一种用于倾转旋翼机的倾转机构的制作方法

本发明涉及一种倾转机翼形式的倾转旋翼飞机的倾转机构，属于倾转旋翼飞行器倾转机构技术领域。

背景技术：

倾转旋翼飞机结合了旋翼飞机和固定翼飞机的优势，通倾转运动，实现旋翼机和固定翼飞机之间的转换，既有旋翼飞机的垂直起降、垂直飞行能力，又兼具固定翼飞机的飞行速度快、飞行高度大、航程远、续航能力强等优势。在倾转旋翼飞机设计技术中，其核心部分是倾转机构的设计，现有的传动方式有舵机驱动，齿轮传动，液压传动等，舵机驱动的方式结构简单，承力较小，且一般不具备自锁功能，一般用于小型倾转旋翼飞机上。齿轮和液压传动方式能够具有承载，但其结构复杂，结构重量过大，致使飞机起飞重量较大。综合上述现有技术的不足，本发明提供一种新型的倾转机构。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有倾转机构技术上存在的不足，提供一种倾转机翼式倾转旋翼机的倾转机构，该机构能够实现较为精确的倾转角度控制，并且具有结构简单，重量轻，传力较大，能够自锁等功能特点。

本发明的技术目的通过以下任一技术方案实现。

一种用于倾转旋翼机的倾转机构，所述倾转旋翼机包括安装于机身顶部的可倾转机翼，其特征在于:

所述机翼后缘和机身铰接，所述倾转机构带动所述机翼沿铰接处倾转；

所述倾转机构包括电机、导轨、滑块和支撑连杆，所述电机驱动所述滑块在所述导轨上平移，所述支撑连杆两端分别和所述滑块和所述机翼的前缘铰接。

根据上述任一技术方案所述的倾转机构，其特征在于，所述电机为步进电机。

根据上述任一技术方案所述的倾转机构，其特征在于，所述倾转机构还包括丝杠5和丝杠螺母8，所述滑块4和所述丝杆螺母8固定；所述步进电机12在转动时带动丝杠5旋转，进而带动丝杠螺母8平移，使得滑块4在导轨上平移。

根据上述任一技术方案所述的倾转机构，其特征在于，所述倾转机构还包括和滑块4固定的直线轴承9，所述滑块4通过所述直线轴承9在导轨上平移。

根据上述任一技术方案所述的倾转机构，其特征在于，所述导轨相对于机身固定。

根据上述任一技术方案所述的倾转机构，其特征在于，所述导轨与机身轴线呈30-60°的夹角。

在一个更为具体的技术方案中，本发明提供一种用于倾转旋翼机的倾转机构，整体包括步进电机，联轴器，丝杠，丝杠螺母，导轨，直线轴承，固定块，滑块，支撑连杆等部件，整体结构比较简单。该结构使用步进电机驱动，便于机械设计和控制实现。

固定块由两块构成，均固定于机身上；丝杠与导轨平行固定于两个固定块之间，与机身轴线呈30°至60°的夹角，用螺丝将导轨固定于两个固定块之间，丝杠两端分别嵌入轴承，再固定于两个固定块上，丝杠可沿自身轴线旋转，但轴线方向被固定块限位；步进电机固定于下固定块上，其动力输出轴通过联轴器与丝杠下端相连，用于驱动丝杠沿自身轴线转动；丝杠螺母和直线轴承分别套在丝杠和导轨上，而丝杠螺母和直线轴承用螺丝固定于滑块上，滑块限制住它们的相对位移，它们只能沿同时沿丝杠和导轨的轴线方向运动；支撑连杆一端与滑块铰接，另一端与机翼前缘处的翼肋铰接；机翼后缘对称的两处与机身铰接。该倾转机构的实质为曲柄滑块机构。

机翼倾转时，步进电机驱动丝杠转动，丝杠的旋转运动转化为丝杠螺母、直线轴承和滑块沿丝杠、导轨的直线运动，而后，滑块带动支撑连杆运动，支撑连杆再带动机翼沿机翼与机身的铰接点转动，实现飞行模式的转化。

本发明的有益效果包括以下任一项：

1.该倾转机构使用步进电机驱动，便于机械设计和控制实现；丝杠导轨结构将旋转运动转化为直线运动进而驱动机翼的倾转运动；该机构结构简单，重量轻，传力较大，占地空间小并且具有自锁功能，适用于各种倾转机翼式的飞机。

2.丝杠与导轨平行，与机身轴线呈30°至60°的夹角；滑块的有效行程与支撑连杆的长度相当，而且支撑连杆两个铰接点的距离约是机翼前后缘的铰接点在飞机对称面上投影的长度的1.4倍，因此，无论飞机是在平飞、垂飞还是在过渡阶段，支撑连杆铰接点连线与机翼前后缘铰接点连线的夹角始终在45°至135°之间，这使得支撑连杆受力均匀，安全性较高。同时，也可以使在机翼倾转过程中，支撑连杆运动轨迹划过的空间较小，减少了与机身其他零部件发生干涉的可能性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明

图1是飞机倾转过程中示意图；

图2是丝杠导轨处的细节图；

图3是飞机平飞状态侧视简图；

图4是飞机垂飞状态侧视简图；

图5是飞机垂飞状态示意图；

图6是飞机平飞状态示意图；

图中：1机翼，2机身，3支撑连杆，4滑块，5丝杠，6下固定块，7上固定块，8丝杠螺母，9直线轴承，10导轨，11联轴器，12，步进电机，13轴承，14倾转机构。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

假设开始时飞机为平飞状态，此时，滑块4处于导轨10和丝杠5底端，与下固定块6靠近，支撑连杆3与导轨10和丝杠5大致共线。整体结构如图3所示。

当步进电机12逆时针转动，飞机由平飞向垂飞状态过渡，步进电机12转动，带动丝杠螺母8、滑块4和直线轴承9一起沿丝杠5和导轨10向上运动，由于滑块4与支撑连杆3铰接，支撑连杆3也跟着向上运动，将机翼1沿机翼后缘的与机身2相连的两个铰接点倾转，实现飞机的倾转操作。

当机翼1倾转竖直状态时，飞机完成过渡，处于垂飞状态，此时，滑块4处于导轨10和丝杠5的顶部，与上固定块7靠近，支撑连杆3再次与导轨10和丝杠5大致共线。整体结构如图4所示，整套倾转机构在飞机上的位置如图5所示。