连接，中间轴颈7由卡瓦6活动配合连接在机翼支架上。

在图5中，传动轴1置于撑杆内，万向节2的转折点位于撑杆横摆轴线上，撑杆纵摆轴中心线11与廻转臂轴线重合。

Claims (3)

1.一种活动翼飞机，机翼置于机身两侧，主旋翼置于机身上方，尾旋翼置于飞机尾部的上方，其特征是：羽毛形状的分体机翼的端头轴颈与机身活动配合连接，中间轴颈与机翼支架活动配合连接，端头轴颈与转动臂固定连接，转动臂与联动杆连接。

2.根据权利要求1所述的活动翼飞机，其特征是：撑杆的一端与机身活动连接，另一端通过传动轴与主旋翼连接，廻转臂一端与机身活动连接，另一端与撑杆活动连接，撑杆的纵摆轴心线与廻转臂轴心线重合。

3.根据权利要求1所述的活动翼飞机，其特征是：尾旋翼设置在垂直尾翼中。

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