[發明專利]一種有舵面的傾轉機構

在審

• 申請號: 201811218605.2
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN109367773A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 桑曉慶;韓慶;秦琪;邵金石;柳司方
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: B64C27/52
• 分類號: B64C27/52
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 慕安榮

一種有舵面的傾轉機構，水平舵面安裝在水平舵面框的一個長邊上，兩個垂直舵面分別安裝在垂直舵面框的一個長邊上。水平舵面與垂直舵面均處于該舵面安裝框的同一側。電機固定在由水平舵面框與垂直舵面框形成的十字中心處。傾轉軸的兩端分別固定在上連接件與下連接件之間。在舵面安裝框的水平舵面框的一端安裝有水平舵面舵機，在舵面安裝框的垂直舵面框的兩端分別安裝有垂直舵面舵機。本發明通過附帶的舵面，使該傾轉機構能夠自平衡力矩，對外部氣流干擾的抵抗能力較強，并且所需安裝精度較低；在垂直起降或者飛行速度較低的狀態下能夠更加容易控制姿態；在無機身遮擋、每分鐘9000轉條件下，該旋翼拉力大小為10.13N；增大了氣動效率。

技術領域

本發明涉及飛行器領域，具體是一種有舵面的傾轉機構。

背景技術

傾轉旋翼飛行器是一種既能實現垂直起降與空中懸停、又能高速巡航飛行的飛行器。垂直起降與空中懸停時，旋翼提供飛機升力。平飛時，旋翼提供前向拉力。傾轉機構就是實現兩種狀態切換的機構。

現有典型傾轉機構專利，如公開號CN105620743A“一種傾轉三旋翼飛行器傾轉機構”，采用了“前二后一”的旋翼布局，但其存在以下問題：1、后旋翼旋轉時電機會對機身產生反扭矩，導致飛機姿態的變化，影響飛行安全。2、由于在傾轉過程中飛機速度較小，飛機舵效較低，對外部氣流干擾的抵抗能力較弱。

現有典型傾轉機構專利如公開號CN103935511A“一種傾轉三旋翼飛行器”，其提供了使用鏈條傳動的傾轉機構，但其存在以下問題：1、鏈條傳動平穩性差。2、后傾轉旋翼位于機身上方，機身會對氣流起到阻擋作用，影響氣動性能。

發明內容

為克服現有技術中存在的鏈條傳動平穩性差，以及后傾轉旋翼位于機身上方影響氣動性能的不足，本發明提出了一種有舵面的傾轉機構。

本發明包括舵面安裝框、電機座、水平舵面、兩個垂直舵面、電機座、傾轉軸、連接件和用于連接機身的安裝架。其中：所述水平舵面通過合頁安裝在所述舵面安裝框的水平舵面框的一個長邊上，所述兩個垂直舵面分別通過合頁安裝在所述舵面安裝框的垂直舵面框的一個長邊上，并分別位于所述水平舵面的上表面一側和下表面一側。所述水平舵面與垂直舵面均處于該舵面安裝框的同一側。所述電機座位于該舵面安裝框的另一側，并固定在由所述水平舵面框與垂直舵面框形成的十字的中心處。電機固定在所述電機座內；在該電機的輸出軸上安裝有一個雙葉槳；該雙葉槳的槳葉位于所述水平舵面框內。一對上連接件的內端分別固定在所述電機座外端面，兩個下連接件分別固定在該上連接件外端的側面上。傾轉軸的兩端分別固定在所述上連接件與下連接件之間。安裝架一端的安裝板通過軸承安裝在所述傾轉軸上，并位于所述一對上連接件之間。傾轉舵機固定在所述安裝板上。所述主動輪固裝在所述傾轉舵機的輸出軸上；所述從動輪固裝在所述傾轉軸的一端，并使所述主動輪與從動輪嚙合。所述安裝架另一端的連接筒與飛機機身尾部固連。所述安裝架的連接筒的中心與電機的中心同軸。在所述舵面安裝框的水平舵面框的一端安裝有水平舵面舵機；該水平舵面舵機的舵機臂通過水平舵面連桿與水平舵面上的水平舵面舵角連接，并使二者之間轉動配合。在所述舵面安裝框的垂直舵面框的兩端分別安裝有垂直舵面舵機；該垂直舵面舵機舵機臂通過垂直舵面連桿與垂直舵面上的垂直舵面舵角連接，并使二者之間轉動配合。

所述安裝架由一端封閉的套筒，和位于該安裝架封閉端端面的安裝板組成。所述安裝板該套筒軸向延伸，并且在該安裝板上有用于軸承的軸孔；該軸承用于安裝傾轉軸。在靠近該安裝板端頭處有用于安裝傾轉舵機的矩形安裝孔。所述套筒的內徑與機身上連接桿的外徑相同，并使二者之間固連。

所述舵面安裝框包括水平舵面框、垂直舵面框和四個弧形的支撐桿；所述水平舵面框和垂直舵面框均為矩形框架。使水平舵面框一側的框架與垂直舵面框同側的框架十字相交固接，將該水平舵面框另一側的框架與垂直舵面框同側的框架十字相交的中心處斷開，在該中心形成了電機座的安裝空間。