CN1583511B - 旋转机翼及翼上双旋翼 - Google Patents

Abstract

本发明适用于固定翼航空器。使该航空器具有固定翼飞机和直升机的性能。在水平尾翼上使用则可取消垂直尾翼。本发明是对倾转旋翼机作出的改进：将发动机由翼尖安置在机身内或靠近机身的固定机翼上。机翼可以围绕传动轴旋转。在机翼上安装旋转方向相反的双旋翼。旋翼所需的动力由机翼内传动轴从发动机经圆锥齿轮组变换为转向相反的转矩。通过旋翼传动轴送达旋翼。通过操纵旋转机构转动旋转轴，将旋转机翼及翼上双旋翼旋转到所需位置角度。并且能取消原固定机翼上的副翼。达到降低能源消耗，增加载重能力，降低成本的目的。在水平尾翼上使用本发明，通过对旋翼转速的控制，就能达到垂直尾翼的航向稳定和转向功能。作到取消垂直尾翼，加大载重能力。

Description

旋转机翼及翼上双旋翼

技术领域

本发明适用于固定翼动力航空器。能够使该航空器具有固定翼飞机和直升飞机的二种性能。在水平尾翼上使用则可取消垂直尾翼。

背景技术

倾转旋翼机是具有直升机垂直起降、空中悬停、不需要机场等优良的飞行能力；又具有固定翼飞机航速快，经济性能好既二种飞行方式兼有的动力航空器。

现有的倾转旋翼机是在类似固定翼飞机机翼的翼尖上各安装一套可在水平位置和垂直位置之间转动的旋翼发动机组件。当旋翼发动机组件处于垂直位置时，倾转旋翼机就相当于横列式直升机，具有直升机的优良性能。当发动机组件处于水平位置时，倾转旋翼机就具有固定翼飞机的优良性能。

现有的固定翼动力航空器是依靠垂直尾翼维持航向的稳定。通过操纵垂直尾翼上的副翼完成转向。

发明内容

本发明的目的是提供一种旋转机翼及翼上双旋翼。

由于倾转旋翼机的发动机是连同旋翼安装在翼尖上，旋翼工作时产生的高速气流因发动机的存在而产生一定的阻力；并且使机翼和发动机的设计和控制复杂化，增加了制造、维修的成本。当旋翼发动机组件处于垂直位置进入直升机飞行状态时，旋翼工作产生的高速下降气流受到固定机翼的阻拦，在机翼上形成了一定的阻力，降低了飞机的载重能力。由于倾转旋翼机在翼尖上使用的是单旋翼，为达到垂直升降，必须使旋翼的直径大于机身的高度，使得倾转旋翼机不能充分利用短距起飞来增加载重能力。并形成安全隐患。

针对上述不足，作如下改正：将发动机由翼尖安置在机身处或靠近机身的固定机翼上。机翼可以围绕动力传动轴旋转。机翼上安装旋转方向相反的双旋翼(双旋翼的直径相等或不等)。旋翼所需动力从发动机经机翼内传动轴输入圆锥齿轮组变换为转向相反的转矩，通过旋翼传动轴送达双旋翼。在机舱内通过操纵旋转机构(机械、液压、电动、气动等方式)转动机翼旋转轴，将机翼及翼上的双旋翼可从水平位置旋转到所需要的位置角度。

使用双旋翼和单旋翼相比，减少旋翼的直径，使该动力航空器在合适的条件下，能够利用跑道进行短距起飞、降落，增加载重能力。双旋翼由于旋转方向相反，使能源利用率得到提高。在升降过程中，由于下旋翼离地面的高度很低，还能获得地面效应升力。因机翼与旋翼是同时旋转，在垂直升降、悬停和水平与垂直飞行的转换过程中，机翼形成的阻力达到最小。在水平与垂直飞行转换过程中，机翼还能产生一定的升力。并且能取消原有固定机翼上作为控制飞行过程的副翼。

将发动机安装在机身处或靠近机身的固定机翼上，与倾转旋翼机相比，简化设计和控制，降低制造、维修的成本，减少飞行的阻力，提高能源的利用率。

现有的固定翼航空器使用的垂直尾翼在飞行过程中产生很大的形状阻力。在转向过程中阻力更大。

在动力航空器的水平尾翼上安装旋转机翼及翼上双旋翼，通过对双旋翼转速的控制，即可完成垂直尾翼所起的航向稳定和飞行中的转向功能。做到取消垂直尾翼，减少飞行阻力，提高能源利用率，增大载重能力。通过操纵旋转机构，旋转机翼完成水平尾翼及副翼所起到的飞行状态控制作用。

附图说明

图1：为旋转机翼及翼上双旋翼的结构示意图。图中1、动力传动轴。2、机翼旋转轴。3、机翼。4、旋翼。5、旋翼传动轴。6、圆锥齿轮组。

图2：为旋转机翼及翼上四旋翼结构示意图。图中1、动力传动轴。2、机翼旋转轴。3、机翼。4、旋翼。5、旋翼传动轴。6、圆锥齿轮组。7万向节。

图3：为机翼和尾翼都安装旋转机翼及翼上双旋翼的动力航空器三面示意图。图中11、机身。12、发动机。13、旋转机构。4、旋翼

具体实施方式

对照附图及实施例说明如下：

图1为旋转机翼及翼上双旋翼。在机翼(3)的一端有机翼旋转轴(2)与旋转机构连接。动力传动轴(1)通过机翼旋转轴孔在机翼(3)内与圆锥齿轮组(6)连接。翼上双旋翼(4)通过旋翼传动轴(5)在机翼内与圆锥齿轮组连接。

图中发动机产生的转矩经动力传动轴(1)传至圆锥齿轮组(6)。由圆锥齿轮组产生二个相反方向的转矩经旋翼旋转轴(6)到翼上双旋翼(4)进行工作。在机舱内通过操纵旋转机构转动机翼旋转轴，旋转机翼及翼上双旋翼可以围绕动力传动轴旋转到所需要的角度位置。

图2为适应大型动力航空器的需要，可在机翼上安装四旋翼或更多的旋翼。如图所示。图中因传动轴过长需要考虑安装万向节(7)。

图3中动力航空器的机翼和尾翼安装上旋转机翼及翼上双旋翼。图中右侧机翼为垂直位置。当右侧机翼由垂直位置旋转为水平位置时，该动力航空器就相当于固定翼飞机，能够进行短距起飞，降落和水平飞行。具有快速、经济性能好的优点。在飞行中通过操纵旋转机构对机翼水平位置的上、下旋转来完成原有固定机翼上副翼的飞行状态控制功能。根据需要控制尾翼上旋翼的转速来稳定飞行的方向和转向，通过操纵尾翼上旋转机构旋转机翼来完成水平尾翼及副翼所起到的飞行状态控制功能。当通过操纵旋转机构将机翼与尾翼上的旋转机翼都旋转到垂直位置时，该动力航空器就相当于横列式直升机，具有直升机升降、悬停、不需要机场等优良的飞行性能。

Claims (1)

1.一种适用于动力航空器的旋转机翼，其特征在于：在机翼(3)的一端有机翼旋转轴(2)与飞机旋转机构连接；动力传动轴(1)通过机翼旋转轴孔在机翼(3)内与圆锥齿轮组(6)连接；在机翼(3)的两侧分别安装有旋翼，构成双旋翼(4)，该翼上的双旋翼(4)通过旋翼传动轴(5)在机翼(3)内与圆锥齿轮组(6)连接，该双旋翼(4)的旋转方向相反，双旋翼(4)所需动力是从发动机通过动力传动轴(1)在机翼(3)内传至圆锥齿轮组(6)，经过圆锥齿轮组(6)变换成转向相反的转矩，并通过旋翼传动轴(5)送达；在同一机翼内的旋翼传动轴(5)在机翼(3)内是安装在同一直线上；在机舱内，通过操纵旋转机构，转动机翼旋转轴(2)能够将机翼(3)及翼上双旋翼(4)旋转到所需要的位置角度。

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