CN108657426A - 轻型倾转旋翼飞机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轻型倾转旋翼飞机，包括机身、机翼、尾翼和行走架，机翼远离机身的端部设置有旋翼机构，旋翼机构包括壳体、设置在壳体内的涡轴螺旋桨发动机和与涡轴螺旋桨发动机连接的螺旋桨，机身上设置有倾转驱动机构，倾转驱动机构包括设置在机身顶部的支撑架、设置在支撑架上的电缸、设置在支撑架内且与电缸连接的万向节和对称设置在万向节两侧的倾转轴管，倾转轴管与壳体固定连接，机翼内设置有套装在倾转轴管上的轴管套；本发明通过设置有万向节和倾转轴管，利用电缸驱动万向节、倾转轴管倾转，根据旋翼飞机飞行速度以及高度要求使涡轴螺旋桨发动机与螺旋桨一起沿0‑90°之间进行多级倾转变向，变向平稳，飞行安全性好，耗油率低。
Description
技术领域
本发明属于旋翼机；其特有的旋翼的技术领域，具体是涉及一种轻型倾转旋翼飞机。
背景技术
倾转旋翼直升飞机主要由机身、旋翼和机载飞行设备等组成；美国军用V22“鱼鹰”倾转旋翼飞机是比较成功的巡航飞机，它在机翼翼尖处安装做倾转运动的发动机和旋翼，通过旋翼偏转来调节飞机的飞行状态，当螺旋桨的轴线处于水平时，就给飞机一个向前的拉力；当螺旋桨轴线处于竖直时，则给飞机提供一个向上的升力，目前该军用旋翼飞机技术在中国还是处于空白，现有的中国倾转旋翼机为了满足巡航飞行要求，其传动结构复杂，体积庞大，旋翼偏转时阻力大，操控难度高，故障多，不能大规模在军用和民用领域进行推广。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种轻型倾转旋翼飞机，该轻型倾转旋翼飞机通过设置有万向节和倾转轴管，利用电缸驱动万向节、倾转轴管倾转，根据旋翼飞机飞行速度以及高度要求使涡轴螺旋桨发动机与螺旋桨一起沿0-90°之间进行多级倾转变向，变向平稳，飞行安全性好，耗油率低，使旋翼飞机能够适用多种场地进行起飞。
为了达到上述目的，本发明一种轻型倾转旋翼飞机，包括机身、设置在机身两侧的机翼、设置在机身尾部的尾翼和设置在机身下方的行走架，所述机翼远离机身的端部设置有旋翼机构，所述旋翼机构包括壳体、设置在壳体内的涡轴螺旋桨发动机和与涡轴螺旋桨发动机连接的螺旋桨，所述机身上设置有倾转驱动机构，所述倾转驱动机构包括设置在机身顶部的支撑架、设置在支撑架上的电缸、设置在支撑架内且与电缸连接的万向节和对称设置在万向节两侧的倾转轴管，所述倾转轴管与壳体固定连接，所述机翼内设置有套装在倾转轴管上的轴管套。
进一步，所述轴管套内设置有不少于2副套装倾转轴管上的轴瓦。
进一步，所述机翼内设置有机翼结构筋架装置，所述机翼结构筋架装置包括不少于2组设置在轴管套上且与轴管套轴向方向垂直设置的翼形支承片，所述靠近支撑架一侧的1组翼形支承片之间连接有不少于2个连接管；所述靠近壳体一侧的1组翼形支承片之间连接有连接片。
进一步，所述万向节包括刚性连接体、设置在刚性连接体两端的连接叉以及设置在刚性连接体侧壁中部的连接耳，所述连接叉上设置有用于与倾转轴管连接的销孔，所述连接耳上设置有用于与电缸连接的销孔。
进一步，所述连接耳设置为1对且相对设置在刚性连接体侧壁中部。
进一步，所述连接耳上下表面均设置为弧面，且其截面积由底部至顶部逐渐变小。
进一步，所述销孔的中心线与刚性连接体的中心线平行，所述销孔的中心线与刚性连接体的中心线垂直设置。
进一步，所述销孔的中心孔与刚性连接体的中心孔位置在水平线之间的夹角设置为45°。
进一步，所述机身上设置有降落伞储存仓，所述降落伞储存仓内设置有降落伞弹射装置。
进一步，所述机翼上设置有用于旋翼飞机起降的副翼。
本发明的有益效果在于：
1、本发明轻型倾转旋翼飞机机身小巧，载员2-3人；
2、本发明轻型倾转旋翼飞机机身为轻铝合金或碳纤合成材料，两台200-200kw轻型涡轴螺旋桨发动机，起飞重量为1000kg；
3、本发明轻型倾转旋翼飞机可短距滑跑起飞，可垂直起飞、降落；
4、本发明轻型倾转旋翼飞机设置乘员安全保险机构，距地200m以上飞行中若发生机械不可逆故障弹射降落伞机降保障生命安全；
5、本发明轻型倾转旋翼飞机根据速度、起降须要螺旋降发动机可0(水平)-90垂直倾转变向，变向平稳，耗油率低，安全性好。
附图说明
图1为本发明轻型倾转旋翼飞机的俯视图；
图2为本发明轻型倾转旋翼飞机的滑翔状态图；
图3为本发明轻型倾转旋翼飞机中倾斜机构结构示意图；
图4为本发明轻型倾转旋翼飞机中局部放大图；
图5为本发明轻型倾转旋翼飞机处于安全模式状态图；
图6为本发明轻型倾转旋翼飞机中万向节的俯视图；
图7为本发明轻型倾转旋翼飞机中万向节的侧视图。
附图标记：1-机身；2-行走架；3-机翼；4-涡轴螺旋桨发动机；5-螺旋桨；6-尾翼；7-副翼；8-支撑架；9-电缸；10-万向节；11-倾转轴管；12-连接管；13-轴管套；14-连接片；15-翼形支承片；16-排气管；17-降落伞；18-降落伞储存仓；19-刚性连接体；20-连接叉；21-连接耳；22-销孔；23-销孔。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
如图1-7为本发明轻型倾转旋翼飞机启动前的结构示意图；本发明公开了一种轻型倾转旋翼飞机，包括机身1、设置在机身1两侧的机翼3、设置在机身1尾部的尾翼6和设置在机身1下方的行走架2，所述机翼3远离机身1的端部设置有旋翼机构，所述旋翼机构包括壳体、设置在壳体内的涡轴螺旋桨发动机4和与涡轴螺旋桨发动机4连接的螺旋桨5，所述机身1上设置有倾转驱动机构，所述倾转驱动机构包括设置在机身顶部的支撑架8、设置在支撑架8上的电缸9、设置在支撑架8内且与电缸9连接的万向节10和对称设置在万向节10两侧的倾转轴管11，所述倾转轴管11与壳体固定连接，所述机翼3内设置有套装在倾转轴管上的轴管套13。
本实施例设置有万向节10和倾转轴管11，利用电缸9驱动万向节10、倾转轴管11倾转，根据旋翼飞机飞行速度以及高度要求使涡轴螺旋桨发动机与螺旋桨一起沿0-90°之间进行多级倾转变向，变向平稳，飞行安全性好，耗油率低。
本实施例在旋翼飞机直接起飞或者降落时，此时使涡轴螺旋桨发动机以及螺旋桨与机身轴线处于90°状态，利用涡轴螺旋桨发动机带动螺旋桨转动，螺旋桨产生的拉力作用在倾转轴管11、轴管套13、机翼3以及机身1上，能够直接带动旋翼飞机直接起飞或者降落，此时发动机需要克服机身起飞或者降落的负载最大，耗油成本高；
本实施例在旋翼飞机直接滑翔起飞，此时使涡轴螺旋桨发动机以及螺旋桨与机身轴线处于0°状态，利用涡轴螺旋桨发动机带动螺旋桨转动，螺旋桨产生的拉力作用在行走架2走轮上，在速度达到一定值后，电缸9驱动万向节10、倾转轴管11倾转5-10°；螺旋桨产生的一部分拉力作用在倾转轴管11、轴管套13、机翼3以及机身1上，能够直接带动旋翼飞机斜向起飞，在旋翼飞机离地后，电缸9驱动万向节10、倾转轴管11进行第2级、第3级等多级倾转，使旋翼飞机在50-60s内倾转角度达到90°，使旋翼飞机能够快速、安全拉升，提高旋翼飞机起飞的安全性，旋翼飞机拉升后在巡航过程中能够根据旋翼飞机飞行速度以及高度要求使涡轴螺旋桨发动机与螺旋桨一起沿0-90°之间进行多级倾转变向，变向平稳，飞行安全性好，耗油率低，使旋翼飞机能够适用多种场地进行起飞。
本实施例机身、机翼以及壳体均采用铝制、碳纤维合成材料，机身空重为700kg,载人数为1-3人，起飞重量限额在1000kg以下，发动机单台功率为200-300kw,爬升率为：5m/s,巡航速度为400km/h,飞行高度在2500左右,悬停高度在300m，最大航程为1500km，续航时间为4小时，其中机载有甚高频和高频通讯/人工智能自动驾驶系统。
进一步，优选的所述轴管套13内设置有不少于2副套装倾转轴管上的轴瓦，该结构有利于减少倾转轴管与轴管套13之间的摩擦力，使倾转轴管倾转稳定性好，提高飞机飞行安全性。
进一步，优选的所述机翼3内设置有机翼结构筋架装置，所述机翼结构筋架装置包括不少于2组设置在轴管套上且与轴管套轴向方向垂直设置的翼形支承片15，所述靠近支撑架8一侧的1组翼形支承片15之间连接有不少于2个连接管12；所述靠近壳体一侧的1组翼形支承片15之间连接有连接片14，该结构有利于支承2机翼的负荷，有利于提高机翼的强度。
进一步，优选的所述万向节10包括刚性连接体19、设置在刚性连接体19两端的连接叉20以及设置在刚性连接体19侧壁中部的连接耳21，所述连接叉20上设置有用于与倾转轴管11连接的销孔21，所述连接耳上设置有用于与电缸9连接的销孔22。
进一步，所述连接耳21设置为1对且相对设置在刚性连接体侧壁中部，优选的所述连接耳21上下表面均设置为弧面，且其截面积由底部至顶部逐渐变小，优选的所述销孔22的中心线与刚性连接体19的中心线平行，所述销孔21的中心线与刚性连接体的中心线垂直设置，优选的所述销孔21的中心孔与刚性连接体19的中心孔位置在水平线之间的夹角设置为45°，本实施中电缸可以采用双电缸结构，其中电缸的推力为10000N以上，利用杠杆原理和智能自动驾驶系统，使电缸的推力作用在倾转轴管切线上，达到省力、精确控制倾转角度的目的，提高旋翼飞机飞行的安全性和稳定性。
进一步，优选的所述机身上设置有降落伞储存仓18，所述降落伞储存仓18内设置有降落伞弹射装置，本实施例在200m以上发动机故障不可逆转时，降落伞储存仓舱门打开，降落伞弹射装置通过压缩空气阀进行弹射降落伞17。
进一步，优选的所述机翼3上设置有用于旋翼飞机起降的副翼7，该结构有利于通过副翼控制旋翼飞机起降阻力。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
Claims (10)
1.一种轻型倾转旋翼飞机，包括机身、设置在机身两侧的机翼、设置在机身尾部的尾翼和设置在机身下方的行走架，所述机翼远离机身的端部设置有旋翼机构，所述旋翼机构包括壳体、设置在壳体内的涡轴螺旋桨发动机和与涡轴螺旋桨发动机连接的螺旋桨，其特征在于：所述机身上设置有倾转驱动机构，所述倾转驱动机构包括设置在机身顶部的支撑架、设置在支撑架上的电缸、设置在支撑架内且与电缸连接的万向节和对称设置在万向节两侧的倾转轴管，所述倾转轴管与壳体固定连接，所述机翼内设置有套装在倾转轴管上的轴管套。
2.如权利要求1所述的轻型倾转旋翼飞机，其特征在于：所述轴管套内设置有不少于2副套装倾转轴管上的轴瓦。
3.如权利要求1所述的轻型倾转旋翼飞机，其特征在于：所述机翼内设置有机翼结构筋架装置，所述机翼结构筋架装置包括不少于2组设置在轴管套上且与轴管套轴向方向垂直设置的翼形支承片，所述靠近支撑架一侧的1组翼形支承片之间连接有不少于2个连接管；所述靠近壳体一侧的1组翼形支承片之间连接有连接片。
4.如权利要求1-3任一项所述的轻型倾转旋翼飞机，其特征在于：所述万向节包括刚性连接体、设置在刚性连接体两端的连接叉以及设置在刚性连接体侧壁中部的连接耳，所述连接叉上设置有用于与倾转轴管连接的销孔，所述连接耳上设置有用于与电缸连接的销孔。
5.如权利要求4所述的轻型倾转旋翼飞机，其特征在于：所述连接耳设置为1对且相对设置在刚性连接体侧壁中部。
6.如权利要求4所述的轻型倾转旋翼飞机，其特征在于：所述连接耳上下表面均设置为弧面，且其截面积由底部至顶部逐渐变小。
7.如权利要求4所述的轻型倾转旋翼飞机，其特征在于：所述销孔的中心线与刚性连接体的中心线平行，所述销孔的中心线与刚性连接体的中心线垂直设置。
8.如权利要求7所述的轻型倾转旋翼飞机，其特征在于：所述销孔的中心孔与刚性连接体的中心孔位置在水平线之间的夹角设置为45°。
9.如权利要求1所述的轻型倾转旋翼飞机，其特征在于：所述机身上设置有降落伞储存仓，所述降落伞储存仓内设置有降落伞弹射装置。
10.如权利要求1所述的轻型倾转旋翼飞机，其特征在于：所述机翼上设置有用于旋翼飞机起降的副翼。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20181016 |