[發明專利]一種用于傾轉旋翼機的機翼及其傾轉旋翼機和傾轉方法

有效

• 申請號: 202210694163.9
• 申請日: 2022-06-20
• 公開（公告）號: CN114987752B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 張夏陽;史金帥;招啟軍;趙國慶;王博;方昕卓異
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B64C27/52
• 分類號: B64C27/52;B64C27/22;B64C3/56
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 李勝強

本發明公開一種用于傾轉旋翼機的機翼及其傾轉旋翼機和傾轉方法，包括固定翼、伸縮翼和傾轉翼，所述固定翼水平固定在機身上用于提供升力，所述伸縮翼的一端通過伸縮裝置連接在所述固定翼上，所述伸縮翼的另一端通過傾轉裝置連接所述傾轉翼，所述傾轉翼遠離所述伸縮翼的端部連接有旋翼，所述旋翼所在旋轉平面垂直于所述傾轉翼所在平面。本發明垂直飛行時，通過縮回伸縮翼降低機翼所受彎矩，傾轉翼處于垂直狀態降低機翼附加載荷，傾轉過渡過程中，通過伸出伸縮翼增大機翼面積，彌補前飛速度不大時的機翼升力，確保平穩過渡，水平飛行時，傾轉翼、固定翼和伸縮翼共同提供升力，提升全機升阻比，改善全機氣動性能，減小旋翼與機身之間的干擾。

技術領域

本發明涉及傾轉旋翼機技術領域，特別是涉及一種用于傾轉旋翼機的機翼及其傾轉旋翼機和傾轉方法。

背景技術

傾轉旋翼機是一種新構型飛行器，以直升機模式垂直起飛，可通過傾轉旋翼短艙的角度經歷過渡狀態，最終進入固定翼螺旋槳飛機模式高速前飛，兼具固定翼飛機和直升機的功能，具有可垂直起降、巡航速度快和航程大的優點。但常規的傾轉旋翼機還存在一些問題，例如，在垂直飛行狀態下，處于旋翼下方的機翼會受到旋翼下洗流沖擊，產生向下載荷，對其載重性能和續航性能產生不利影響；在傾轉過渡狀態下，傾轉旋翼機的前飛速度較小，機翼產生的升力有限，絕大部分升力由旋翼提供；在水平飛行狀態下，飛行速度過大時，會引起旋翼槳葉氣動迎角減小，不足以克服飛行速度增大引起的阻力增大，限制了傾轉旋翼機的最大飛行速度。

授權公告號為CN?212448080?U的中國專利公開了一種用于傾轉旋翼機的傾轉變距機構，它包括機身和機翼，機身上方右側設置有固定旋翼，機身上方中部設置有機翼，機翼上下兩側左側均設置有傾轉槽，機翼上方中部設置有變距器，變距器內部上下兩側均設置有轉動伸縮驅動器，轉動伸縮驅動器內側均設置有套桿，套桿上方中部設置有凸起，套桿內側設置有分體式嵌合器，分體式嵌合器內部中部設置有芯軸，變距器上下兩側均設置有套桿箱，套桿箱外側均設置有變距主桿，變距主桿外側均設置有傾轉器，傾轉器左側對應傾轉槽處設置有傾轉旋翼。該方案通過變距器改變傾轉旋翼的位置，機翼本身并沒有傾轉，因此，在垂直起降時，旋翼中心與機身之間的距離變長，會增大機翼整體所受彎矩，對機翼的剛度要求較高。

申請公布號為CN?111196358A的中國專利公開了一種傾轉旋翼無人機，包括機身、機翼、旋翼、水平尾翼和垂直尾翼，機身兩側設有2對水平機翼以及2對旋翼動力系統，旋翼作為動力輸出部件與機翼剛性連接，通過內部傳動結構，機翼與旋翼動力部件可以繞著機翼軸在水平與垂直方向進行轉動，實現旋翼模式與固定翼模式的切換。該方案整個機翼隨旋翼一起傾轉，在傾轉過渡過程中不能產生足夠升力，全機升力對旋翼依賴嚴重，對旋翼的性能要求很高。

申請公布號為CN?113734419?A的中國專利公開了一種機翼構型及傾轉旋翼機，其機翼由外段翼、外段翼框體和中間梁組成，外段翼框體和中間梁轉動連接，外段翼框體與機翼本體連接，外段翼由兩部分組成：旋翼短艙外側的整塊機翼和外段翼框體中部的部分機翼。垂直飛行時，外段翼處于垂直狀態，水平飛行時，外段翼處于水平狀態，與外段翼框體組合在一起，提供升力。但是，該方案也存在一些問題，即傾轉旋翼機垂直飛行時，外段翼框體仍處于旋翼正下方，減小旋翼下洗流引起的機翼附加載荷不徹底，僅有外段翼框體承受旋翼拉力作用于機翼的彎矩，機翼剛度不能得以保證；在過渡飛行狀態下，外段翼框體中的機翼還未完全進入框體中，機翼有效面積較小，框體中的氣流流動復雜不穩定，機翼提供不了足夠升力，可能會導致升力不足；在水平飛行狀態下，外段翼框體與框體中的機翼之間會存在縫隙，機翼上下翼面受到破壞，會削弱機翼本身的氣動性能；由于中間梁處于靠近機翼前緣的位置，因此在帶動外段翼傾轉的過程中，中間梁上的扭矩會較大。

發明內容