CN108639355A - 倾转动力通用飞机的推进系统和鸭翼共轴旋转装置 - Google Patents

倾转动力通用飞机的推进系统和鸭翼共轴旋转装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108639355A
CN108639355A CN201810399361.6A CN201810399361A CN108639355A CN 108639355 A CN108639355 A CN 108639355A CN 201810399361 A CN201810399361 A CN 201810399361A CN 108639355 A CN108639355 A CN 108639355A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power plant
canard
gear
propulsion system
power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810399361.6A
Other languages
English (en)
Inventor
李吉
霍蔚峰
赵兴
刘楚雨
吴墙铵
郑乐易
林辉
李健
曾浩芸
杨映根
何智林
蔡瀚宇
杨林
汤献金
冯任杰
唐文静
张靖
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chengdu Aeronautic Polytechnic
Original Assignee
Chengdu Aeronautic Polytechnic
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chengdu Aeronautic Polytechnic filed Critical Chengdu Aeronautic Polytechnic
Priority to CN201810399361.6A priority Critical patent/CN108639355A/zh
Publication of CN108639355A publication Critical patent/CN108639355A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D27/00—Arrangement or mounting of power plants in aircraft; Aircraft characterised by the type or position of power plants
    • B64D27/02—Aircraft characterised by the type or position of power plants
    • B64D27/24—Aircraft characterised by the type or position of power plants using steam or spring force
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D35/00—Transmitting power from power plants to propellers or rotors; Arrangements of transmissions
    • B64D35/08—Transmitting power from power plants to propellers or rotors; Arrangements of transmissions characterised by the transmission being driven by a plurality of power plants

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了倾转动力通用飞机的推进系统和鸭翼共轴旋转装置,包括机翼、机身、尾翼、鸭翼、机尾连杆辅助装置、动力装置和推进系统和鸭翼共轴旋转装置；动力装置包括第一动力装置、第二动力装置、第三动力装置和第四动力装置；机身的前端设置鸭翼，鸭翼的两端分别设置第一动力装置和第二动力装置，鸭翼的后方且机身的两端分别设置机翼，机翼的后方设置机尾连杆辅助装置，机尾连杆辅助装置的两端分别设置第三动力装置和第四动力装置，机尾连杆辅助装置后方设置尾翼，推进系统和鸭翼共轴旋转装置设置于机身的内部，解决了通用飞机存在耗油量高，载客量少，航程有限，起飞、降落都有条件约束，成本高的缺点。

Description

倾转动力通用飞机的推进系统和鸭翼共轴旋转装置
技术领域
本发明涉及通用飞机领域，特别是倾转动力通用飞机的推进系统和鸭翼共轴旋转装置。
背景技术
通用飞机在现实生活中被广泛应用，通用飞机在未来市场的潜力将是巨大的，但是由于通用飞机的起飞、降落都有条件的约束，比如专门的起飞场地数量质量限制，区域受限，都制约着通用飞机的发展,普及和应用。导致不能将通用飞机的优势做到最大化。
现在世界上著名的倾转旋翼飞机是美国的战斗运输机V-22“鱼鹰”，其为两旋翼飞机，能够像直升机一样垂直起飞和降落，具备悬停能力，且能够像固定翼飞机的方式水平飞行的这一类飞行器。
但是在通航领域还存在一些问题：现阶段并没有动力倾转喷气式通用飞机飞行的先例，只有直升机在通用航空中占主要地位；用航空固定翼飞机对起飞场地有各种硬性要求，并且能够使用的场地数量有限；升机油耗太高，载客量小，航程有限，因此成本很高；直升机安全性和舒适度不如固定翼飞机，而且速度不足支线客机的一半；气动特性复杂在直升机前飞速度很低且下降速度较大时，它就会陷入到自身的下洗气流当中，此时极易导致涡环状态的发生。在涡环状态下，空气会绕着旋翼桨叶的叶尖呈环形流动，形成了类似于炸面包圈的涡流。涡流内部的空气压力下降，导致旋翼会损失一部分升力；鱼鹰V44，新型倾转四旋翼战斗运输机，兼具直升机和固定翼的特点，速度快、航程远，在通用航空领域欠缺的就是这种类型的飞行器，为未来开辟了一条新的道路。
综上所述，通用飞机存在耗油量高，载客量少，航程有限，起飞、降落都有条件约束，成本高缺点。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了三翼面小型倾转动力通用飞机，解决了通用飞机存在耗油量高，载客量少，航程有限，起飞、降落都有条件约束，成本高的缺点。
本发明采用的技术方案是：倾转动力通用飞机，包括机翼、机身、尾翼、鸭翼、机尾连杆辅助装置、动力装置和推进系统和鸭翼共轴旋转装置；动力装置包括第一动力装置、第二动力装置、第三动力装置和第四动力装置；机身的前端设置鸭翼，鸭翼的两端分别设置第一动力装置和第二动力装置，鸭翼的后方且机身的两端分别设置机翼，机翼的后方设置机尾连杆辅助装置，机尾连杆辅助装置的两端分别设置第三动力装置和第四动力装置，机尾连杆辅助装置后方设置尾翼，推进系统和鸭翼共轴旋转装置设置于机身的内部。
优选地，第一动力装置、第二动力装置、第三动力装置和第四动力装置为梯形布局，且第一动力装置、第二动力装置、第三动力装置和第四动力装置为涡喷发动机。
优选地，推进系统和鸭翼共轴旋转装置,包括第一电机、第二电机、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第一支撑座、第二支撑座、第一端盖、第二端盖、推进轴和鸭翼轴；
鸭翼轴套设于第一滚动轴承内侧，且所述鸭翼轴外侧套设有第一滑动轴承，所述第一滚动轴承套设于第一支撑座外侧；所述第一支撑座前端面设有第一端盖，所述第一端盖的前方且推进轴的外侧设有第三齿轮，所述第三齿轮顶部与第一齿轮啮合，所述第一电机通过连接轴连接到第一齿轮上；
第一支撑座的后方设有第四齿轮，第四齿轮的顶部与第二齿轮啮合，第二电机通过连接轴连接到第二齿轮上，第一滚动轴承和第一端盖通过三个固定螺栓固定；
第四齿轮的后方设置有第二滚动轴承，第二滚动轴承的套设于有第二支撑座的外侧，第二支撑座的后端面设置第二端盖，第二端盖内侧套有鸭翼轴，推进轴通过第二滑动轴承和沉头螺钉固定在鸭翼轴的内部，所述第二滚动轴承和第二端盖通过三个固定螺栓固定。
优选地，推进系统和鸭翼共轴旋转装置用于控制动力装置的动力方向，实现飞机的垂直起降和飞机飞行过程中动力方向的改变，推进系统和鸭翼共轴旋转装置控制电机的主控芯片为FPGA XC3S200-4VQG100C。
本发明倾转动力通用飞机的的推进系统和鸭翼共轴旋转装置有益效果如下：
1.设置了动力倾角方案的控制装置，可以实现飞机的垂直起降。
2.动力装置呈梯形布局，前宽是为了排气避开机身，同时避免了对后动力装置的影响。后窄，由于动力装置离重心较远，所以需要在满足强度的情况下，尽可能减轻重量，四个动力装置以机身为中线轴对称分布于两侧，起到平衡的目的。
3.可以实现水平飞行，动力装置提供升力是飞机垂直升空到一定高度之后，动力装置慢慢转到水平方向，使其获得水平方向的速度，进而使机翼产生升力，然后在具有一定速度后，机翼能够提供足够升力飞行时，发动机完全转动到水平位置，最后实现像普通固定机翼飞机一样的水平飞行。
4.动力装置为涡喷发动机，相比于通用飞机采用的螺旋桨动力装置体积小，动力足更有利于倾转和布局。
附图说明
图1为本发明倾转动力通用飞机的推进系统和鸭翼共轴旋转装置俯视图。
图2为本发明倾转动力通用飞机的推进系统和鸭翼共轴旋转装置的起飞示意图。
图3为本发明倾转动力通用飞机的推进系统和鸭翼共轴旋转装置的动力装置梯形分布示意图。
图4为本发明倾转动力通用飞机的推进系统和鸭翼共轴旋转装置的平飞示意图。
图5为本发明倾转动力通用飞机的推进系统和鸭翼共轴旋转装置的着路示意图。
图6为发明三翼面布局垂直起降通用飞机的推进系统和鸭翼共轴旋转装置图。
图7为本发明三翼面布局垂直起降通用飞机的推进系统和鸭翼共轴旋转装置的剖视图。
附图标记：1-机翼、2-机身、3-尾翼、4-鸭翼、5-机尾连杆辅助装置、7-第一动力装置、8-第二动力装置、9-第三动力装置、10-第四动力装置、11-第二电机、12-第一齿轮、13-第二齿轮、14-第三齿轮、15-第四齿轮、16-第一支撑座、17-第二支撑座、18-第一端盖、19-第二端盖、20-推进轴、21-鸭翼轴、22-第一滑动轴承、23-第一滚动轴承、24-第二滑动轴承、25-第二滚动轴承、26-固定螺栓、27-沉头螺钉、28-第一电机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1和图3至图5所示，倾转动力通用飞机，包括机翼1、机身2、尾翼3、鸭翼4、机尾连杆辅助装置5、动力装置和动力倾角方案的控制装置；动力装置包括第一动力装置7、第二动力装置8、第三动力装置9和第四动力装置10；机身2的前端设置鸭翼4，鸭翼4的两端分别设置第一动力装置7和第二动力装置8，鸭翼4的后方且机身2的两端分别设置机翼1，机翼1的后方设置机尾连杆辅助装置5，机尾连杆辅助装置5的两端分别设置第三动力装置9和第四动力装置10，机尾连杆辅助装置5后方设置尾翼3，动力倾角方案的控制装置6设置于机身1的内部。
第一动力装置7、第二动力装置8、第三动力装置9和第四动力装置10为梯形布局，且第一动力装置7、第二动力装置8、第三动力装置9和第四动力装置10为涡喷发动机。
本实施方案实施时，固定翼飞机鸭翼的两翼尖处和机尾连杆辅助装置的两端，分别安装一套可在水平位置与垂直位置之间转动的动力装置，且第一动力装置、第二动力装置、第三动力装置和第四动力装置呈梯形分布，当三翼面小型倾转动力通用飞机垂直垂直起飞和着路时，动力装置垂直于地面，呈横列直升飞机状态，并可在空中悬停；当三翼面小型倾转动力通用飞机起飞达到一定速度时，动力装置可同时向前或是单独控制倾转90度角，呈水平状态，动力装置当作拉力旋转桨使用，此时三翼面小型倾转动力通用飞机能像固定翼飞机那样以较高的速度作远程飞行，并且使飞机能实现垂直起降，同时在飞行过程中可以根据飞行条件或飞行环境调整动力方向。
如图6至图7所示，本方案的推进系统和鸭翼共轴旋转装置包括，第一电机28、第二电机11、第一齿轮12、第二齿轮13、第三齿轮14、第四齿轮15、第一支撑座16、第二支撑座17、第一端盖18、第二端盖19、推进轴20和鸭翼轴21；
鸭翼轴21套设于第一滚动轴承23内侧，且鸭翼轴21外侧套设有第一滑动轴承22，第一滚动轴承23套设于第一支撑座16外侧；第一支撑座16前端面设有第一端盖18，第一端盖18的前方且推进轴20的外侧设有第三齿轮14，第三齿轮14与第一齿轮12啮合，第一电机30通过连接轴连接到第一齿轮12上；
第一支撑座16的后方设有第四齿轮15，第四齿轮15与第二齿轮13啮合，第二电机11通过连接轴连接到第二齿轮13上，第一滚动轴承23和第一端盖18通过固定螺栓固定；
第四齿轮15的后方设置有第二滚动轴承25，第二滚动轴承25的套设于有第二支撑座17的外侧，第二支撑座17的后端面设置第二端盖19，第二端盖19内侧套有鸭翼轴21，推进轴20通过第二滑动轴承24和沉头螺钉27固定在鸭翼轴21的内部，第二滚动轴承25和第二端盖19通过固定螺栓26固定；
推进系统和鸭翼共轴旋转装置用于控制动力装置的动力方向，实现飞机的垂直起降和飞机飞行过程中动力方向的改变,推进系统和鸭翼共轴旋转装置控制电机的主控芯片为FPGA XC3S200-4VQG100C。
本推进系统和鸭翼共轴旋转装置,控制方法包括如下步骤：
步骤一：第一电机通过第一齿轮和第三齿轮推进推进轴旋转；
步骤二：第二电机通过第二齿轮和第四齿轮带动鸭翼轴旋转；
步骤三：第一电机和第二电机旋转速度相同则为同速旋转，实现飞行器的鸭翼和推进系统的同速旋转，第一电机和第二电机的旋转速度不同则为差速旋转，实现飞行器的鸭翼和推进系统的差速旋转。

Claims (4)

1.倾转动力通用飞机，其特征在于，包括机翼(1)、机身(2)、尾翼(3)、鸭翼(4)、机尾连杆辅助装置(5)、动力装置、推进系统和鸭翼共轴旋转装置；所述动力装置包括第一动力装置(7)、第二动力装置(8)、第三动力装置(9)和第四动力装置(10)；所述机身(2)的前端设置鸭翼(4)，所述鸭翼(4)的两端分别设置第一动力装置(7)和第二动力装置(8)，所述鸭翼(4)的后方且机身(2)的两端分别设置机翼(1)，所述机翼(1)的后方设置机尾连杆辅助装置(5)，所述机尾连杆辅助装置(5)的两端分别设置第三动力装置(9)和第四动力装置(10)，所述机尾连杆辅助装置(5)后方设置尾翼(3)，所述推进系统和鸭翼共轴旋转装置设置于机身(1)的内部。
2.根据权利要求1所述的倾转动力通用飞机，其特征在于，所述第一动力装置(7)、第二动力装置(8)、第三动力装置(9)和第四动力装置(10)为梯形布局，且所述第一动力装置(7)、第二动力装置(8)、第三动力装置(9)和第四动力装置(10)为涡喷发动机。
3.推进系统和鸭翼共轴旋转装置,其特征在于，包括第一电机(28)、第二电机(11)、第一齿轮(12)、第二齿轮(13)、第三齿轮(14)、第四齿轮(15)、第一支撑座(16)、第二支撑座(17)、第一端盖(18)、第二端盖(19)、推进轴(20)和鸭翼轴(21)；
所述鸭翼轴(21)套设于第一滚动轴承(23)内侧，且所述鸭翼轴(21)外侧套设有第一滑动轴承(22)，所述第一滚动轴承(23)套设于第一支撑座(16)外侧；所述第一支撑座(16)前端面设有第一端盖(18)，所述第一端盖(18)的前方且推进轴(20)的外侧设有第三齿轮(14)，所述第三齿轮(14)顶部与第一齿轮(12)啮合，所述第一电机(28)通过连接轴连接到第一齿轮(12)上；
所述第一支撑座(16)的后方设有第四齿轮(15)，所述第四齿轮(15)的顶部与第二齿轮(13)啮合，所述第二电机(11)通过连接轴连接到第二齿轮(13)上，所述第一滚动轴承(23)和第一端盖(18)通过三个固定螺栓固定；
所述第四齿轮(15)的后方设置有第二滚动轴承(25)，所述第二滚动轴承(25)的套设于有第二支撑座(17)的外侧，所述第二支撑座(17)的后端面设置第二端盖(19)，所述第二端盖(19)内侧套有鸭翼轴(21)，所述推进轴(20)通过第二滑动轴承(24)和沉头螺钉(27)固定在鸭翼轴(21)的内部，所述第二滚动轴承(25)和第二端盖(19)通过三个固定螺栓(26)固定。
4.根据权力要求3所述的推进系统和鸭翼共轴旋转装置,其特征在于，所述推进系统和鸭翼共轴旋转装置用于控制动力装置的动力方向，实现飞机的垂直起降和飞机飞行过程中动力方向的改变，所述推进系统和鸭翼共轴旋转装置控制电机的主控芯片为FPGAXC3S200-4VQG100C。
CN201810399361.6A 2018-04-28 2018-04-28 倾转动力通用飞机的推进系统和鸭翼共轴旋转装置 Pending CN108639355A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810399361.6A CN108639355A (zh) 2018-04-28 2018-04-28 倾转动力通用飞机的推进系统和鸭翼共轴旋转装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810399361.6A CN108639355A (zh) 2018-04-28 2018-04-28 倾转动力通用飞机的推进系统和鸭翼共轴旋转装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108639355A true CN108639355A (zh) 2018-10-12

Family

ID=63748580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810399361.6A Pending CN108639355A (zh) 2018-04-28 2018-04-28 倾转动力通用飞机的推进系统和鸭翼共轴旋转装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108639355A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108773475A (zh) * 2018-04-28 2018-11-09 成都航空职业技术学院 三翼面小型倾转动力通用飞机
CN114771819A (zh) * 2022-04-07 2022-07-22 上海电气集团股份有限公司 一种垂直起降的变形翼无人机

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7874513B1 (en) * 2005-10-18 2011-01-25 Smith Frick A Apparatus and method for vertical take-off and landing aircraft
DE102012010937A1 (de) * 2012-06-01 2013-12-05 Emt Ingenieurgesellschaft Dipl.-Ing. Hartmut Euer Mbh Fluggerät
CN105109678A (zh) * 2015-09-06 2015-12-02 湖北航天飞行器研究所 一种倾转四旋翼飞行器
CN105129081A (zh) * 2015-08-12 2015-12-09 江阴市翔诺电子科技有限公司 一种新型多轴旋翼飞机器及其悬停状态下的转向控制方法
CN108454819A (zh) * 2018-04-23 2018-08-28 成都航空职业技术学院 三翼面布局垂直起降通用飞机

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7874513B1 (en) * 2005-10-18 2011-01-25 Smith Frick A Apparatus and method for vertical take-off and landing aircraft
DE102012010937A1 (de) * 2012-06-01 2013-12-05 Emt Ingenieurgesellschaft Dipl.-Ing. Hartmut Euer Mbh Fluggerät
CN105129081A (zh) * 2015-08-12 2015-12-09 江阴市翔诺电子科技有限公司 一种新型多轴旋翼飞机器及其悬停状态下的转向控制方法
CN105109678A (zh) * 2015-09-06 2015-12-02 湖北航天飞行器研究所 一种倾转四旋翼飞行器
CN108454819A (zh) * 2018-04-23 2018-08-28 成都航空职业技术学院 三翼面布局垂直起降通用飞机

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108773475A (zh) * 2018-04-28 2018-11-09 成都航空职业技术学院 三翼面小型倾转动力通用飞机
CN114771819A (zh) * 2022-04-07 2022-07-22 上海电气集团股份有限公司 一种垂直起降的变形翼无人机

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN205440867U (zh) 一种可倾转机翼飞机
CN103144769B (zh) 一种倾转涵道垂直起降飞行器的气动布局
US2397632A (en) Airplane
CN106882373A (zh) 一种复合式倾转旋翼直升机
CN202754143U (zh) 旋转发动机垂直起降飞机
CN207029551U (zh) 一种复合式倾转旋翼直升机
CN101423117A (zh) 采用推力尾桨和滑流舵进行操纵和推进的倾转旋翼飞机
CN101837195A (zh) 一种垂直起降的模型飞机
CN205022862U (zh) 带有倾转机构的动力装置和固定翼飞行器
CN102514712A (zh) 一种垂直起降飞行器
CN105109677A (zh) 一种固定翼与多旋翼组成的复合飞行器及其控制方法
CN107662702B (zh) 混合动力双共轴同侧反转倾转旋翼飞行器
CN111332465B (zh) 一种螺旋桨与涵道风扇复合式倾转旋翼无人飞行器及飞行方式
CN113212753A (zh) 一种翻转翼面仿蜻蜓多模式转换微小型无人机
CN106915459A (zh) 一种混合式倾转旋翼无人机
CN106927040A (zh) 一种可垂直起降的尾座式四旋翼无尾布局飞行器
CN205998126U (zh) 一种无人机飞行系统
CN107042885A (zh) 一种采用风扇涵道结构控制偏航和俯仰的倾转旋翼机
CN111003166A (zh) 一种纵列式电动双旋翼直升机及其控制系统
CN205469821U (zh) 一种垂直或短距起降固定翼飞行器
RU2609856C1 (ru) Скоростной преобразуемый винтокрыл
CN105460215A (zh) 一种垂直或短距起降固定翼飞行器
CN203005744U (zh) 倾转旋翼直升飞机
CN108454819A (zh) 三翼面布局垂直起降通用飞机
CN107878747A (zh) 一种垂直起降的固定翼飞行器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181012