[發明專利]一種新型傾轉旋翼飛機

在審

• 申請號: 201611075940.2
• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號: CN106628168A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 胡龍;王一博
• 申請（專利權）人: 北京天宇新超航空科技有限公司
• 主分類號: B64C29/00
• 分類號: B64C29/00;B64C3/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種新型傾轉旋翼飛機，特別是一種大量使用碳纖維復合材料的機翼及尾翼均可傾轉的垂直起降飛機。

背景技術

由于傾轉旋翼飛機既能像直升機那樣垂直起降、空中懸停，又能像固定翼螺旋槳飛機一樣快速巡航飛行，具有效率高、速度快、航程遠的特點。因此傾轉旋翼機飛有廣泛的運用前景，許多國家、企業、個人都在研制各種類型的傾轉旋翼機。著名的有美國的V-22“魚鷹”、以色列航宇科技公司生產的垂直起降傾轉旋翼無人機“黑豹”。

現有的傾轉旋翼飛機大多采用對發動機短艙進行傾轉的方式來實現傾轉，機翼與短艙的連接機構與傾轉機構的設計將非常復雜，并對結構強度有很高的要求，因此會導致結構重量的增大。采用使機翼整體翻轉的方式實現傾轉，極大的簡化了傾轉機構與機翼結構的復雜程度與設計難度。

發明內容

本發明涉及一種新型傾轉旋翼飛機，它由機身、機翼、水平尾翼、垂直尾翼、電機、旋翼、短艙、副翼、方向舵、升降舵、起落架、傾轉機構、供電系統、控制系統組成。機翼安裝于機身中段上部，水平尾翼安裝于機身尾部，垂直尾翼安裝于水平尾翼中部。同時平直機翼、水平尾翼與機身采用特殊的連接方式，使其整體可通過控制傾轉機構實現向后翻轉。垂直尾翼與水平尾翼固聯，傾轉時垂直尾翼與水平尾翼一起傾轉。供電系統的電池置于機身中段內部，控制盒置于機身前段內部，起落架置于機身腹部。短艙固聯于平直機翼與水平尾翼上，電機安裝于短艙內。傾轉機構安裝于機身內，可通過伺服電機帶動絲杠的這種形式來推動機翼與水平尾翼進行傾轉。

平直機翼與水平尾翼可采用高升阻比翼形但不限于此種翼形。

機身主要用于承受載荷與容納部件，采用碳纖維復合材料或其它材料。

機翼的梁可由兩根碳管組成，承擔機翼大部分彎矩與剪應力。翼肋可由高強度航空泡沫與碳纖維片組成，起到維持機翼氣動外形的作用，并承擔小部分剪應力與部分切應力。機翼與機身連接處可采用加強翼肋與加強框來傳遞機翼的載荷。短艙用于固定驅動電機，并傳遞驅動電機的載荷。

起落架可采用前三點式布局，安裝于機身腹部。

動力系統可由4臺驅動電機組成，但不限于4臺，分別安裝于短艙內，電池則置于機身內部。

機翼與機身的連接處采用特殊設計，使機翼能整體向后傾轉，且確保載荷的合理傳遞。

與大部分傾轉旋翼機設計方案相比，該設計方案具有可靠性高、重量小的特點。

綜上所述，該設計方案有利于簡化傾轉機構的設計復雜程度與提高傾轉的可靠性。因此該種類型的傾轉旋翼無人機將有很大的發展前景。

附圖說明

圖1是本發明傾轉旋翼無人機的布局方案示意圖；

圖2是本發明傾轉旋翼無人機垂直起降狀態的示意圖；

圖3、4是本發明傾轉旋翼無人機水平飛行狀態的示意圖；

圖5是本發明傾轉旋翼無人機的主要傾轉部件絲杠示意圖；

具體實施方式

下面將結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

本發明為一種新型傾轉旋翼飛機，參見圖1，主要由機身(1)、平直機翼(2)、水平尾翼(3)、垂直尾翼(4)組成。機身框架主要可由鋁制框、鋁制加強框、鋁制長桁組成，機身蒙皮可采用碳纖維材料，減少重量的同時增強機身承受載荷的能力。機身內安裝控制盒、電池、伺服電機、絲杠，機身腹部安裝起落架。平直機翼通過中央翼盒與機身相連，主要結構可由兩根碳管起到梁的作用，翼肋可由高強度航空泡沫與碳纖維板粘合而成，機翼安裝短艙處的加強肋則可采用更厚的碳纖維板與泡沫粘合而成，而位于機翼中部的中央翼盒處的加強肋則可采用金屬制作，機翼蒙皮同樣也可采用碳纖維材料制成。水平尾翼與垂直尾翼可采用相似的結構形式與材料制成，兩者制作時，制為一個整體。

參見圖2，本發明的傾轉旋翼無人機垂直起降與空中懸停時，機翼與水平尾翼的中段后緣與機身相連，兩者的中段前緣通過傾轉機構與機身相連。垂直尾翼與水平尾翼固聯，傾轉時與水平尾翼一起傾轉。因此機翼與機身的連接結構較為特殊，機翼中段與機身重疊處的后緣通過軸、軸承將機翼中央翼盒的加強肋與機身處的加強框相連接，而前緣的中心處則通過轉軸與絲杠相連接。

參見圖5，傾轉機構主要可由伺服電機、絲杠組成，該傾轉機構具有結構簡單，穩定性高，重量輕的特點，但不僅限于此種方式。

本發明的核心就在于其特殊的傾轉方式與傾轉機構，但本發明并不局限于此種實施方式，如果對本發明的各種改動和變形不脫離本發明范圍，仍屬于本發明的權利要求和同等技術范圍之內。