101b)，大部分功率通过可变速主传动系统(112)传递给主旋翼，另一部分通过尾传动系统(125)传递给尾部螺旋桨(122)，主旋翼转速逐渐上升达到额定转速，尾部螺旋桨转速逐渐上升达到额定转速，此时发动机功率分别供给主旋翼(约占总功率的85% )和尾部螺旋桨(约占总功率的15% )。
[0022]图7示出根据一个实施方式的主旋翼从额定转速逐渐降低转速直至停转、飞行器从旋转翼工作状态切换到固定翼工作状态的示例性框图。联接于行星齿轮传动装置的内齿圈制动器(111)瞬间解脱，内齿圈空转，主旋翼(121)失去动力，联接于可变速齿轮系统的行星架制动器(114)半制动，主旋翼(121)转速逐渐降低，如图3所示；联接于可变速齿轮系统的行星架制动器(114)解脱，可变速齿轮系统的内齿圈制动器(111)半制动，带动主旋翼(121)低速拖转至固定位置，如图4所示；可变速齿轮系统的内齿圈制动器(111)解脱，可变速齿轮系统的行星架制动器(114)制动，如图5所示，此时行星架不再有功率输入，全部功率输入尾部螺旋桨(122)，工作状态转换为固定翼飞行器状态。
[0023]图8是根据一个实施方式的主旋翼从停转逐渐提升转速达到额定转速、飞行器从固定翼工作状态切换到旋转翼工作状态的示例性框图。联接于可变速齿轮系统的行星架制动器(114)解脱，可变速齿轮系统的内齿圈制动器(111)半制动，主旋翼(121)转速逐渐提升；可变速齿轮系统的内齿圈制动器(111)制动，主旋翼(121)达到额定转速，此时工作状态转换为旋转翼飞行器状态，发动机功率分别供给主旋翼(约占总功率的85% )和尾部螺旋桨(约占总功率的15% )。
[0024]已经根据特定示例和子系统描述了一种可停转旋翼飞行器驱动系统以及改变其旋翼系统工作状态的方法。本发明并不局限于这些特定的示例或者子系统，而且还能延伸至其他实施方式。
【主权项】
1.一种可停转旋翼飞行器驱动系统，其特征在于:包括旋翼系统、一个或多个发动机、可变速传动系统、齿轮减速系统及尾传动系统。 所述旋翼系统包括一个主旋翼和一个尾部螺旋桨。主旋翼在旋转翼和固定翼工作状态下均提供飞行器所需的升力，尾部螺旋桨在旋转翼工作状态下主要起到平衡扭矩的作用，在固定翼状态下提供飞行器所需的前飞推进力； 所述一个或多个发动机中每个发动机通过齿轮减速系统、可变速传动系统和尾传动系统联接于旋翼系统； 所述可变速传动系统包括联接于齿轮减速系统的输入轴、联接于主旋翼的输出轴、行星齿轮传动装置、联接于行星齿轮传动装置的行星架制动器以及联接于行星齿轮传动装置的内齿圈制动器； 所述齿轮减速系统是联结于一个或多个发动机中的各发动机输入轴、可变速传动系统以及尾传动系统的用于减速的齿轮系统； 所述尾传动系统是联结于齿轮减速系统和尾部螺旋桨的齿轮系统。
2.根据权利要求1所述的可停转旋翼飞行器驱动系统，其特征在于:联接于行星齿轮传动装置的行星架制动器是一种盘式制动器，可制动行星齿轮传动装置的行星架从而使主旋翼从额定转速减速至停止转动，也可逐渐解脱制动行星齿轮传动装置的行星架从而使主旋翼逐步起动并达额定转速。
3.根据权利要求1所述的可停转旋翼飞行器驱动系统，其特征在于:联接于行星齿轮传动装置的内齿圈制动器也是一种盘式制动器，可制动行星齿轮传动装置的内齿圈从而使内齿圈减速至停止转动，也可逐渐解脱制动行星齿轮传动装置的内齿圈从而使内齿圈逐步起动并达最大转速。
4.根据权利要求2和3所述的可停转旋翼飞行器驱动系统，其特征在于:所述可变速传动系统通过分别制动、半制动和解脱制动行星架制动器或内齿圈制动器，而使主旋翼在停止转动、起动转动逐步增速至额定转速的状态间进行切换，其中半制动状态通过反馈可以主动控制行星架和内齿圈的转速。
5.改变如权利要求1所述的可停转旋翼飞行器驱动系统旋翼工作状态的方法，其特征在于: 当可变速齿轮系统的行星架制动器解脱，可变速齿轮系统的内齿圈制动器制动，此时行星架将部分功率输出至主旋翼，由主旋翼提供飞行器所需的升力；尾传动系统将其余部分功率输出至尾部螺旋桨，由尾部螺旋桨平衡扭矩，处于旋转翼飞行器工作状态； 当可变速齿轮系统的行星架制动器制动，可变速齿轮系统的内齿圈制动器解脱，此时主旋翼停止转动不再有功率输入，其转化为固定翼提供飞行器所需的升力；尾传动系统将全部功率输出至尾部螺旋桨，由尾部螺旋桨提供前飞推进力，处于固定翼飞行器工作状态； 当可变速齿轮系统的行星架制动器逐渐制动，可变速齿轮系统的内齿圈制动器逐渐解脱，使所述主旋翼由额定转速工作状态逐渐降低转速并最终停转，转换为固定翼飞行器工作状态； 当可变速齿轮系统的行星架制动器逐渐解脱，可变速齿轮系统的内齿圈制动器逐渐制动，使所述主旋翼由停转状态逐渐增速最终达到额定转速，转换为旋转翼飞行器工作状态。
6.根据权利要求5所述的改变旋翼工作状态的方法，其特征在于，所述使主旋翼由额定转速状态逐渐降低转速并最终停转的步骤进一步包括: 飞行器初始工作状态为旋翼状态，可变速齿轮系统的行星架制动器解脱，可变速齿轮系统的内齿圈制动器制动； 可变速齿轮系统的内齿圈制动器瞬间解脱，内齿圈空转，主旋翼失去动力； 可变速齿轮系统的行星架制动器逐渐制动，主旋翼转速逐渐降低； 可变速齿轮系统的行星架制动器解脱，可变速齿轮系统的内齿圈制动器半制动，带动主旋翼低速拖转至固定位置； 可变速齿轮系统的内齿圈制动器解脱，可变速齿轮系统的行星架制动器制动，工作状态转换为固定翼飞行器状态。
7.根据权利要求5所述的改变旋翼工作状态的方法，其特征在于，所述使主旋翼由停转状态逐渐提高转速最终达到额定转速的步骤进一步包括: 飞行器初始工作状态为固定翼状态，可变速齿轮系统的行星架制动器制动，可变速齿轮系统的内齿圈制动器解脱； 可变速齿轮系统的行星架制动器解脱； 可变速齿轮系统的内齿圈制动器半制动，主旋翼转速逐渐提升； 可变速齿轮系统的内齿圈制动器制动，主旋翼达到额定转速，工作状态转换为旋转翼飞行器状态。
【专利摘要】本发明公开了一种可停转旋翼飞行器驱动系统以及改变其旋翼系统工作状态的方法。可停转旋翼飞行器驱动系统包含旋翼系统、一个或多个发动机、可变速传动系统、齿轮减速系统及尾传动系统。当主旋翼停止转动时，行星齿轮装置内齿圈为空转状态不输出功率，发动机功率通过尾传动系统全部供给尾部螺旋桨；当主旋翼以额定速度转动时，行星齿轮装置内齿圈完全制动，发动机功率分别供给主旋翼(约占总功率的85％)和尾部螺旋桨(约占总功率的15％)。
【IPC分类】B64D35-00
【公开号】CN104875899
【申请号】CN201510158093
【发明人】王海伟, 刘更, 吴立言, 杨小辉, 韩冰, 宋欢, 任丽强, 刘岚, 佟瑞庭, 马尚君
【申请人】西北工业大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年4月3日