[發(fā)明專利]一種柔性鋼絲帶動傾轉機構轉動的旋翼飛機

在審

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• 申請日: 2022-04-27
• 公開（公告）號: CN114802737A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設計）人: 白如清;宋代平;羅均;蒲華燕;侯磊;孫智;劉明確;李振譚
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: B64C27/28
• 分類號: B64C27/28;B64C27/52
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 趙麗恒

本發(fā)明公開一種柔性鋼絲帶動傾轉機構轉動的旋翼飛機，包括尾槳、機身、機翼、旋翼、傾轉塔架和傾轉旋翼機構，尾槳安裝在機身的尾部，機身的兩側對稱安裝有兩個機翼，機翼的外側端部安裝有傾轉旋翼機構和傾轉塔架，傾轉旋翼機構包括電動推桿組件、柔性鋼絲和滑輪，電動推桿組件的缸座固定在機身上，柔性鋼絲的一端與電動推桿組件的伸縮端連接，另一端繞過滑輪后與傾轉塔架的安裝座相連，傾轉旋翼機構用于帶動傾轉塔架相對于水平線進行角度調整；旋翼安裝在傾轉塔架上。該旋翼飛機，整體機構簡單，成本造價低；傾轉更加靈活，飛機機動性更高。

技術領域

本發(fā)明涉及旋翼飛機技術領域，特別是涉及一種柔性鋼絲帶動傾轉機構轉動的旋翼飛機。

背景技術

XV-3是貝爾直升機公司的傾轉旋翼機原理驗證機，其主要用途是驗證傾轉旋翼機的原理，設計比較簡單，采用了當時現(xiàn)有的技術和部件，只生產(chǎn)了兩架。使用一臺安裝在座艙后面的活塞式發(fā)動機作為動力，驅動裝在機翼翼尖的兩副旋翼。旋翼槳葉與直升機槳葉類似，扭轉較小，旋翼直徑相對較大，不適宜作為固定翼飛機平飛的螺旋槳。起落架為滑橇式。XV-3性能指標不高，最大速度與直升機接近。

從1955年8月第1架XV-3首飛到1966年5月第2架XV-3墜毀的11年里，用XV-3進行了大量的風洞試驗、地面與飛行試驗，證實了傾轉旋翼原理能應用于垂直起落運輸機，并驗證了其技術優(yōu)點，為后來的XV-15和V-22計劃提供了數(shù)據(jù)基礎。

XV-15的機身結構基本上為普通固定翼飛機的結構，但懸停時的升力和巡航時的推力由機翼翼梢處的低槳盤載荷旋翼提供。旋翼和渦輪軸發(fā)動機可以傾轉，能使旋翼由直升機飛行方式的垂直位置轉換到固定翼飛機方式飛行的水平位置。在以普通固定翼飛機方式飛行時，主要是通過普通固定翼飛機用的控制面進行操縱。連接兩副旋翼的橫軸系統(tǒng)保證兩副旋翼的轉速同步；轉換系統(tǒng)互連軸用于保證旋翼軸的傾轉同步。

V-22是在類似固定翼飛機機翼的兩翼尖處，各裝一套可在水平位置與垂直位置之間轉動的旋翼傾轉系統(tǒng)組件，當飛機垂直起飛和著陸時，旋翼軸垂直于地面，呈橫列直升機飛行狀態(tài)，并可在空中懸停、前后飛行和側飛；在傾轉旋翼機起飛達到一定速度后，旋翼軸可向前傾轉90°角，呈水平狀態(tài)，旋翼當作拉力螺旋槳使用，此時傾轉旋翼機能像固定翼飛機那樣以較高的速度作遠程飛行。

V-22在機翼兩端各有一可變向的旋翼推進裝置，各包含勞斯萊斯-艾利森T406型渦輪軸發(fā)動機及由三片槳葉所組成的旋翼，整個推進裝置可以繞機翼軸由朝上與朝前之間轉動變向，并能固定在所需方向，因此能產(chǎn)生向上的升力或向前的推力。這轉換過程一般在十幾秒鐘內(nèi)完成。當V-22推進裝置垂直向上，產(chǎn)生升力，便可像直升機垂直起飛、降落或懸停，其操縱系統(tǒng)可改變旋翼上升力的大小和旋翼升力傾斜的方向，以使飛機保持或改變飛行狀態(tài)。在起飛之后，推進裝置可轉到水平位置產(chǎn)生向前的推力，像固定翼螺旋槳飛機一樣依靠機翼產(chǎn)生升力飛行。這時以主翼后緣的兩對副翼可保證飛機的橫向操縱，鉸接在端板式垂直尾翼上的方向舵和水平尾翼上的升降舵可以依靠舵機改變飛行方向和飛行高度。

在整體上與V-22相似。但是最為關鍵的部分，V-280對比V-22核心提升是對核心機械原理的改變，在V-22時代發(fā)動機是伴隨著旋翼的旋轉而同步旋轉，這樣確實簡化了跟螺旋槳之間的傳動轉換問題(傳統(tǒng)直升機在這個部分動力損耗嚴重，同時還是最為脆弱的部件之一)，但因為要旋轉兩臺碩大的發(fā)動機使得V-22在執(zhí)行平飛-垂直起降模式之間的轉換，存在諸多難題，比如會導致發(fā)動機的廢氣在吹向地面的時候，影響旋翼的效能，而且高溫的廢氣會摧毀甲板等等。更不要說V-22的發(fā)動機轉換機構也曾出現(xiàn)多次問題。而V-280采用的發(fā)動機不動，只是旋翼轉動的方法，盡管增加傳動轉換，但避免了發(fā)動機旋轉的諸多難題。