[實用新型]基于擺線槳技術的涵道卷流旋翼飛行器

有效

• 申請號: 201822121109.7
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN209581870U
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 陳建煒;朱清華;王坤;申遂愿;招啟軍
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B64C27/20
• 分類號: B64C27/20;B64C27/32;B64C27/467;B64C27/473
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本實用新型公開了一種基于擺線槳技術的涵道卷流旋翼飛行器，包括安裝于機翼尖部的涵道系統，涵道系統上安裝有卷流旋翼，卷流旋翼包含槳轂和至少2片風扇翼，所述的風扇翼由若干個風扇翼節段組成，每個風扇翼節段上設置擺線槳。本實用新型將擺線槳裝置嵌入卷流旋翼的風扇翼節段，優化了現有的卷流旋翼的氣動性能，降低了飛行器的噪聲和振動，并且還有操縱控制簡單和升力推力大的優點，飛行的可靠性更高。

技術領域

本實用新型涉及一種涵道卷流旋翼飛行器，特別是涉及一種基于擺線槳技術的涵道卷流旋翼飛行器。

背景技術

一般的扇翼飛行器可以通過翼型前緣橫流風扇的高速旋轉，使橫流風扇內部產生較大的低壓渦，從而在翼型前緣上下表面產生較大的壓差，使得扇翼飛行能夠在低速時產生較大升力，并向后緣排出氣流產生推力。而卷流旋翼不同于常見的扇翼飛行器，其采用的是旋轉扇翼布局，并使用動力裝置對橫流風扇進行驅動。由于扇翼在低速時就可以提供很大的升力和前進的推力，因此，在不用額外動力的驅動下，整個卷流旋翼就能夠實現自轉。卷流旋翼與普通旋翼最大的區別就在于其旋翼是自轉的，不需要采取相關的一些措施來平衡反扭矩，減少了很多傳動裝置，使得結構更加簡單，重量得以減輕。此外，卷流旋翼飛行器不需要外部裝置來提供推力，而且可以實現懸停。但是當前卷流旋翼也存在很多不足，比如卷流旋翼的橫流風扇葉片是繞傳動軸四周相互平行布置的，每次有葉片轉到凹臺后端進入圓弧內和轉到凹臺前端葉片離開圓弧那一瞬間，風扇翼升力都會出現波動，并呈周期性變化，不僅帶來升力值波動，而且帶來整個裝置的振動，降低了氣動效率，不利于飛行器正常工作使用。而擺線槳技術將槳葉作為升力面，其攻角隨著槳盤轉動顯連續的周期變化，這種俯仰運動大大提高了擺線槳的氣動效率，另外擺線槳技術對于拉力大小與方向的控制也簡單且高效。但是目前尚沒有將擺線槳技術應用到卷流旋翼裝置中改善其氣動性能的方法。

發明內容

發明目的：本實用新型要解決的技術問題是提供一種基于擺線槳技術的涵道卷流旋翼飛行器，減輕了涵道卷流旋翼升力的周期性波動，降低了飛行器的噪聲和振動，提高了飛行器的氣動效率。

技術方案：本實用新型所述的基于擺線槳技術的涵道卷流旋翼飛行器，包括安裝于機翼尖部的涵道系統，涵道系統上安裝有卷流旋翼，卷流旋翼包含槳轂和至少2片風扇翼，所述的風扇翼由若干個風扇翼節段組成，每個風扇翼節段上設置擺線槳。

進一步的，所述的風扇翼節段包括圓弧凹臺，圓弧凹臺的兩端設置支撐板，圓弧凹臺的內部設置能夠自轉的擺線槳，擺線槳兩端軸向連接在支撐板上，支撐板上設置有電機，圓弧凹臺的一側設置斜面，斜面下方設置傳動機構，電機通過傳動機構帶動擺線槳旋轉。

進一步的，所述的擺線槳包括固定連接在支撐板上的中心軸，中心軸兩端分別固定設置有支架齒輪，支架齒輪內側固定連接槳葉支架，槳葉支架和支架齒輪能夠隨著中心軸轉動，兩端支架齒輪中間轉動連接槳葉，一端槳葉支架的外表面設置偏心塊，偏心塊活動連接在槳葉支架上，偏心塊上固定連接有變距連桿的一端，變距連桿另一端轉動連接在槳葉上，偏心塊能夠通過變距連桿改變槳葉的迎角。

進一步的，所述擺線槳包括中心軸，中心軸兩端設置有套接在其上用于支撐槳葉的槳葉支架，在一側槳葉支架外側固定連接有中心設置通孔的支架齒輪，中心軸穿過支架齒輪的通孔，支架齒輪能夠帶動槳葉支架繞中心軸轉動，兩個槳葉支架中間轉動連接槳葉，所述的中心軸一端固定連接于支撐板上，另一端與偏心塊固定連接，偏心塊上設置有偏心桿，變距連桿的一端連接在偏心桿上，另一端轉動連接在槳葉的側面，變距連桿能夠隨槳葉繞偏心桿轉動，偏心塊能夠通過變距連桿改變槳葉的迎角。

進一步的，所述的傳動機構由與中心軸軸向平行的傳動軸、電機皮帶、擺線槳皮帶組成，擺線槳皮帶套接在傳動軸和擺線槳上，電機皮帶套接在電機和傳動軸上，電機通過電機皮帶帶動傳動軸旋轉，進而帶動擺線槳旋轉。

進一步的，所述的涵道系統包括涵道、支撐橫梁和舵面，支撐橫梁固定在涵道內部，舵面與涵道轉動連接，可左右偏轉改變涵道的氣動力方向。