一种基于并联机构的双倾转机翼及倾转翼机的制作方法

【】本技术涉及机翼结构设计，尤其涉及一种基于并联机构的双倾转机翼及倾转翼机。

背景技术

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背景技术：

1、倾转翼机是一种新构型飞行器，可以以直升机模式垂直起飞，可通过倾转旋翼短舱的角度经历过渡状态，最终进入固定翼螺旋桨飞机模式高速前飞，兼具固定翼飞机和直升机的功能，具有可短距起降、垂直起降、巡航速度快和航程大的优点。它既具有普通直升机垂直起降和空中悬停的能力，又具有涡轮螺旋桨飞机的高速巡航飞行的能力。目前倾转翼飞机主要有两种形式一种是倾转旋翼，另一种是倾转机翼。倾转旋翼是一种性能独特的旋翼飞行器。它是在类似固定翼飞机机翼的两翼尖处，各装一套可在水平位置与垂直位置之间转动的旋翼倾转系统组件，当飞机垂直起飞和着陆时，旋翼轴垂直于地面，呈横列式直升机飞行状态，并可在空中悬停、前后飞行和侧飞。在倾转旋翼机起飞达到一定速度后，旋翼轴可向前倾转90°角，呈水平状态，旋翼当作拉力螺旋桨使用，此时倾转旋翼机能像固定翼飞机那样以较高的速度作远程飞行。倾转机翼飞行器与倾转旋翼飞行器类似，不同之处是前者的机翼始终顺着旋翼滑流方向连同旋翼一起旋转以实现推力换向，它既具有普通直升机垂直起降和空中悬停的能力，又具有涡轮螺旋桨飞机的高速巡航飞行的能力。与直升机相比，倾转旋翼或倾转翼飞行器综合了旋翼和固定翼的优势，其中，倾转翼在垂直起降和悬停时的气动效率显著高于倾转旋翼。

2、目前技术存在以下缺点：不论是倾转旋翼机构还是倾转机翼结构均只能绕飞机横轴(两个机翼间连线形成的轴)转动，提高其俯仰能力，而无法绕飞机纵轴转动，提高其滚转能力，机翼的滚转运动依然是通过机翼上的副翼去实现，效率低下；所有的倾转翼结构均采用串联机构，通过齿轮驱动或者作动器驱动旋翼或者机翼转动。而串联机构负载能力低，自重比大；同时还无防异物入侵装置，机翼在进行俯仰运动时，机翼与机身之间的空间无防异物入侵装置，如在机翼俯仰运动中遇鸟击等其他异物侵入，易造成机翼无法恢复其原始位置，从而无法提供最大巡航速度。

3、因此，有必要研究一种基于并联机构的双倾转机翼及飞行器来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。

技术实现思路

0、
技术实现要素：

1、有鉴于此，本实用新型提供了一种基于并联机构的双倾转机翼及倾转翼机，通过并联机构不仅实现飞机俯仰运动也能实现飞机滚转运动，且安装有密封圈，防止异物进入机翼与机身之间。

2、一方面，本实用新型提供一种基于并联机构的双倾转机翼，所述双倾转机翼用于倾转翼机，所述双倾转机翼包括机翼、机翼支撑结构、并联rps支链和密封结构，所述机翼支撑结构通过并联rps支链连接机翼，所述机翼支撑结构固定于倾转翼机的机身上，所述密封结构封闭连接机翼支撑结构边缘和机翼。

3、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述并联rps支链包括三个完全相同的rps支链，三个rps支链两两之间夹角均为120°。

4、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述三个rps支链均包括主动移动副p、转动副r和球铰s，所述球铰s一端固定连接在机翼上，另一端通过主动移动副p连接转动副r，所述转动副r固定在倾转翼机的机身上。

5、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述主动移动副p包括第一伸缩杆和第二伸缩杆，所述第一伸缩杆一端与转动副r可转动连接，另一端连接第二伸缩杆，所述第二伸缩杆一端套接在第一伸缩杆内，另一端与球铰s可转动连接。

6、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述移动副在其与第一伸缩杆连接处设有双耳孔，所述第一伸缩杆上设有与双耳孔相对应的连接孔，所述双耳孔与连接孔铰接。

7、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述机翼支撑结构上设有三个完全相同的支链槽，三个rps支链的转动副r分别固定设置在三个支链槽内。

8、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述机翼支撑结构宽度不小于机翼宽度。

9、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述三个rps支链中其中一个rps支链设置在靠近倾转翼机机头方向，另外两个rps支链设置在靠近倾转翼机机尾方向，靠近倾转翼机机头方向的rps支链的移动副的延伸方向与机身的中轴线重合。

10、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述密封结构为密封橡胶圈，所述三个支链槽均设置在密封橡胶圈内。

11、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种倾转翼机，所述倾转翼机包括所述的双倾转机翼。

12、与现有技术相比，本实用新型可以获得包括以下技术效果：

13、本实用新型可通过并联机构3rps机构实现机翼绕倾转翼机横向以及纵向滚转，利用并联机构负重比大，每条运动链都能承受载荷情况下，并联机构较串联机构具有更大的承载能力的优点以及并联机构刚度大，并联机构的每条运动链可以分享载荷,高的刚度使得每条运动链上的变形都极小,确保了并联机构上末端机翼的位置精度的优点，提高倾转翼机的越障能力、俯仰能力以及倾转翼机整体性能，并通过一种可伸缩密封垫实现机翼与机身的密封功能，防止在机翼俯仰以及滚转过程中有异物入侵造成机翼位置无法复原。

14、当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

技术特征：

1.一种基于并联机构的双倾转机翼，用于倾转翼机，其特征在于，所述双倾转机翼包括机翼、机翼支撑结构、并联rps支链和密封结构，所述机翼支撑结构通过并联rps支链连接机翼，所述机翼支撑结构固定于倾转翼机的机身上，所述密封结构封闭连接机翼支撑结构边缘和机翼，所述并联rps支链包括三个完全相同的rps支链，三个rps支链两两之间夹角均为120°。

2.根据权利要求1所述的双倾转机翼，其特征在于，所述三个rps支链均包括主动移动副p、转动副r和球铰s，所述球铰s一端固定连接在机翼上，另一端通过主动移动副p连接转动副r，所述转动副r固定在倾转翼机的机身上。

3.根据权利要求2所述的双倾转机翼，其特征在于，所述主动移动副p包括第一伸缩杆和第二伸缩杆，所述第一伸缩杆一端与转动副r可转动连接，另一端连接第二伸缩杆，所述第二伸缩杆一端套接在第一伸缩杆内，另一端与球铰s可转动连接。

4.根据权利要求3所述的双倾转机翼，其特征在于，所述移动副在其与第一伸缩杆连接处设有双耳孔，所述第一伸缩杆上设有与双耳孔相对应的连接孔，所述双耳孔与连接孔铰接。

5.根据权利要求4所述的双倾转机翼，其特征在于，所述机翼支撑结构上设有三个完全相同的支链槽，三个rps支链的转动副r分别固定设置在三个支链槽内。

6.根据权利要求1所述的双倾转机翼，其特征在于，所述机翼支撑结构宽度不小于机翼宽度。

7.根据权利要求4所述的双倾转机翼，其特征在于，所述三个rps支链中其中一个rps支链设置在靠近倾转翼机机头方向，另外两个rps支链设置在靠近倾转翼机机尾方向，靠近倾转翼机机头方向的rps支链的移动副的延伸方向与机身的中轴线重合。

8.根据权利要求5所述的双倾转机翼，其特征在于，所述密封结构为密封橡胶圈。

9.根据权利要求8所述的双倾转机翼，其特征在于，所述三个支链槽均设置在密封橡胶圈内。

10.一种倾转翼机，其特征在于，所述倾转翼机包括如上述权利要求1-9之一所述的双倾转机翼。

技术总结
本技术提供了一种基于并联机构的双倾转机翼及倾转翼机，所述双倾转机翼包括机翼、机翼支撑结构、并联RPS支链和密封结构，所述机翼支撑结构通过并联RPS支链连接机翼，所述机翼支撑结构固定于倾转翼机的机身上所述密封结构封闭连接机翼支撑结构边缘和机翼，所述并联RPS支链包括三个完全相同的RPS支链，三个RPS支链两两之间夹角均为120°，本技术通过并联机构不仅实现飞机俯仰运动也能实现飞机滚转运动，且安装有密封圈，防止异物进入机翼与机身之间。

技术研发人员：张亚伟,王兆兵,王宁,常硕,张志雄
受保护的技术使用者：中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心
技术研发日：20230518
技术公布日：2024/1/15