CN104443353A

CN104443353A - 一种变翼飞机

Info

Publication number: CN104443353A
Application number: CN201410769984.XA
Authority: CN
Inventors: 王志成
Original assignee: Foshan Shenfeng Aviation Technology Co Ltd
Current assignee: Tianjin Jinhang Computing Technology Research Institute
Priority date: 2014-12-15
Filing date: 2014-12-15
Publication date: 2015-03-25
Anticipated expiration: 2034-12-15
Also published as: CN104443353B

Abstract

一种变翼飞机，属航空飞行器技术领域。包括上翼、下翼、尾翼、动力装置、起落架和机身。上翼左段、下翼左段和左传动机构组成左翼总成；上翼右段、下翼右段和右传动机构组成右翼总成。左翼总成和右翼总成结构相同且对称布置于机身的左右两侧。中轴在操纵系统的控制下转动带动左转臂和右转臂同步转动从而控制上翼和下翼闭合或打开。当上翼和下翼闭合时，该飞机成了单翼机；当上翼和下翼打开时，该飞机变成了双翼机。单机机模式适合巡航，效率较高；双翼机模式适合短距离起降或超低速飞行。该发明飞机比较适合低速飞行，很适合作教练机，一机多用，节约成本。

Description

一种变翼飞机

技术领域

一种变翼飞机，属航空飞行器技术领域，尤其涉及一种飞机。

背景技术

传统的单翼机较难实现短距离起降，且机翼临界失速迎角小，容易失速，不宜大迎角飞行；传统的双翼机巡航时机翼效率较低，稳定性不好；传统的教练机要么是单翼的，要么是双翼的，需要两架不同的飞机才能教出驾驶单翼机和双翼机的学员，教学成本高。

发明内容

本发明的目的是克服传统单翼机、传统双翼机尤其是传统教练机的上述不足，发明一种能短距离起降、巡航效率高且更适合做教练机的变翼飞机。

一种变翼飞机，包括上翼、下翼、尾翼、动力装置、起落架和机身。机身内配有操纵系统及机载设备。起落架采用后三点式轮式起落架。动力装置包括能源供给系统和推进器。推进器采用活塞发动机加螺旋桨的方式或电动机加螺旋桨的方式。活塞发动机用燃油提供能源；采用电动机时用方便充电的锂电池供电。上翼分上翼左段和上翼右段，它们对称布置于机身的左右两侧；下翼分下翼左段和下翼右段，它们也对称布置于机身的左右两侧；下翼左段和下翼右段的靠近翼尖段的后部分别配置了能活动的左副翼和右副翼。上翼左段和下翼左段通过左传动机构相连，上翼右段和下翼右段通过右传动机构相连。上翼左段、下翼左段和左传动机构组成左翼总成；上翼右段、下翼右段和右传动机构组成右翼总成。左翼总成和右翼总成结构相同且对称布置于机身的左右两侧。左传动机构包括左转臂、左上轴、左上链轮、左上链条、左第一中链轮、左下轴、左下链轮、左下链条和左第二中链轮；右传动机构包括右转臂、右上轴、右上链轮、右上链条、右第一中链轮、右下轴、右下链轮、右下链条和右第二中链轮。左上轴水平固定于上翼左段的根部，左下轴水平固定于下翼左段的根部。左上轴比左下轴长一些。左上链轮固定安装在左上轴的右端；左第一中链轮通过轴承套装在中轴上，且与机身固连于机身的左侧；左第一中链轮和左上链轮通过左上链条相连；左第一中链轮和左上链轮的传动比为1∶1。左下链轮固定安装在左下轴的右端；左第二中链轮通过轴承套装在中轴上，且与左第一中链轮固连；左第二中链轮和左下链轮通过左下链条相连；左第二中链轮和左下链轮的传动比为1∶1。左第一中链轮、左第二中链轮与机身相互之间不能发生相对运动。左转臂的上下两端分别通过轴承与左上轴和左下轴垂直相连于左上轴和左下轴的中段。右上轴水平固定于上翼右段的根部，右下轴水平固定于下翼右段的根部。右上轴比右下轴长一些。右上链轮固定安装在右上轴的左端；右第一中链轮通过轴承套装在中轴上，且与机身固连于机身的右侧；右第一中链轮和右上链轮通过右上链条相连；右第一中链轮和右上链轮的传动比为1∶1。右下链轮固定安装在右下轴的左端；右第二中链轮通过轴承套装在中轴上，且与右第一中链轮固连；右第二中链轮和右下链轮通过右下链条相连；右第二中链轮和右下链轮的传动比为1∶1。右第一中链轮、右第二中链轮与机身相互之间不能发生相对运动。右转臂的上下两端分别通过轴承与右上轴和右下轴垂直相连于右上轴和右下轴的中段。中轴水平布置，且与机身纵向铅垂对称面垂直，其左右两端分别与左转臂和右转臂垂直固连于左转臂和右转臂的中部。左上链条、左下链条、右上链条和右下链条的运动平面都与中轴垂直。上翼后缘下方有一个同下翼前缘相吻合的缺口，转动中轴使左转臂和右转臂处于水平位置时，下翼和上翼首尾相接处于闭合状态，上翼在前，下翼在后，上翼和下翼组成一个弦长较长的大翼；反向转动中轴使左转臂和右转臂处于竖直位置时，上翼和下翼处于打开状态，上翼在上，下翼在下，上翼和下翼基本平行。在中轴转动过程中，上翼和下翼的攻角基本不变。

本发明一种变翼飞机有两种模式：单翼机模式和双翼机模式。中轴在操纵系统的控制下转动带动左转臂和右转臂同步转动从而控制上翼和下翼闭合或打开。当上翼和下翼闭合时，该飞机成了单翼机；当上翼和下翼打开时，该飞机变成了双翼机。单机机模式适合巡航，效率较高；双翼机模式适合短距离起降或超低速飞行。

尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼，水平尾翼由前段的固定部分即水平安定面和后段活动部分即升降舵组成，垂直尾翼由前段的固定部分即垂直安定面和后段活动部分即方向舵组成。升降舵在操纵系统的操控下能上下偏转，向上偏转会使该飞机抬头，实现上仰；升降舵向下偏转会使该飞机低头，实现下俯。方向舵在操纵系统的操控下左右偏转，能使该飞机向左或向右偏航。操控左副翼和右副翼上下差动偏转，能使该飞机左右横向滚转；操控左副翼和右副翼同时向下偏转，能使该飞机升力增加，有利起降或爬升。

该发明一种变翼飞机比较适合低速飞行，很适合作教练机，一机多用，节约成本。

附图说明

图1是本发明一种变翼飞机上翼和下翼打开时的俯视示意图；图2是本发明一种变翼飞机上翼和下翼打开时的左视示意图；图3是上翼和下翼打开时的与中轴的左端相连的左翼总成的放大了的左视示意图；图4是上翼和下翼打开时的与中轴的右端相连的右翼总成的放大了的左视示意图；图5是本发明一种变翼飞机上翼和下翼打开时的前视示意图；图6是图5中A区域的放大图；图7是图5中B区域的放大图。

图8是本发明一种变翼飞机上翼和下翼闭合时的俯视示意图；图9是图8中C区域的放大图；图10是图8中D区域的放大图；图11是本发明一种变翼飞机上翼和下翼闭合时的左视示意图；图12是上翼和下翼闭合时的与中轴的左端相连的左翼总成的放大了的左视示意图；图13是上翼和下翼闭合时的与中轴的右端相连的右翼总成的放大了的左视示意图；图14是本发明一种变翼飞机上翼和下翼闭合时的前视示意图。

图中，1-上翼左段，11-上翼左段前缘，12-上翼左段后缘，13-左上轴，14-左上链轮，15-左上链条，16-左第一中链轮；2-下翼左段，21-下翼左段前缘，22-下翼左段后缘，23-左下轴，24-左下链轮，25-左下链条，26-左第二中链轮，27-左副翼；3-上翼右段，31-上翼右段前缘，32-上翼右段后缘，33-右上轴，34-右上链轮，35-右上链条，36-右第一中链轮；4-下翼右段，41-下翼右段前缘，42-下翼右段后缘，43-右下轴，44-右下链轮，45-右下链条，46-右第二中链轮，47-右副翼；5-推进器；6-水平尾翼，61-水平安定面，62-升降舵；7-垂直尾翼，71-垂直安定面，72-方向舵；8-机身，81-起落架；9-中轴，91-左转臂，92-右转臂。

具体实施方式

现结合附图1~14对本发明加以具体说明：一种变翼飞机，包括上翼、下翼、尾翼、动力装置、起落架81和机身8。机身8内配有操纵系统及机载设备。起落架81采用后三点式轮式起落架。动力装置包括能源供给系统和推进器5，推进器5采用活塞发动机加螺旋桨的方式。上翼分上翼左段1和上翼右段3，它们对称布置于机身8的左右两侧；下翼分下翼左段2和下翼右段4，它们也对称布置于机身8的左右两侧；下翼左段2和下翼右段4的靠近翼尖段的后部分别配置了能活动的左副翼27和右副翼47。上翼左段1和下翼左段2通过左传动机构相连，上翼右段3和下翼右段4通过右传动机构相连。上翼左段1、下翼左段2和左传动机构组成左翼总成；上翼右段3、下翼右段4和右传动机构组成右翼总成。左翼总成和右翼总成结构相同且对称布置于机身8的左右两侧。左传动机构包括左转臂91、左上轴13、左上链轮14、左上链条15、左第一中链轮16、左下轴23、左下链轮24、左下链条25和左第二中链轮26；右传动机构包括右转臂92、右上轴33、右上链轮34、右上链条35、右第一中链轮36、右下轴43、右下链轮44、右下链条45和右第二中链轮46。左上轴13水平固定于上翼左段1的根部，左下轴23水平固定于下翼左段2的根部。左上轴13比左下轴23长一些。左上链轮14固定安装在左上轴13的右端；左第一中链轮16通过轴承套装在中轴9上，且与机身8固连于机身8的左侧；左第一中链轮16和左上链轮14通过左上链条15相连；左第一中链轮16和左上链轮14的传动比为1∶1。左下链轮24固定安装在左下轴23的右端；左第二中链轮26通过轴承套装在中轴9上，且与左第一中链轮16固连；左第二中链轮26和左下链轮24通过左下链条25相连；左第二中链轮26和左下链轮24的传动比为1∶1。左第一中链轮16、左第二中链轮26与机身8相互之间不能发生相对运动。左转臂91的上下两端分别通过轴承与左上轴13和左下轴23垂直相连于左上轴13和左下轴23的中段。右上轴33水平固定于上翼右段3的根部，右下轴43水平固定于下翼右段4的根部。右上轴33比右下轴43长一些。右上链轮34固定安装在右上轴33的左端；右第一中链轮36通过轴承套装在中轴9上，且与机身8固连于机身8的右侧；右第一中链轮36和右上链轮34通过右上链条35相连；右第一中链轮36和右上链轮34的传动比为1∶1。右下链轮44固定安装在右下轴43的左端；右第二中链轮46通过轴承套装在中轴9上，且与右第一中链轮36固连；右第二中链轮46和右下链轮44通过右下链条45相连；右第二中链轮46和右下链轮44的传动比为1∶1。右第一中链轮36、右第二中链轮46与机身8相互之间不能发生相对运动。右转臂92的上下两端分别通过轴承与右上轴33和右下轴43垂直相连于右上轴33和右下轴43的中段。中轴9水平布置，且与机身8纵向铅垂对称面垂直，其左右两端分别与左转臂91和右转臂92垂直固连于左转臂91和右转臂92的中部。左上链条15、左下链条25、右上链条35和右下链条45的运动平面都与中轴9垂直。上翼后缘下方有一个同下翼前缘相吻合的缺口，转动中轴9使左转臂91和右转臂92处于水平位置时，下翼和上翼首尾相接处于闭合状态，上翼在前，下翼在后，上翼和下翼组成一个弦长较长的大翼；反向转动中轴9使左转臂91和右转臂92处于竖直位置时，上翼和下翼处于打开状态，上翼在上，下翼在下，上翼和下翼基本平行。在中轴9转动过程中，上翼和下翼的攻角基本不变。

本发明一种变翼飞机有两种模式：单翼机模式和双翼机模式。中轴9在操纵系统的控制下转动带动左转臂91和右转臂92同步转动从而控制上翼和下翼闭合或打开。当上翼和下翼闭合时，该飞机成了单翼机；当上翼和下翼打开时，该飞机变成了双翼机。单机机模式适合巡航，效率较高；双翼机模式适合短距离起降或超低速飞行。

尾翼包括水平尾翼6和垂直尾翼7，水平尾翼6由前段的固定部分即水平安定面61和后段活动部分即升降舵62组成，垂直尾翼7由前段的固定部分即垂直安定面71和后段活动部分即方向舵72组成。升降舵62在操纵系统的操控下能上下偏转，向上偏转会使该飞机抬头，实现上仰；升降舵62向下偏转会使该飞机低头，实现下俯。方向舵72在操纵系统的操控下左右偏转，能使该飞机向左或向右偏航。操控左副翼27和右副翼47上下差动偏转，能使该飞机左右横向滚转；操控左副翼27和右副翼47同时向下偏转，能使该飞机升力增加，有利起降或爬升。

Claims

1.一种变翼飞机，其特征在于：包括上翼、下翼、尾翼、动力装置、起落架（81）和机身（8）；机身（8）内配有操纵系统及机载设备；起落架（81）采用轮式起落架；动力装置包括能源供给系统和推进器（5）；上翼分上翼左段（1）和上翼右段（3），它们对称布置于机身（8）的左右两侧；下翼分下翼左段（2）和下翼右段（4），它们也对称布置于机身（8）的左右两侧；上翼左段（1）和下翼左段（2）通过左传动机构相连，上翼右段（3）和下翼右段（4）通过右传动机构相连；上翼左段（1）、下翼左段（2）和左传动机构组成左翼总成；上翼右段（3）、下翼右段（4）和右传动机构组成右翼总成；左翼总成和右翼总成结构相同且对称布置于机身（8）的左右两侧；左传动机构包括左转臂（91）、左上轴（13）、左上链轮（14）、左上链条（15）、左第一中链轮（16）、左下轴（23）、左下链轮（24）、左下链条（25）和左第二中链轮（26）；右传动机构包括右转臂（92）、右上轴（33）、右上链轮（34）、右上链条（35）、右第一中链轮（36）、右下轴（43）、右下链轮（44）、右下链条（45）和右第二中链轮（46）；左上轴（13）水平固定于上翼左段（1）的根部，左下轴（23）水平固定于下翼左段（2）的根部；左上链轮（14）固定安装在左上轴（13）的右端；左第一中链轮（16）通过轴承套装在中轴（9）上，且与机身（8）固连于机身（8）的左侧；左第一中链轮（16）和左上链轮（14）通过左上链条（15）相连；左第一中链轮（16）和左上链轮（14）的传动比为1∶1；左下链轮（24）固定安装在左下轴（23）的右端；左第二中链轮（26）通过轴承套装在中轴（9）上，且与左第一中链轮（16）固连；左第二中链轮（26）和左下链轮（24）通过左下链条（25）相连；左第二中链轮（26）和左下链轮（24）的传动比为1∶1；左转臂（91）的上下两端分别通过轴承与左上轴（13）和左下轴（23）垂直相连于左上轴（13）和左下轴（23）的中段；右上轴（33）水平固定于上翼右段（3）的根部，右下轴（43）水平固定于下翼右段（4）的根部；右上链轮（34）固定安装在右上轴（33）的左端；右第一中链轮（36）通过轴承套装在中轴（9）上，且与机身（8）固连于机身（8）的右侧；右第一中链轮（36）和右上链轮（34）通过右上链条（35）相连；右第一中链轮（36）和右上链轮（34）的传动比为1∶1；右下链轮（44）固定安装在右下轴（43）的左端；右第二中链轮（46）通过轴承套装在中轴（9）上，且与右第一中链轮（36）固连；右第二中链轮（46）和右下链轮（44）通过右下链条（45）相连；右第二中链轮（46）和右下链轮（44）的传动比为1∶1；右转臂（92）的上下两端分别通过轴承与右上轴（33）和右下轴（43）垂直相连于右上轴（33）和右下轴（43）的中段；中轴（9）水平布置，且与机身（8）纵向铅垂对称面垂直，其左右两端分别与左转臂（91）和右转臂（92）垂直固连于左转臂（91）和右转臂（92）的中部；左上链条（15）、左下链条（25）、右上链条（35）和右下链条（45）的运动平面都与中轴（9）垂直；上翼后缘下方有一个同下翼前缘相吻合的缺口，转动中轴（9）使左转臂（91）和右转臂（92）处于水平位置时，下翼和上翼首尾相接处于闭合状态，上翼在前，下翼在后，上翼和下翼组成一个弦长较长的大翼；反向转动中轴（9）使左转臂（91）和右转臂（92）处于竖直位置时，上翼和下翼处于打开状态，上翼在上，下翼在下，上翼和下翼基本平行；在中轴（9）转动过程中，上翼和下翼的攻角基本不变。

2.根据权利要求1所述的一种变翼飞机，其特征在于：下翼左段（2）和下翼右段（4）的靠近翼尖段的后部分别配置了左副翼（27）和右副翼（47）。

3.根据权利要求1所述的一种变翼飞机，其特征在于：推进器（5）采用活塞发动机加螺旋桨的方式或电动机加螺旋桨的方式；活塞发动机用燃油提供能源；采用电动机时用方便充电的锂电池供电。

4.根据权利要求1所述的一种变翼飞机，其特征在于：起落架（81）采用后三点式轮式起落架。

5.根据权利要求1所述的一种变翼飞机，其特征在于：左上轴（13）比左下轴（23）长一些；右上轴（33）比右下轴（43）长一些。