CN204979219U - 四螺旋桨倾转旋翼机 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种四螺旋桨倾转旋翼机，它有机身、前翼导流板、后翼板、后翼导流板、垂直尾翼和螺旋桨，后翼板和垂直尾翼固定在机身上，机身上装有两根旋转轴分别贯穿前翼导流板和后翼板，在两旋转轴上分别安装四个螺旋桨，机身内装有舵机，舵机与两旋转轴间有拉条连接传动，后翼板上的两螺旋桨与旋转轴同步倾转，前翼导流板与旋转轴和螺旋桨一起同步倾转，四个螺旋桨均由各自的电机驱动，舵机由其电机驱动，舵机电机和各螺旋桨的电机与电路控制板连接，电路控制板附有遥控器。

Description

四螺旋桨倾转旋翼机

技术领域

本实用新型是一种航模，特别是一种四螺旋桨倾转旋翼机。

背景技术

1903年，美国莱特兄弟成功研制出人类历史上的第一架载人飞行器。四轴飞行器的探索也从此开始。之后由于科学技术落后以及理论知识的制约，四轴飞行器的研究并未能取得很好的发展。近年来，随着科技理论的进步，美国在倾转旋翼机技术方面取得重大突破，早已遥遥领先世界各国，成为世界上成功研制倾转旋翼机的国家。美国著名的倾转旋翼机代表作有V22和V44。

2013年9月，天津直博会出现“蓝鲸”倾转旋翼机概念模型，模型采用四旋翼倾转翼技术，其设计理念和美国的V-44相仿。

我国在倾转旋翼机的技术方目前还处以发展的初级阶段。由于起步较晚，核心技术还未掌握，还需继续摸索和学习借鉴。面对核心技术突破这一难题，我们不仅需要逆向研发，更需要创新精神来头赶超。

随着航空事业发展，科学技术、航空知识的突破，航模像航空事业一样集合多种科学技术为一体，不断飞速发展。各种创新航模如雨后春笋，种类繁多。多旋翼航模在发展中渐渐成为一种新颖、飞行稳定，各种性能优越的新兴产物，使航模的发展迈进新的研究领域。

倾转旋翼作为多旋翼发展的新产物，打破多旋翼只具备垂直起降的特性。作为性能独特的倾转旋翼，不仅具有多旋翼机独特的垂直起降模式，还可以在旋翼盘进行倾转后，具有固定翼模式。科学技术的创新，在打破了传统旋翼机的飞行模式同时兼顾传统固定翼的发展，从而产生了崭新的设计理念，倾转旋翼机。

美国军方投入使用的鱼鹰运输机就是一种大型旋翼倾转飞机，这种飞机具备了垂直起降和跑道起降的功能，但是鱼鹰机只有前翼板上上有两个可倾转的旋翼，飞行稳定性欠佳，旋翼倾转的机构繁杂，笨重，运转不是很灵活。这些也许正是该机时常发生飞行事故的原因。

对于小型化的军用侦察机，工农业生产上用的航拍、巡查、喷洒农药等用途的飞行器，采用鱼鹰式的这种结构显然不合适。而目前适于这些用途并且具备垂直和跑道起降双重功能的飞行器还没有出现，有必要进一步研发。

发明内容

本实用新型的目的就是针对上述问题，提出一种四螺旋桨倾转旋翼机，该机应该具备的特点是结构简单，体积小重量轻，造价低廉，旋翼倾转灵活，飞行稳定性强，操作控制简单，使用范围广，以此克服现有技术的不足。

本实用新型提出的这种四螺旋桨倾转旋翼机，它有机身、前翼导流板、后翼板、后翼导流板、垂直尾翼和螺旋桨，其特征在于后翼板和垂直尾翼固定在机身上，机身上装有两根旋转轴分别贯穿前翼导流板和后翼板，在两旋转轴上分别安装四个螺旋桨，机身内装有舵机，舵机与两旋转轴间有拉条连接传动，后翼板上的两螺旋桨与旋转轴同步倾转，前翼导流板与旋转轴和螺旋桨一起同步倾转，四个螺旋桨均由各自的电机驱动，舵机由其电机驱动，舵机电机和各螺旋桨的电机与电路控制板连接，电路控制板附有遥控器。

螺旋桨与旋转轴间用管夹固定。

后翼板上有安装螺旋桨的凹槽。

前翼导流板和后翼板上的螺旋桨均对称于机身中心线。

前翼板和后翼板上的螺旋桨分别相同，或者四个螺旋桨均相同。

两根旋转轴均用轴承套安装于机身上。

本实用新型是这样工作的：

垂直起降时，舵机驱动两根旋转轴转动，让螺旋桨平行于地面，需要跑道起降和飞行时让螺旋桨垂直于地面。

本实用新型采用锂电池进行供电，螺旋桨的四个电机把电能转换为扭矩输出提供动力。在垂直起飞模式下，为使其能稳定起飞和顺利完成飞行任务，旋翼机搭载一块具有四旋翼程序的APM飞控系统，使其在垂直起降模式中可以自稳飞行。APM系统搭载GPS模块完成定高定点姿态。变固定翼时用另一块具有固定翼程序的APM飞控对其进行自稳控制，减少飞行器的失事率。还可以通过地面的遥控器对旋转舵机控制，使旋翼盘完成倾转，转换成为固定翼模式飞行。地面站主要功能是通过数传模块实现对四螺旋桨倾转旋翼机整体飞行状况进行实时监控和参数调节。

本实用新型的特点是结构简单，体积小重量轻，造价低廉，旋翼倾转灵活，飞行稳定性强，操作控制简单，使用范围广，不仅可用于农业上的农药喷洒，病虫害侦测，作物长势和产量测评，工业上的有毒有害环境中的工况巡视、侦查和控制，还能用于军事侦察，地形地貌的航拍和测绘等目的。

附图说明

图1是本实用新型的立体示意图。

图2是主视图。

图3是右视图。

图4是俯视图。

图5是四个螺旋桨、旋转轴、舵机和拉杆集成示意图。

图6是旋转轴、拉杆、调节拉板和舵机连接关系示意图。

图1-6中，各零部件的标号如下：

1-垂直尾翼；2-后翼板；3-后翼导流板；4-舵机摇臂；5-拉杆；6-螺旋桨；7-旋转轴；8-电机座；9-机身；10-调节拉板；11-电机；12-前翼导流板；13-舵机；14-旋转轴固定套。

图中标号为7的旋转轴包括贯穿前翼导流板和后翼板的两根旋转轴。标号为11的电机包括四个螺旋桨的电机。标号为5的拉杆包括前后两根拉杆。

具体实施方式

如图1-6所示，机身9、垂直尾1、螺旋桨6、后翼板2等与现有航模机的基本相同，机身的形状可以是方槽、方筒、或者圆筒等多种形状，当然表面做成流线形有利于减少飞行阻力。

机身内部的设置因用途不同而异，但电路控制板是必须的配件，以便接收和发送各种信号，给各机件发出各种动作指令等，但这些都属于现有技术中的常规手段，本实用新型直接引用。此外还可以配置航拍用的摄像设备、农药喷洒机等。

两根旋转轴7为直轴，用旋转轴固定套14等安装在机身上，两块前翼导流板12和两个螺旋桨固定在前一根旋转轴上一起转动。两块后翼导流板3和另两个螺旋桨安装固定在后一根旋转轴上一起转动。后一根旋转轴的两端插在后翼板内的旋转轴套中，以增加旋转轴的稳定性，改善受力状况。

舵机13装在机身内，两根旋转轴的中间。舵机为市售配件，可以根据飞机的大小选择合适的规格型号。舵机上的舵机遥臂4同时连接着前后两根拉杆5，两拉杆的另一端分别连接着前后旋转轴上的调节拉板10，两个调节拉板垂直地固定于前后旋转轴上，以便拉杆的拉力形成力矩，推动旋转轴转动。前后两个调节拉板相位互成180度，即一个朝上一个朝下，舵机的遥臂转动时就可以同时推动前后两根旋转轴同速同方向转动，保证四个螺旋桨倾转的同步性。

四个螺旋桨的电机11选用无刷电机，用电机座8等固定于旋转轴上。

未提及的零部件及标号如上所述。

如上所述，在四螺旋桨倾转旋翼机的电路控制部件中，加装搭载一块具有四旋翼程序的APM飞控系统，使其在垂直起降模式中可以自稳飞行。APM系统搭载GPS模块完成定高定点姿态。变固定翼时用另一块具有固定翼程序的APM飞控对其进行自稳控制，减少飞行器的失事率。还可以通过地面的遥控器对旋转舵机控制，使旋翼盘完成倾转，转换成为固定翼模式飞行。地面站主要功能是通过数传模块实现对四螺旋桨倾转旋翼机整体飞行状况进行实时监控和参数调节。这些也都属于现有成熟的航模技术手段，可以直接引用。

本实用新型这种四螺旋桨倾转旋翼机经申请人单位的实物试验，效果令人满意，飞行平稳，用遥控器控制动作灵敏，响应快速。

Claims (6)

1.一种四螺旋桨倾转旋翼机，它有机身、前翼导流板、后翼板、后翼导流板、垂直尾翼和螺旋桨，其特征在于后翼板和垂直尾翼固定在机身上，机身上装有两根旋转轴分别贯穿前翼导流板和后翼板，在两旋转轴上分别安装四个螺旋桨，机身内装有舵机，舵机与两旋转轴间有拉条连接传动，后翼板上的两螺旋桨与旋转轴同步倾转，前翼导流板与旋转轴和螺旋桨一起同步倾转，四个螺旋桨均由各自的电机驱动，舵机由其电机驱动，舵机电机和各螺旋桨的电机与电路控制板连接，电路控制板附有遥控器。

2.根据权利要求1所述四螺旋桨倾转旋翼机，其特征在于螺旋桨与旋转轴间用管夹固定。

3.根据权利要求1所述四螺旋桨倾转旋翼机，其特征在于后翼板上有安装螺旋桨的凹槽。

4.根据权利要求1所述四螺旋桨倾转旋翼机，其特征在于前翼导流板和后翼板上的螺旋桨均对称于机身中心线。

5.根据权利要求1所述四螺旋桨倾转旋翼机，其特征在于前翼板和后翼板上的螺旋桨分别相同，或者四个螺旋桨均相同。

6.根据权利要求1所述四螺旋桨倾转旋翼机，其特征在于两根旋转轴均用轴承套安装于机身上。