[發明專利]一種傾轉三旋翼飛行器傾轉機構有效

申請號：	201610096737.7	申請日：	2016-02-22
公開（公告）號：	CN105620743B	公開（公告）日：	2018-02-06
發明（設計）人：	龔正;張同任;史志偉;陳坤	申請（專利權）人：	南京航空航天大學
主分類號：	B64C27/52	分類號：	B64C27/52
代理公司：	江蘇圣典律師事務所32237	代理人：	賀翔
地址：	210016 江***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種傾轉三旋翼飛行器轉機
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【說明書】：

技術領域：

本發明涉及一種傾轉三旋翼飛行器傾轉機構，其屬于航空機械領域。

背景技術：

傾轉旋翼飛機具有優良的短距/垂直起降和高速巡航性能，已經得到了各國包括軍用和民用領域越來越多的重視，如美國的V22“魚鷹”飛機已經在美國軍隊服役。但同時這種飛機也有它固有的缺陷，如結構復雜、安全性、可維護性差等?！棒~鷹”的旋翼系統結構上采用與常規直升機同樣的可周期變槳距機構，這就極大的增加了結構重量和復雜性，增加了維護成本；在直升機模式下，旋翼與機翼有很大的重疊面積，造成的氣動干擾極大的削弱了懸停時的拉力效率；由于旋翼過大，“魚鷹”不能像常規固定翼飛機那樣以常規方式起飛降落，客觀上減少了它的航程潛力，同時過大的旋翼也限制了飛機的最大飛行速度。

傾轉三旋翼飛行器國內外也已有研究，但機身都限于常規布局，且由于后機身的阻擋，后旋翼系統只能設置為固定的向上產生拉力的方式，最多只能左右轉動產生偏航力矩來控制航向，而不能像前兩套旋翼系統一樣前后傾轉。這就使得在固定翼模式飛行時，后旋翼系統停止工作，且會產生一定的阻力；此種構型的傾轉三旋翼飛行器并沒有充分發揮其所有旋翼系統的效率。

發明內容：

本發明提供一種傾轉三旋翼飛行器傾轉機構，通過前后傾轉機構帶動前兩套旋翼系統和后旋翼系統傾轉，以及后旋翼系統偏航運動，實現傾轉三旋翼飛行器三旋翼模式和固定翼模式飛行和過渡轉換。

本發明采用如下技術方案：一種傾轉三旋翼飛行器傾轉機構，包括機身、固定于機身前部下方的前傾轉軸、從機身后部伸出的航向控制軸、固定在航向控制軸上的后傾轉軸、前兩套旋翼系統和后旋翼系統、固定于前傾轉軸上的驅動前兩套旋翼系統運動的前電機、固定于后傾轉軸上的驅動后旋翼系統運動的后電機、機翼、固定于機翼上的升降副翼和翼尖小翼、位于機身下方的前起落架和主起落架，其中機翼共包括有兩個，其分別位于機身的左右兩側，在所述前傾轉軸中部安裝有第二同步帶輪、第一同步帶輪、前傾轉舵機、同步帶，其中前傾轉舵機的轉軸固連于第一同步帶輪右側，第一同步帶輪位于第二同步帶輪正上方，第二同步帶輪固定在前傾轉軸中間位置，利用同步帶將第一同步帶輪和第二同步帶輪連接起來，所述前傾轉軸、第二同步帶輪、第一同步帶輪、前傾轉舵機以及同步帶共同構成了前傾轉機構；在所述后傾轉軸前部安裝有滑輪、軟鋼絲、后傾轉舵機、舵機盤，其中后傾轉舵機的轉軸固連于舵機盤左側，軟鋼絲固定在舵機盤上的凹槽內，軟鋼絲通過滑輪將舵機盤和后傾轉軸連接起來，所述后傾轉軸、滑輪、軟鋼絲、后傾轉舵機及舵機盤共同構成了后傾轉機構；在所述航向控制軸前端安裝有偏航舵機、連桿、搖臂及舵角，其中搖臂固連在偏航舵機左側，舵角固定在航向控制軸上，搖臂和舵角平行且通過連桿連接，所述航向控制軸、偏航舵機、連桿、搖臂以及舵角共同構成了偏航軸控制機構。

進一步地，所述前兩套旋翼系統位于前傾轉軸兩端，后旋翼系統位于航向控制軸末端。

進一步地，所述前兩套旋翼和后旋翼系統呈正三角形或等腰三角形布置。

進一步地，所述前兩套旋翼和后旋翼系統的尺寸相同。

本發明具有如下有益效果：

(1)與傾轉兩旋翼相比，傾轉三旋翼飛行器可以更容易配平縱向力矩，對重心位置不敏感；

(2)前兩套旋翼系統和后旋翼系統在三旋翼模式和固定翼模式下都在使用，充分利用所有旋翼系統的動力；

(3)傾轉機構使所有旋翼系統在由三旋翼模式向固定翼模式加速過渡時均向后傾，減少傾轉力矩，保護傾轉驅動機構和舵機，通過前兩套旋翼系統和后旋翼系統的差動可有效提供縱向増穩控制，通過前兩套旋翼系統轉速差動，可有效提供航向増穩控制；

(4)傾轉三旋翼飛行器由三旋翼模式向固定翼模式轉換時，三套旋翼系統向后傾轉加速過渡可有效減少所需傾轉力矩，保護旋翼傾轉驅動機構；

(5)前傾轉軸驅動機構，后傾轉軸驅動機構以及航向控制軸驅動機構分開設計，由飛控系統單獨控制，通過前兩套旋翼系統和后旋翼系統的差動可有效提供縱向俯仰力矩控制；

(6)機身后部預留足夠的空間，能夠使后旋翼系統可以前后傾轉及左右偏航運動。

附圖說明：

圖1為本發明傾轉三旋翼飛行器傾轉機構整體布局圖(處于固定翼模式)。