CN206358351U - 一种机翼与发动机双倾转的二轴飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机翼与发动机双倾转的二轴飞行器，它涉及飞行器领域，两侧的内侧机翼的上均设置有倾转机构，内侧机翼两侧对称布置有两个旋翼，且与固定在短舱中的发动机相连，短舱安装在内侧机翼根部下方，与机翼的龙骨相连接，并固定在机翼上，两侧机翼的外端设置有副翼，发动机与螺旋桨相连，螺旋桨设置在机身的两侧，机身的尾部设置有尾翼，尾翼通过尾翼轴碳棒与机身的尾部连接，外侧机翼后缘与内侧机翼后缘均贯穿副轴，副轴与机身内部的舵机连接。它在起降过程中，采取分段式飞行姿态调整，实现本新型飞行器由直升机模式向固定翼飞行器模式的转化，从而达到既可以灵活起降，又可以快速飞行，灵活操作的目的。

Description

一种机翼与发动机双倾转的二轴飞行器

技术领域：

本实用新型涉及一种机翼与发动机双倾转的二轴飞行器，属于飞行器技术领域。

背景技术：

目前，飞行器可大致分为两大类：固定翼飞行器和直升机，传统飞行器的直升机和固定翼飞机各有优缺点：直升机起降条件低，但飞行速度慢，灵活性差；传统固定翼飞机起降条件高，需要较长的跑道，但速度快，可控性强，飞行稳定，安全性高。所以，将固定翼飞行器和直升机的设计理念相结合，通过飞行姿态的调整使两者优势互补，是飞行器研究领域的一大热门。

但进行飞行姿态调整面临许多技术上的难题，如起飞时的平衡控制，姿态调整飞控算法，倾转机构的设计和实现等等。所以目前已经公开投入使用的倾转型飞行器往往有诸多问题，如由美国研制的军用倾转旋翼机V-22鱼鹰，曾发生了四次重大坠机事故，其中四号原型机因发动机短舱着火坠落，2000年两架鱼鹰因液压系统故障、机电问题和飞行控制软件缺陷坠毁。所以，近年来，关于倾转型飞行器到底能否安全使用的质疑一直不断。

实用新型内容：

针对上述问题，本实用新型要解决的技术问题是提供一种机翼与发动机双倾转的二轴飞行器。

本实用新型的一种机翼与发动机双倾转的二轴飞行器，它包含机翼、机身、主轴、倾转机构、发动机、螺旋桨、尾翼、尾翼轴碳棒、副轴，机翼对称分布在机身的两侧，并通过主轴连接，主轴是由主轴内碳棒、主轴外碳棒和轴承组成，主轴内碳棒与主轴外碳棒之间通过轴承连接，机翼分为外侧机翼和内侧机翼，其中两侧的内侧机翼的上均设置有倾转机构，内侧机翼两侧对称布置有两个旋翼，且与固定在短舱中的发动机相连，短舱安装在内侧机翼根部下方，与机翼的龙骨相连接，并固定在机翼上，两侧机翼的外端设置有副翼，发动机与螺旋桨相连，螺旋桨设置在机身的两侧，机身的尾部设置有尾翼，尾翼通过尾翼轴碳棒与机身的尾部连接，外侧机翼后缘与内侧机翼后缘均贯穿副轴，副轴与机身内部的舵机连接。

作为优选，所述的机翼1最窄处宽为25-35cm，最宽处为40-50cm，总长度为150-200cm，内侧机翼1-2的长为25-35cm，宽为30-40cm，内侧机翼在机身2内部舵机控制下倾转时带动螺旋桨倾转，转换飞行模态。

作为优选，所述的机翼、机身和尾翼均采用轻木材料制作而成，其外面蒙皮。

作为优选，所述的机翼的前缘穿设有内外双层嵌套碳杆，内外双层嵌套碳杆是由外层碳杆和内层碳杆组成，外层碳杆与内层碳杆之间通过鱼眼轴承连接，其中外层碳杆穿过机身贯穿内侧机翼前缘，并与机身内部的舵机通过齿轮啮合，受舵机控制转动，实现机身对称的两部分内侧机翼同时倾转；内层碳杆穿过机身贯穿外侧机翼前缘，并与机身内部的舵机相连，受舵机控制转动，实现机身对称的两部分外侧机翼同时倾转。

作为优选，所述的机身的总长度为110-130cm。

作为优选，所述的所述的主轴内碳棒3-1的外径为6-10cm，内径为5-8cm，主轴外碳棒3-2的外径为8-15cm，内径为5-10cm。

作为优选，所述的发动机为螺旋桨提供动力，并且倾转过程中和螺旋桨一起倾转，以提供不同方向动力，实现直升机姿态的垂直起降和固定翼飞机姿态的高速飞行。

作为优选，所述的螺旋桨置于外侧机翼和机身之间，并通过转轴进行固定，再进行不同时倾转。

作为优选，所述的尾翼包括垂直尾翼和水平尾翼，垂直尾翼上布置方向舵，水平尾翼上布置升降舵，控制尾翼和机翼同时倾转，减少固定翼飞机姿态时的飞行阻力。

本实用新型的有益效果：它通过控制机翼与发动机不同时倾转，解决了传统固定翼飞行器起降条件高，而旋翼直升机速度慢，灵活性差的难题，在起降过程中，采取分段式飞行姿态调整，实现本新型飞行器由直升机模式向固定翼飞行器模式的转化，从而达到既可以灵活起降，又可以快速飞行，灵活操作的目的。

附图说明：

为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为图2中A部的放大图；

图4为本实用新型的侧视图。

1-机翼；1-1-外侧机翼；1-2-内侧机翼；2-机身；3-主轴；3-1-主轴内碳棒；3-2-主轴外碳棒；3-3-轴承；4-倾转机构；5-发动机；6-、螺旋桨；7-尾翼；8-尾翼轴碳棒；9-副轴。

具体实施方式：

如图1-图4所示，本具体实施方式采用以下技术方案：它包含机翼1、机身2、主轴3、倾转机构4、发动机5、螺旋桨6、尾翼7、尾翼轴碳棒8、副轴9，机翼1对称分布在机身2的两侧，并通过主轴3连接，主轴3是由主轴内碳棒3-1、主轴外碳棒3-2和轴承3-3组成，主轴内碳棒3-1与主轴外碳棒3-2之间通过轴承3-3连接，机翼1分为外侧机翼1-1和内侧机翼1-2，其中两侧的内侧机翼1-2的上均设置有倾转机构4，内侧机翼1-2两侧对称布置有两个旋翼，且与固定在短舱中的发动机5相连，短舱安装在内侧机翼1-2根部下方，与机翼的龙骨相连接，并固定在机翼上，两侧机翼1的外端设置有副翼，发动机5与螺旋桨6相连，螺旋桨6设置在机身2的两侧，机身2的尾部设置有尾翼7，尾翼7通过尾翼轴碳棒8与机身2的尾部连接，外侧机翼1-1后缘与内侧机翼1-2后缘均贯穿副轴9，副轴9与机身2内部的舵机连接。

其中，所述的机翼1最窄处宽为30cm，最宽处为45cm，总长度为180cm，内侧机翼1-2的长为30cm，宽为35cm，内侧机翼1-2在机身2内部舵机控制下倾转时带动螺旋桨6倾转，转换飞行模态；所述的机翼1、机身2和尾翼7均采用轻木材料制作而成，其外面蒙皮；所述的机翼1的前缘穿设有内外双层嵌套碳杆，内外双层嵌套碳杆是由外层碳杆和内层碳杆组成，外层碳杆与内层碳杆之间通过鱼眼轴承连接，其中外层碳杆穿过机身2贯穿内侧机翼1-2前缘，并与机身2内部的舵机通过齿轮啮合，受舵机控制转动，实现机身2对称的两部分内侧机翼1-2同时倾转；内层碳杆穿过机身2贯穿外侧机翼1-1前缘，并与机身2内部的舵机相连，受舵机控制转动，实现机身2对称的两部分外侧机翼1-1同时倾转；所述的机身2的总长度为120cm；所述的主轴内碳棒3-1的外径为8cm，内径为6cm，主轴外碳棒3-2的外径为10cm，内径为8cm；所述的发动机5为螺旋桨6提供动力，并且倾转过程中和螺旋桨6一起倾转，以提供不同方向动力，实现直升机姿态的垂直起降和固定翼飞机姿态的高速飞行；所述的螺旋桨6置于外侧机翼1-1和机身2之间，并通过转轴进行固定，再进行不同时倾转；所述的尾翼7包括垂直尾翼和水平尾翼，垂直尾翼上布置方向舵，水平尾翼上布置升降舵，控制尾翼和机翼同时倾转，减少固定翼飞机姿态时的飞行阻力。

本具体实施方式通过在内侧可动机翼下部布置可倾转旋翼，机身2两侧对称的内侧机翼1-2通过外层碳杆连接，外侧机翼1-1通过内层碳杆连接，两侧旋翼在内侧机翼1-2带动下同步转动，外侧机翼1-1同步转动，可实现起飞前，以直升机姿态垂直起降，起飞后，以固定翼飞机姿态高速飞行，灵活可控，起飞前，机翼1和螺旋桨6竖直垂直于地面，处于直升机姿态，发动机5带动螺旋桨6转动，产生升力，飞行器垂直上升，升到一定高度后，升力维持等于重力，在空中悬停，倾转完成后，机翼1和螺旋桨6水平于地面，转化为速度快，可控性强的固定翼飞机姿态，需在空中悬停时，机翼1和旋翼倾转过程是上述的逆过程。

本具体实施方式中的机翼1和旋翼不同步倾转，倾转过程分为两个阶段，第一阶段机翼倾转，机翼由垂直于地面转为水平于地面，使得后续高速飞行时阻力尽可能小；第二阶段螺旋桨倾转，螺旋桨倾转分为两个过程，螺旋桨首先倾转45°，此时螺旋桨提供的力在水平方向上的分力提供向前飞行的动力和飞行器受到的向后的阻力，在竖直方向上的分力平衡飞行器的重力，待稳定后，螺旋桨再次倾转45°，此时机翼提供飞行器升力，螺旋桨提供向前飞行的动力，达成垂直起飞的目的。

本具体实施方式中的尾翼7可倾转，借助尾翼7的倾转增加倾转过程的稳定性，在倾转的第二阶段，即尾翼7和机翼1同时倾转，减少固定翼飞机姿态时受到的阻力。

本具体实施方式通过控制机翼与发动机不同时倾转，解决了传统固定翼飞行器起降条件高，而旋翼直升机速度慢，灵活性差的难题，在起降过程中，采取分段式飞行姿态调整，实现本新型飞行器由直升机模式向固定翼飞行器模式的转化，从而达到既可以灵活起降，又可以快速飞行，灵活操作的目的。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种机翼与发动机双倾转的二轴飞行器，其特征在于：它包含机翼(1)、机身(2)、主轴(3)、倾转机构(4)、发动机(5)、螺旋桨(6)、尾翼(7)、尾翼轴碳棒(8)、副轴(9)，机翼(1)对称分布在机身(2)的两侧，并通过主轴(3)连接，主轴(3)是由主轴内碳棒(3-1)、主轴外碳棒(3-2)和轴承(3-3)组成，主轴内碳棒(3-1)与主轴外碳棒(3-2)之间通过轴承(3-3)连接，机翼(1)分为外侧机翼(1-1)和内侧机翼(1-2)，其中两侧的内侧机翼(1-2)的上均设置有倾转机构(4)，内侧机翼(1-2)两侧对称布置有两个旋翼，且与固定在短舱中的发动机(5)相连，短舱安装在内侧机翼(1-2)根部下方，与机翼的龙骨相连接，并固定在机翼上，两侧机翼(1)的外端设置有副翼，发动机(5)与螺旋桨(6)相连，螺旋桨(6)设置在机身(2)的两侧，机身(2)的尾部设置有尾翼(7)，尾翼(7)通过尾翼轴碳棒(8)与机身(2)的尾部连接，外侧机翼(1-1)后缘与内侧机翼(1-2)后缘均贯穿副轴(9)，副轴(9)与机身(2)内部的舵机连接。

2.根据权利要求1所述的一种机翼与发动机双倾转的二轴飞行器，其特征在于：所述的机翼(1)最窄处宽为25-35cm，最宽处为40-50cm，总长度为150-200cm，内侧机翼(1-2)的长为25-35cm，宽为30-40cm。

3.根据权利要求1所述的一种机翼与发动机双倾转的二轴飞行器，其特征在于：所述的机翼(1)、机身(2)和尾翼(7)均采用轻木材料制作而成，其外面蒙皮。

4.根据权利要求1所述的一种机翼与发动机双倾转的二轴飞行器，其特征在于：所述的机翼(1)的前缘穿设有内外双层嵌套碳杆，内外双层嵌套碳杆是由外层碳杆和内层碳杆组成，外层碳杆与内层碳杆之间通过鱼眼轴承连接，其中外层碳杆穿过机身(2)贯穿内侧机翼(1-2)前缘，并与机身(2)内部的舵机通过齿轮啮合，内层碳杆穿过机身(2)贯穿外侧机翼(1-1)前缘，并与机身(2)内部的舵机相连。

5.根据权利要求1所述的一种机翼与发动机双倾转的二轴飞行器，其特征在于：所述的机身(2)的总长度为110-130cm。

6.根据权利要求1所述的一种机翼与发动机双倾转的二轴飞行器，其特征在于：所述的主轴内碳棒(3-1)的外径为6-10cm，内径为5-8cm，主轴外碳棒(3-2)的外径为8-15cm，内径为5-10cm。

7.根据权利要求1所述的一种机翼与发动机双倾转的二轴飞行器，其特征在于：所述的尾翼(7)包括垂直尾翼和水平尾翼，垂直尾翼上布置方向舵，水平尾翼上布置升降舵。