一种新型结构的倾转翼飞的制造方法

文档序号:4137298阅读:368来源:国知局
一种新型结构的倾转翼飞的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种新型结构的倾转翼飞机,包括机身、一对设有可倾转翼面的框架式机翼及机身后端成V字型的尾翼,其中框架式机翼外侧均固定设有发动机、每个发动机上均连接有一螺旋桨,框架式机翼及可倾转翼面通过驱动机构的驱动而完成倾转。本发明在巡航时控制与普通固定翼飞机相同,在垂直起降过程中通过机翼相对于机身的倾转及机翼框架内的翼面倾转,既减小了前飞阻力至最低程度,从而避免机翼完全丧失升力进入深度失速的危险情境,又能对旋翼产生的推力气流起到很好的整流作用,大大地缓解了旋翼机在下降过程中涡流环造成的不利影响。
【专利说明】一种新型结构的倾转翼飞机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种飞行器,特别是一种新型结构的倾转翼飞机,属于航空飞行器设计领域。
【背景技术】
[0002]倾转翼飞机是直升机和固定翼飞机的综合和折中,同时具有直升机的垂直起降功能和固定翼飞机航程远、航速高的特点。美国军机V-22 “鱼鹰”是目前真正投入使用的倾转螺旋桨飞机,其机翼和固定翼飞机基本相似,不同的是位于机翼两端的螺旋桨发动机可以上下转动,螺旋桨攻角可控,可实现垂直起降和巡航的功能。但V-22也有以下几方面的不足。
[0003]首先是当螺旋桨向下排气时,部分下滑气流受到机翼的阻挡,将不可避免地在主翼面上形成涡环;而向上激起的涡环,会对螺旋桨的正常工作产生干扰。尽管“鱼鹰”的螺旋桨是对称的,但并不能保证附着在左右翼面上的涡环也一定对称,易受环境条件的影响,涡环本身的运动也不稳定。尤其是当飞机在下降过程中,接近地面时,机翼上已有的涡环与螺旋桨下滑气流拍击地面而产生的涡环相互诱导,有可能产生意想不到的非平衡现象,极容易造成坠机。
[0004]其次是“鱼鹰”垂直起降时,由于螺旋桨位于机翼的翼尖上方,螺旋桨产生的下洗气流有相当一部分会打在主翼的上表面,阻挡了下滑气流向下运动的气流。在需要螺旋桨产生较大动力升力的时候,这种设计布局要付出一定的负升力的代价,减小有效升力。
[0005]再就是发动机位于机翼的两端,为了保证发动机在倾转和固定式定位准确,机翼必须有足够的刚度和强度来控制变型。这样既增加了机翼的重量又增加了起降时的挡风面积,从而增加了整机重量,减小了升力的结果。
[0006]最后是鱼鹰在巡航向垂直起降过程转换中,螺旋桨与机身的角度从0°增大至90°,飞机很容易进入深度失速状态,易造成坠机。
[0007]Canadair CL-84 “Dynavert”则是已完成相关系统性飞行测试的倾转翼飞机,与“鱼鹰”相比较来说,倾转翼对发动机、桨叶和机翼之间的气动整合比较容易处理,桨叶不必布置在翼尖,理论上可以沿机翼布置双桨、四桨或更多,适应大型飞机的需要,但需要倾转整个机翼,对机翼和机身的连接处的机械设计要求很高,在直升机状态时,机翼竖立起来,不仅前飞阻力很大,机翼也从产生升力到进入深度失速,完全丧失升力,但是螺旋桨下洗气流受机翼的遮挡较小,下洗气流和机翼的气动关系也比较固定。
[0008]因此,倾转翼飞机和倾转桨飞机的设计亟待进一步完善。

【发明内容】

[0009]本发明主要解决的技术问题是提供一种新型结构的倾转翼飞机,从而克服上述现有技术存在的缺陷。
[0010]为解决上述技术缺陷,本发明通过以下方案来实施:提供一种新型结构的倾转翼飞机,包括:机身、框架式机翼、可倾转翼面、引擎、螺旋桨、第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、前翼梁锁、尾翼。
[0011]所述的框架式机翼包括两根平行的前翼梁和后翼梁以及一根垂直连接两轴的主翼肋,以主翼肋为中心线成对转动连接于所述机身的两侧。
[0012]所述的框架式机翼的后翼梁与机身连接处,设有第一驱动机构,通过所述驱动机构的驱动,可使该框架式机翼相对于机身向后进行0°到90°之间的倾转。。
[0013]所述的框架式机翼上设有六块可倾转翼面,所述翼面上均设有翼间连接杆,所述的翼面通过所述的翼间连接杆以所述机翼的主翼肋为中心线每边三块,对称安装于所述机翼的前翼梁与后翼梁之间。
[0014]所述的框架式机翼的主翼肋与后翼梁交接处设有第二驱动机构,通过所述驱动机构的驱动,可使倾转翼面与机翼之间进行0°到90°范围内的顺时针倾转。
[0015]所述的第二驱动机构,通过框架式机翼主翼肋下方的飞轮、飞轮驱动轴以及框架式机翼前缘上的轮翼连接杆与倾转翼面进行机械连接,并产生驱动作用。
[0016]所述的第三驱动机构位于机身内部,设于所述框架式机翼前翼梁和机身的连接处下方,所述驱动机构上设有前翼梁锁,通过所述驱动的运作完成所述锁的开合。
[0017]所述的引擎分别对称固定设于所述框架式机翼的外侧,每个引擎上连接有一所述的螺旋桨。
[0018]所述尾翼为两个,成V字型对称设于所述机身的后端。
[0019]与现有技术相比,本发明具有以下优点。
[0020]1、框架式机翼上设有可倾转翼面,根据巡航或者垂直起降的需要,可倾转翼面可打开或闭合,在垂直起降状态下,通过打开可倾转翼面,使翼面与翼梁成90°夹角,以起到减小前飞阻力至最低程度,从而避免机翼完全丧失升力进入深度失速的危险情境。
[0021]2、引擎相对于机翼固接,机翼相对于机身可转动,在垂直起降过程中,机翼和引擎一起倾转,在任何情况下,螺旋桨面都垂直于机翼面,机翼面不会对螺旋桨气流构成阻挡,从而提高了引擎的气动效率。
[0022]3、在垂直起降过程中,可倾转翼面与框架式机翼成90度夹角,并且所有可倾转翼面处于相互平行位置,能对螺旋桨产生的推力气流起到很好的整流作用,大大地缓解了螺旋桨机在下降过程中涡流环造成的不利影响。
【专利附图】

【附图说明】
[0023]附图1为本发明巡航工作时的结构示意图;
附图2为本发明巡航工作时驱动机构的结构示意图;
附图3为本发明巡航工作时机翼构型前视图;
附图4为本发明垂直起降时的结构示意图;
附图5为本发明垂直起降时的侧视图;
附图6为本发明垂直起降时机翼构型前视图。
[0024]附图标记:机身1、框架式机翼2、框架式机翼前翼梁2a、框架式机翼后翼梁2b、框架式机翼主翼肋2c、可倾转翼面3、翼间连接杆3a、引擎4、螺旋桨5、第一驱动机构6、第二驱动机构7、飞轮驱动轴7a、飞轮7b、轮翼连接杆7c、第三驱动机构8、前翼梁锁9、尾翼10。【具体实施方式】
[0025]现结合【专利附图】
附图
【附图说明】对本发明做进一步的说明。
[0026]如附图1、附图2所示,一种新型结构的倾转翼飞机,机身1、框架式机翼2、可倾转翼面3、引擎4、螺旋桨5、第一驱动机构6、第二驱动机构7、第三驱动机构8、前翼梁锁9、尾翼10。
[0027]所述的框架式机翼2包括两根平行的前翼梁2a和后翼梁2b以及一根垂直连接两轴的主翼肋2c,以主翼肋2c为中心线成对转动连接于所述机身I的两侧。所述的后翼梁2a与机身I连接处,设有第一电机6,通过所述电机6的驱动,可使该框架式机翼2相对于机身I向后进行0°到90°之间的倾转。所述的框架式机翼2上设有六块可倾转翼面3,所述翼面3上均设有翼间连接杆7c,所述的翼面3通过所述的翼间连接杆7c以所述机翼的主翼肋2c为中心线每边三块,对称安装于所述机翼的前翼梁2a与后翼梁2b之间。所述的框架式机翼的主翼肋2c与后翼梁2b交接处设有第二驱动机构7,通过所述驱动机构7的驱动,可使倾转翼面3与机翼2之间进行0°到90°范围内的顺时针倾转。所述的第二驱动机构7,通过框架式机翼主翼肋2c下方的飞轮7b、飞轮驱动轴7a以及框架式机翼2前缘上的轮翼连接杆7c与倾转翼面3进行机械连接,并产生驱动作用。所述的第三驱动机构8位于机身I内部,设于所述框架式机翼前翼梁2a和机身I的连接处下方,所述驱动机构8上设有前翼梁锁9,通过所述驱动8的运作完成所述锁9的开合。所述的引擎4分别对称固定设于所述框架式机翼2的外侧,每个引擎4上连接有一所述的螺旋桨5。所述尾翼10为两个,成V字型对称设于所述机身I的后端。
[0028]如附图1、附图3所示,飞机在巡航飞行时,可倾转翼面在框架式机翼上呈闭合状态,机翼翼面与机身表面呈水平状态,前翼梁锁处于闭锁状态,从而使框架式机翼能够稳定牢固的保持巡航形态,防止由于机动飞行中的升力突增而偏离位置。此时飞机控制模式同普通固定翼飞机相同。
[0029]如附图4、附图5、附图6所示,飞机由巡航模式转为垂直起降模式,第三驱动机构控制前翼锁开锁,第一驱动机构工作,驱动框架式机翼上的后翼梁转动,机翼相对于机身开始向后倾转,直至垂直于机身;同时,第二驱动机构工作,飞轮在飞轮驱动轴驱动下绕驱动轴作圆周运动,同时飞轮通过连接在其上的轮翼连接杆、翼间连接杆,使可傾转翼面相对框架式机翼作0-90度范围内的转动,直至垂直于框架式机翼。
【权利要求】
1.一种新型结构的倾转翼飞机,其特征在于,所述飞机包括:机身、框架式机翼、可倾转翼面、引擎、螺旋桨、第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、前翼梁锁、尾翼。
2.根据权利要求1所述的一种新型结构的倾转翼飞机,其特征在于,所述的框架式机翼包括两根平行的前翼梁和后翼梁以及一根垂直连接两轴的主翼肋,以主翼肋为中心线成对转动连接于所述机身的两侧。
3.根据权利要求2所述的一种新型结构的倾转翼飞机,其特征在于,所述的框架式机翼的后翼梁与机身连接处,设有第一驱动机构,通过所述驱动机构的驱动,可使该框架式机翼相对于机身向后进行0°到90°之间的倾转。
4.根据权利要求2所述的一种新型结构的倾转翼飞机,其特征在于,所述的框架式机翼上设有六块可倾转翼面,所述翼面上均设有翼间连接杆,所述的翼面通过所述的翼间连接杆以所述机翼的主翼肋为中心线每边三块,对称安装于所述机翼的前翼梁与后翼梁之间。
5.根据权利要求2所述的一种新型结构的倾转翼飞机,其特征在于,所述的框架式机翼的主翼肋与后翼梁交接处设有第二驱动机构,通过所述驱动机构的驱动,可使倾转翼面与机翼之间进行0°到90°范围内的倾转。
6.根据权利要求5所述的一种新型结构的倾转翼飞机,其特征在于,所述的第二驱动机构,通过框架式机翼主翼肋下方的飞轮、飞轮驱动轴以及框架式机翼前缘上的轮翼连接杆与倾转翼面进行机械连接,使可倾转翼面绕其轴型翼肋相对框架式机翼作0°到90°范围内的转动,直至垂直于框架式机翼。
7.根据权利要求1所述的一种新型结构的倾转翼飞机,其特征在于,所述的第三驱动机构位于机身内部,设于所述框架式机翼前翼梁和机身的连接处下方,所述驱动机构上设有前翼梁锁,通过所述驱动的运作完成所述前翼梁锁的开锁和闭锁。
8.根据权利要求1所述的一种新型结构的倾转翼飞机,其特征在于,所述的引擎分别对称固定设于所述框架式机翼的外侧,每个引擎上连接有一所述的螺旋桨。
9.根据权利要求1所述的一种新型结构的倾转翼飞机,其特征在于,所述尾翼为两个,成V字型对称设于所述机身的后端。
【文档编号】B64C27/22GK103979103SQ201410240741
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年6月3日 优先权日:2014年6月3日
【发明者】不公告发明人 申请人:杭州策引东机电有限公司
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