[發明專利]一種采用伸縮式螺旋槳結構控制偏航和俯仰的傾轉旋翼機

有效

• 申請號: 201611260879.9
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106741917B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 王勇
• 申請（專利權）人: 牧羽航空科技（江蘇）有限公司
• 主分類號: B64C27/22
• 分類號: B64C27/22;B64C27/82;B64C27/32;B64C11/44;B64C9/12
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 呂伴

技術領域

本發明涉及傾轉旋翼機技術領域，尤其涉及一種采用伸縮式螺旋槳結構控制偏航和俯仰的傾轉旋翼機。

背景技術

傾轉旋翼機是一種將固定翼飛機和直升機特點融為一體的新型飛行器，有人形象地稱其為空中“混血兒”，其可以像直升機一樣垂直起降，亦能像普通飛機一樣高速飛行。

參見圖1和圖2，圖中給出的是現有的一種傾轉旋翼機，其包括機身10、橫向設置在機身10中部兩側的左、右機翼20a、20b、設置在左、右機翼20a、20b的端部上的左、右旋翼30a、30b以及設置在機身10的尾部上的尾翼40。這種傾轉旋翼機的三軸姿態控制全部由左、右旋翼30a、30b上的螺旋槳31a、310b的槳距調整來實現，但由于螺旋槳31a、310b的直徑很大，造成高速旋轉時轉動慣量很大，因此在改變螺旋槳31a、310b的軸線方向時所產生的陀螺效應非常大。此外，由于螺旋槳31a、310b本身負載較大，造成在改變其軸線方向時反應較慢，不會太敏捷，同時由于姿態的三個軸向調整會相互影響的。上述因素會造成這種傾轉旋翼機的操縱比較困難，飛行自動控制系統非常復雜。

為此，申請人進行了有益的探索和嘗試，找到了解決上述問題的辦法，下面將要介紹的技術方案便是在這種背景下產生的。

發明內容

本發明所要解決的技術問題：針對現有的傾轉旋翼機存在不便于飛機的三軸姿態控制、反應速度慢、陀螺效應大、飛行自動控制系統復雜等問題，而提供一種便于飛機的三軸姿態控制、反應速度快、避免產生陀螺效應、簡化飛行自動控制系統、穩定性高的采用伸縮式螺旋槳結構控制偏航和俯仰的傾轉旋翼機。

本發明所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現：

一種采用伸縮式螺旋槳結構控制偏航和俯仰的傾轉旋翼機，包括機身、橫向設置在所述機身中部兩側的左、右機翼、分別設置在所述左、右機翼的端部上的左、右旋翼以及設置在所述機身的尾部上的尾翼；其特征在于，在所述機身的尾部內設置有一與所述傾轉旋翼機的飛行控制系統連接的伸縮式螺旋槳結構，當所述傾轉旋翼機處于垂直起飛、降落或低于平飛速度時，所述傾轉旋翼機的飛行控制系統控制所述伸縮式螺旋槳結構沿所述機身軸線方向向后伸出所述機身，所述伸縮式螺旋槳結構所產生的垂直于所述機身軸線的縱向推力和橫向推力實現對所述傾轉旋翼機的偏航和俯仰姿態的控制。

在發明的一個優選實施例中，所述伸縮式螺旋槳結構包括：

一設置在所述機身的尾部內且沿所述機身軸線方向延伸的伸縮桿；

一設置在所述機身的尾部內且與所述飛行控制系統連接的用于驅動所述伸縮桿沿所述機身軸線方向直線運動的直線驅動機構；

一設置在所述伸縮桿上且與所述飛行控制系統連接的用于產生垂直于所述機身軸線的縱向推力的縱向螺旋槳；以及

一設置在所述伸縮桿上且與所述飛行控制系統連接的用于產生垂直于所述機身軸線的橫向推力的橫向螺旋槳。

在本發明的一個優選實施例中，所述縱向螺旋槳包括：

一安裝在所述伸縮桿上且與所述飛行控制系統連接的第一驅動電機；以及

一與所述第一驅動電機的輸出軸連接的縱向變距槳葉。

在本發明的一個優選實施例中，所述第一驅動電機內設置有一第一槳葉定位組件，當所述縱向變距槳葉處于靜止狀態時，所述第一槳葉定位組件使得所述縱向變距槳葉始終停止在所述伸縮桿的軸線方向上。

在本發明的一個優選實施例中，所述縱向螺旋槳包括：

一沿縱向上下相對設置在所述伸縮桿上且分別與所述飛行控制系統連接的上、下驅動電機；

至少一上定距槳葉，每一上定距槳葉分別與所述上驅動電機的輸出軸連接；以及

至少一下定距槳葉，每一下定距槳葉分別與所述下驅動電機的輸出軸連接。

在本發明的一個優選實施例中，所述上、下驅動電機內分別設置有一第二槳葉定位組件，當所述上、下定距槳葉處于靜止狀態時，所述第二槳葉定位組件使得所述上、下定距槳葉始終停止在所述伸縮桿的軸線方向上。

在本發明的一個優選實施例中，所述橫向螺旋槳包括：

一安裝在所述伸縮桿上且與所述飛行控制系統連接的第二驅動電機；以及

一與所述第二驅動電機的輸出軸連接的橫向變距槳葉。

在本發明的一個優選實施例中，所述第二驅動電機內設置有一第三槳葉定位組件，當所述橫向變距槳葉處于靜止狀態時，所述第三槳葉定位組件使得所述橫向變距槳葉始終停止在所述伸縮桿的軸線方向上。

在本發明的一個優選實施例中，所述橫向螺旋槳包括：