[發明專利]橫流風扇式旋翼系統

在審

• 申請號: 201610215576.9
• 申請日: 2016-04-08
• 公開（公告）號: CN105775148A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 朱清華;徐起;張昊;肖升興;徐偉漢;唐正飛
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B64D35/04
• 分類號: B64D35/04
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

技術領域

本發明涉及飛行器動力傳動裝置領域，具體是一種橫流風扇式旋翼系統。

背景技術

現有世界范圍內的低速飛行器根據升力系統特性不同可分為旋翼類和風扇翼類兩種型式，將旋翼飛行器的槳葉改為風扇翼可以將兩種機型結合在一起（詳見本發明人申請的中國專利：一種大升力旋翼，申請號為201410012991.5），要使兩片風扇翼式槳葉旋轉，兩片槳葉中的風扇翼輪扇就要高速旋轉，并且轉速相同，轉向相反。

現有的橫流風扇式旋翼（卷流旋翼）一般需要與槳葉數量一樣多的發動機或電機，而且只能固定安裝在旋翼上，發動機或電機隨槳葉一起轉動，受載荷情況復雜，工作環境惡劣，不僅可靠性低，工作效率和能量利用效率低，而且結構復雜。

發明內容

為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種橫流風扇式旋翼系統作為旋翼飛行器的動力傳動裝置，用于解決現有的橫流風扇式旋翼不好驅動、動力裝置工作環境惡劣、動力傳動裝置工作效率低及可靠性差等技術問題。

本發明包括固定在機體結構上的底座以及均布于底座外周并可繞其旋轉的至少兩片橫流風扇式旋翼（卷流旋翼）槳葉，橫流風扇式旋翼槳葉上設置有橫流風扇，底座通過軸系結構連接有齒輪換向變速器。在本發明中，齒輪換向變速器內部可以是任意方向的換向和任意傳動比增減速，實現需要的換向及變速功能，也可以是多根輸出。

齒輪換向變速器包括一根輸入軸和與橫流風扇式旋翼槳葉數量對應的輸出軸，其中輸入軸穿過底座與外部的動力系統相連接獲取能量傳入，齒輪換向變速器每根輸出軸分別通過傳動裝置與對應的橫流風扇式旋翼槳葉上的橫流風扇連接。

作為優選方案，所述底座可以安裝在可傾斜調節的平臺上，通過控制平臺傾斜度可以改變旋翼升力作用方向，使飛行器實現前后或橫側向飛行。

作為優選方案，所述的橫流風扇式旋翼槳葉固定在卷流旋翼槳夾的夾板間，卷流旋翼槳夾為鉸接式旋翼、無鉸式、半鉸接式或無軸承式的旋翼槳轂。

作為優選方案，所述的底座上固定有外整流罩，外整流罩罩住齒輪換向變速器及部分卷流旋翼槳夾和輸出軸，外整流罩可以是任何有利于減少氣動阻力、提高氣動效率的形狀或美化的外形。

作為優選方案，所述的傳動裝置包括聯軸器或彈性片、同步皮帶、齒輪等其它傳動結構形式。既可以延長或縮短傳動距離，也可以改變傳動軸連接方向，這樣實現讓發動機或電機或其它動力系統安裝在機體想設定的任意位置。

作為優選方案，所述的齒輪換向變速器固定有輸入軸與多個輸出軸及槳夾，具有同時傳遞動力裝置扭矩和旋翼升力及離心力的作用，輸入軸與輸出軸換向角度可以是0°～180°，輸入軸與輸出軸變速可以是增速或減速。

本發明有益效果在于：只需要安裝在機體上一臺發動機或電機就能高速帶動旋翼上多副槳葉輪扇產生相同的轉速與相反的轉向，有效地提高了功率利用效率和動力系統工作環境及可靠性，減少了旋翼系統結構復雜性。

附圖說明

圖1示出了本發明總體布局圖。

圖2示出了本發明剖開外整流罩圖。

圖3示出了本發明齒輪換向變速器內部結構圖。

圖4示出了本發明齒輪換向變速器的剖視圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明。

本發明結構如圖1和圖2所示，包括固定在機體結構上的底座1以及均布于底座1外周并可繞其旋轉的兩片橫流風扇式旋翼槳葉2，橫流風扇式旋翼槳葉2上設置有橫流風扇3，橫流風扇式旋翼槳葉2固定在卷流旋翼槳夾7的夾板間。卷流旋翼槳夾7為鉸接式旋翼、無鉸式、半鉸接式或無軸承式的旋翼槳轂夾。

底座1可以安裝在可傾斜調節的平臺上，通過控制平臺傾斜度可以改變旋翼升力作用方向，使飛行器實現前后或橫側向飛行。

底座1通過軸系結構連接有齒輪換向變速器6。齒輪換向變速器內部可以是任意方向的換向和任意傳動比增減速，實現需要的換向及變速功能，也可以是多根輸出。

齒輪換向變速器6如圖3和圖4所示，包括一根輸入軸9和兩根輸出軸5，其中輸入軸9穿過底座1與外部的動力系統相連接獲取能量傳入，齒輪換向變速器6每根輸出軸5分別通過傳動裝置4與對應的橫流風扇式旋翼槳葉2上的橫流風扇3連接。

底座1上固定有外整流罩8，外整流罩罩住齒輪換向變速器6及部分卷流旋翼槳夾7和輸出軸5，外整流罩8可以是任何有利于減少氣動阻力、提高氣動效率的形狀或美化的外形。