[發明專利]一種傾轉旋翼飛機旋翼旋轉結構設計

在審

• 申請號: 201711156035.4
• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN107902084A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 李寧
• 主分類號: B64C27/52
• 分類號: B64C27/52
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種傾轉旋翼飛機旋翼旋轉結構設計。

背景技術

傾轉旋翼飛機，以美國的魚鷹傾轉旋翼飛機為代表，V-22，即魚鷹傾轉旋翼飛機代號，于上個世紀80年代開始研發，1989年3月19日首飛成功，經歷長時間的測試、修改、驗證工作后。2006年11月16日進入美國空軍服役，2007年在美國海軍陸戰隊服役，同年開赴阿富汗進行實戰部署。

但翼尖的兩臺可旋轉的發動機帶動兩具旋翼，在固定翼狀態下，V-22好像是一架在兩側翼尖有兩個超大的螺旋槳的飛機；在直升機狀態下，V-22又好像是一架有兩個偏小的旋翼的直升機，這樣使其具備直升機的垂直升降能力，但又擁有固定翼螺旋槳飛機高速、航程遠及油耗較低的優點，最大飛行速度達509公里，是世界上目前飛最快的直升機。

旋翼直升機性能優點：速度快；噪聲小；航程遠；載重量大；耗油率低；運輸成本低；振動小。

雖然傾轉旋翼機與一般直升機相比有許多優點，但也有不少缺點，主要表現在如下幾個方面。研制費用高、單機成本高：由于傾轉旋翼機是一項高新技術產品，其技術復雜、難度高，因此要驗證各項技術需要很高的費用，造成研制費用和單機成本都高得驚人。像美國的“魚鷹”傾轉旋翼機的研制費用達380億美元，其海軍型MV-22的單價達4400萬美元。技術難度高：傾轉旋翼機因既有旋翼又有機翼，并且要實現旋翼從垂直位置向水平位置或水平位置向垂直位置傾轉，因此在旋翼傾轉過程中氣動特性的確定；旋翼/機翼、旋翼/旋翼、旋翼/機體之間的氣動干擾問題；結構設計；旋翼在傾轉過程中的動力學分析、旋翼/機翼耦合動載荷和穩定性問題；操縱控制技術及操縱系統動力學設計等方面都遇到了許多技術難題。

發明內容

（1）目的：本發明的目的在于，通過一種齒輪組合結構，改變旋翼與飛機機身角度，實現旋翼從垂直位置向水平位置或水平位置向垂直位置傾轉。

（2）技術方案：

通過連接于發動機的齒輪的旋轉，帶動飛機旋翼旋轉，實現飛機旋翼與機身角度的轉變，通過機翼等形態改變的配合，改變飛機的飛行狀態，即飛機飛行角度垂直于機身，或者即飛機飛行角度平行于機身。最終實現飛機像直升機一樣垂直起落，類似于普通螺旋槳飛機一樣高速飛行。

由于普通螺旋槳飛機是利用空氣流到機翼前緣，分成上、下兩股氣流，分別沿機翼上、下表面流過時，機翼上表面比較凸出，壓力降低。而機翼下表面，壓力增大。因為機翼上、下表面出現了壓力差，使飛機借助機翼上獲得的升力克服自身重力翱翔在藍天上。傾轉旋翼飛機機翼為了保證垂直飛行時順暢，機翼比較簡單，因此除非設計新型可以在飛行時依據需要改變形態的機翼，否則，就要在機身設計方面做較大改進，如美國V-22（魚鷹傾轉旋翼飛機）就設計成體型寬大，機體底部較平直，而頂部較圓滑的外部機體形態。旋翼飛機在改變飛行狀態時應該進行空氣流體力學測試，以發現特殊時間段的飛行狀態要求。

本發明只是涉及到旋翼旋轉的部分，對于機翼和飛機機體的相應設計以及自動控制等問題都不涉及。

傾轉旋翼飛機旋翼旋轉結構由齒輪、帶動齒輪旋轉的電機，以及旋翼構成。

帶動齒輪轉動的電機固定于飛機機翼上，通過電機旋轉可以實現齒輪旋轉，旋轉的齒輪直接或者間接帶動與旋翼連接的齒輪，進而帶動飛機機翼上的旋翼，實現旋翼的轉動。通過齒輪旋轉改變旋翼與機身的角度，實現旋翼與飛機機身垂直，或者與機身水平。

（3）有益效果：傾轉旋翼飛機飛行速度快，起降靈活，載重量大，可以廣泛應用與軍事和社會建設活動中，在美國取得了巨大的經濟效益和軍事價值。而我國相關研究、開發正在起步階段。

本發明具有如下特點和優點：原理簡單，結構簡單。齒輪可以產生較大的力矩，滿足旋翼飛機旋翼部分的整體的力學要求。通過該結構，可以實現旋翼結構的靈活旋轉運動，為旋翼飛機實現旋翼多角度飛行做好關鍵一步。

（4） 附圖說明：

圖1是本發明與旋翼連接后的一個正剖面示意圖。

圖2是本發明圖1部分A-A剖面示意圖。

（5）具體實施方式：

整個裝置結構包括以下部分：1裝置外殼，2主齒輪，3連接軸，4主齒輪減重孔，5主齒輪與旋翼連接部分，6輔齒輪，7輔齒輪旋轉軸，8輔齒輪減重孔，9電機，10裝置固定結構，是機翼的一部分，11旋翼結構。