[發(fā)明專利]共軸雙旋翼偏轉(zhuǎn)翼飛機(jī)

無效

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• 申請日: 2010-06-03
• 公開（公告）號: CN101870355A
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊茂亮
• 申請（專利權(quán)）人: 楊茂亮
• 主分類號: B64C3/38
• 分類號: B64C3/38;B64C9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種飛行器，既能以直升機(jī)方式穩(wěn)定的垂直或短距離滑跑起降，也能以固定翼飛機(jī)方式快速度大載重飛行。顯著提高載具適應(yīng)不同任務(wù)的能力。

背景技術(shù)

目前，國內(nèi)外已知的偏轉(zhuǎn)翼飛機(jī)，如美國V-22大都采取運(yùn)輸機(jī)機(jī)體，靠發(fā)動機(jī)短艙整體偏轉(zhuǎn)，帶動機(jī)身兩側(cè)旋翼做垂直起降或者固定翼平飛，具備了短距、垂直起能力、空中快速飛行的優(yōu)點(diǎn)。

但是正因為采用兩邊旋翼抬著飛機(jī)飛行，其穩(wěn)定性遠(yuǎn)不如采取一個旋翼軸的直升機(jī)，而且現(xiàn)有偏轉(zhuǎn)翼飛機(jī)從靠旋翼升力轉(zhuǎn)變到靠機(jī)翼升力操縱控制難度大，機(jī)械復(fù)雜，單發(fā)飛行能力欠缺，安全性不高，價格昂貴，同時飛機(jī)在起飛時機(jī)翼且會阻擋部分旋翼氣流，損耗部分發(fā)動機(jī)功率，不利于燃油效率的提高，影響了有效載荷及航程。

這些不可忽視的缺陷造成偏轉(zhuǎn)翼飛機(jī)難以像普通直升機(jī)那樣大量裝備，靈活使用，目前投入實用的載人偏轉(zhuǎn)翼飛機(jī)，也僅有美軍的V-22系列。

而現(xiàn)有直升機(jī)的飛行控制系統(tǒng)都非常復(fù)雜，周期距控制系統(tǒng)、總距控制系統(tǒng)、反扭力控制系統(tǒng)都是常規(guī)直升機(jī)設(shè)計中無法回避的技術(shù)難題，這導(dǎo)致飛行器機(jī)械復(fù)雜，維護(hù)檢修工作量較大，使用成本較高。

同時現(xiàn)有的直升機(jī)由于在高速飛行時直升機(jī)的前沖力會增加通過前行槳葉的空氣速度，同時減小后行槳葉的速度，螺旋槳葉在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中的速度就可能達(dá)到超音速，而另一側(cè)對應(yīng)的螺旋槳葉卻處于失速的邊緣狀態(tài)，這限制了普通直升機(jī)的最大速度只能在300公里/小時左右。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有偏轉(zhuǎn)翼飛機(jī)穩(wěn)定性差、安全性不高、技術(shù)負(fù)責(zé)、操作難度大、價格昂貴等缺陷，本發(fā)明提供一種高飛行穩(wěn)定性，并能融固定翼飛機(jī)和直升機(jī)優(yōu)點(diǎn)為一體的一種飛行器。它既具有固定翼飛機(jī)速度快和航程遠(yuǎn)的特點(diǎn)，又能象直升機(jī)一樣安全、穩(wěn)定的垂直起降和懸停，并且以全新的飛行控制方式，簡化了傳統(tǒng)直升機(jī)和偏轉(zhuǎn)翼飛機(jī)復(fù)雜的飛行控制系統(tǒng)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

為能具備變固定翼飛行能力，本發(fā)明采用了機(jī)體外門式發(fā)動機(jī)偏轉(zhuǎn)支架，在類似普通直升飛機(jī)機(jī)體的外部設(shè)置了一門式外支架，支架的頂端裝剛性共軸雙旋翼，發(fā)動機(jī)及大型固定翼安裝于門式支架的外側(cè)，發(fā)動機(jī)通過支架內(nèi)的傳動軸與支架頂端的剛性共軸雙旋翼連接。門式支架底部軸連接于載人機(jī)體兩側(cè)靠近重心附近。使整個飛行動力系統(tǒng)、大部分飛行控制系統(tǒng)都與飛機(jī)主機(jī)體分開，并依靠轉(zhuǎn)軸在不改變飛機(jī)機(jī)體姿態(tài)的情況下實現(xiàn)旋翼系統(tǒng)牽引方向的改變。在直升機(jī)飛行模式中：門式支架垂直于機(jī)身，剛性共軸雙旋翼產(chǎn)生下洗氣流，支持飛機(jī)懸停及垂直起降。大載荷短距起降時：門式支架向前傾斜一定角度，剛性共軸雙旋翼向后下方產(chǎn)生氣流，旋翼拉動飛機(jī)作短距起降。起飛后需要固定翼飛行模式高速飛行時：門式支架向前平放，與機(jī)體平行，剛性共軸雙旋翼向正前方產(chǎn)生拉力，固定翼面在高速度情況下產(chǎn)生浮力托舉飛機(jī)，飛機(jī)作高速水平飛行。

新飛行控制方式：

飛行控制：當(dāng)飛機(jī)要前進(jìn)或者后退時，直接采取飛機(jī)外門式支架向前傾斜或者向后傾斜來實現(xiàn)前進(jìn)與后退，或者以主翼襟翼改變下洗氣流控制前進(jìn)與后退。左右方向的控制則采取在直升機(jī)模式下以主翼、襟翼改變下洗氣流來實現(xiàn)，在固定翼及短距飛行模式下側(cè)依靠尾翼控制方向。

由于采用剛性共軸旋翼也省去了常規(guī)直升機(jī)的反扭力控制系統(tǒng)，同時也因有了全新的方向控制方式，本發(fā)明也省去了一般共軸旋翼機(jī)的差動方向控制系統(tǒng)。

總之本發(fā)明采取簡單并有效的控訴方式，節(jié)省大量的結(jié)構(gòu)重量提高有效載荷。也提高了飛行器的可靠性。

本發(fā)明的有益效果是：

有效的提高飛行器的飛行穩(wěn)定性：在飛行穩(wěn)定性方面與普通的旋翼直升機(jī)完全一樣，避免了普通偏轉(zhuǎn)翼飛機(jī)重心不穩(wěn)的現(xiàn)象。

提高了飛行器的有效載荷：在同等級情況下以短距起飛方式可比直升機(jī)取得更大的載重效果，投送人員，物資的效率更高。

速度更快：由于在飛行中旋翼能調(diào)整到水平方向，旋翼效率完全用于推動飛機(jī)前行，必開了直升機(jī)的速度限制，具備高速飛行的能力。

航程更遠(yuǎn)：由于旋翼水平調(diào)整提升了燃油效率，在同等載油量情況下，該發(fā)明飛行器比類似級別直升機(jī)及普通偏轉(zhuǎn)翼飛機(jī)更能取得航程上的優(yōu)勢，并且飛行速度更快，飛的更高。

維護(hù)簡便：由于采用了全新的飛行控制方式，簡化了機(jī)械控制系統(tǒng)，大大降低了維護(hù)工作量。

安全性提高：對比現(xiàn)有偏轉(zhuǎn)翼飛機(jī)，該發(fā)明簡單有效，重心穩(wěn)定，在遇到機(jī)械故障后能與直升機(jī)一樣依靠旋翼墜落逃生。

對技術(shù)要求不高：本發(fā)明完全依據(jù)現(xiàn)有的直升機(jī)技術(shù)設(shè)計，現(xiàn)有的直升機(jī)技術(shù)完全能實現(xiàn)。