一種傾轉旋翼飛機的製作方法
2023-07-02 04:38:16 2
專利名稱：一種傾轉旋翼飛機的製作方法
技術領域：
本發明涉及飛機，特別是涉及一種傾轉旋翼飛機。
背景技術：
傾轉旋翼機是一種將固定翼飛機和直升機的優點融為一體的新型飛行器，有人形象地稱其為空中「混血兒」。與直升機相比，傾轉旋翼機航程遠，航速高。與固定翼飛機相 比，傾轉旋翼機能垂直起降，對場地要求低。美國軍機V-22 「魚鷹」是目前真正投入使用的傾轉旋翼機。V-22的機身、機翼和 普通固定翼飛機基本相似，不同的是位於機翼兩端的螺旋槳發動機可以上下轉動，旋翼攻 角可控，可實現垂直起降和固定翼巡航的功能。其新穎的構思、優異的性能和寬廣的適用範 圍，給人留下了深刻印象。雖然V-22有著各種優越性，而且裝配有先進的機械電子系統，但 由於其起降過程複雜難以控制，有些技術沒有完全過關，其使用期間是事故頻繁，曾發生過 多起機毀人亡的慘劇。其不足主要體現在一下幾個方面首先是附著在兩邊翼面上的渦環不是嚴格對稱，易受環境條件的影響，渦環本身 的運動也不穩定。尤其是當飛機處於下降狀態、接近地面時，機翼上已有的渦環與螺旋槳滑 流拍擊地面而新產生的渦環相互誘導，有可能產生意想不到的非平衡現象。此時，飛行員的 操縱稍有差池或反應不及，很容易造成墜機。其次是v-22垂直起降時，由於螺旋槳(旋翼)位於機翼的翼尖上方，螺槳旋翼產 生的下衝氣流，有相當一部分會打在主翼的上表面，阻擋了滑流向下運動的氣流。在需要螺 槳旋翼產生較大動力升力的時候，這種設計布局要付出一定的負升力的代價，減小有效升 力。再就是發動機位於機翼的兩端，為了保證發動機在傾轉和固定時定位準確，機翼 必須要有足夠的剛度和強度來控制變形。因此它的主翼翼尖必須設計得比較寬厚，這樣即 增加了機翼的重量又增加了起降時的擋風面積，起到了增加了整機重量、減小了升力的結果.
發明內容
本發明所要解決的技術問題就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種 簡單安全可靠的傾轉旋翼飛機。本發明的目的可以通過以下技術方案來實現一種傾轉旋翼飛機，包括機身、一對 位於機身兩側的機翼、位於機翼上的副翼以及設於機身尾部的尾翼，所述的一對機翼上均 設有發動機，每個發動機上連接有一螺旋槳，其特徵在於，所述的機翼轉動連接於機身上， 所述的發動機固定於機翼上，每個螺旋槳後方對應的機翼處均設有一水平的傾轉翼、一垂 直的穩定翼以及一垂直的阻力板。所述的發動機固定於機翼的根部。所述的傾轉翼包括兩個水平的傾轉翼體，該兩個傾轉翼體設於機翼的後緣處。
所述的穩定翼設於兩個傾轉翼體之間，該穩定翼包括兩個穩定翼體，所述的兩個 穩定翼體垂直對稱設於機翼的兩面。所述的阻力板包括四塊板體，所述的四塊板體兩兩對稱設於發動機的兩側。
所述的尾翼包括對稱設置的兩個水平尾翼以及一個垂直尾翼，所述的垂直尾翼設 於兩個水平尾翼之間。與現有技術相比，本發明具有以下優點1、在發動機的後面增設一對傾轉翼、一對穩定翼和一對阻力板，傾轉過程全部由 這三對舵面控制，而不依靠於複雜的機械電子系統，實現過程簡單、安全、可靠；2、發動機相對機翼固接，機翼相對機身可轉動，在起降過程機翼和發動機一起傾 轉，在任何工況下旋翼面都是垂直於機翼面，機翼面不會對槳氣流構成阻擋，可提高發動機 的氣動效率；3、發動機位於機翼根部，可有效的降低對機翼強度的要求，方便減重。
圖1為本發明的結構示意圖；圖2為本發明起飛工況的結構示意圖；圖3為本發明巡航工況時的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步說明。如圖1所示，一種傾轉旋翼飛機，包括機身1、一對位於機身兩側的機翼2、位於機 翼2上的副翼3以及設於機身尾部的尾翼，所述的一對機翼2上均設有發動機4，每個發動 機4上連接有一螺旋槳5，所述的機翼2轉動連接於機身1上，所述的發動機4固定於機翼 2上，每個螺旋槳5後方對應的機翼處均設有一水平的傾轉翼6、一垂直的穩定翼7以及一 垂直的阻力板8。所述的發動機4固定於機翼2的根部；所述的傾轉翼6包括兩個水平的傾轉翼體 60，該兩個傾轉翼體60設於機翼2的後緣處；所述的穩定翼7設於兩個傾轉翼體60之間， 該穩定翼7包括兩個穩定翼體70，所述的兩個穩定翼體70垂直對稱設於機翼2的兩面；所 述的阻力板8包括四塊板體80，所述的四塊板體80兩兩對稱設於發動機4的兩側；所述的 尾翼包括對稱設置的兩個水平尾翼9以及一個垂直尾翼10，所述的垂直尾翼10設於兩個水 平尾翼9之間。本發明的發動機固定在機翼上，而機翼和機身之間可以轉動。發動機靠近機翼根 部，在螺旋槳後方的機翼上增設一對水平的傾轉翼、一對垂直的穩定翼和一對阻力板，在起 飛時依靠這兩對翼面和阻力板來對飛機的姿態進行控制。起飛時啟用垂直起降模式，發動 機和機翼都處於垂直狀態，起飛完成後，飛機切換為巡航模式，此時發動機和機翼共同往前 傾轉90度，進入巡航模式。如圖2起飛時，發動機和機翼都處於垂直狀態，螺旋槳旋轉面平行於水平面，這時 候螺旋槳提供升力，隨著升力逐漸增大，飛機被垂直拉起，這時候飛機的姿態控制由的傾轉 翼、阻力板和穩定翼來完成，水平尾翼和垂直尾翼此時不起作用。三個轉動自由度仰俯動作由傾轉翼同步控制，翻滾穩定由阻力板同步控制，航向穩定由傾轉翼差動控制。三個平移自由度側滑由穩定翼控制，前後移動由阻力板差動控制，升降則由發動機功率控制。如圖3，起飛轉為巡航時，傾轉翼俯向滿舵，機翼相對機身開始往前傾轉，此時螺旋 槳的拉力由垂直向上逐漸變為水平向前，飛機開始往前加速，機翼開始提供升力，螺旋槳的 升力逐漸由機翼的升力替代，整個過程完成後飛機進入巡航模式。巡航飛行時，機翼和機身相對位置鎖死，傾轉翼、阻力板和穩定翼復位，停止工作。 飛機姿態由副翼、水平尾翼和垂直尾翼控制，此時飛機控制方式同普通固定翼飛機相同。垂直降落時，飛機進入降落模式。機翼和機身相對位置解鎖，傾轉翼、阻力板和穩 定翼開始工作。傾轉翼仰向滿舵，機翼相對機身開始往後傾轉，此時螺旋槳的拉力由水平向 前逐漸變為垂直向上，飛機開始減速，機翼提供升力逐漸減小，機翼的升力逐漸由螺旋槳的 升力替代，整個過程完成後飛機開始下降，最終著陸。
權利要求
一種傾轉旋翼飛機，包括機身、一對位於機身兩側的機翼、位於機翼上的副翼以及設於機身尾部的尾翼，所述的一對機翼上均設有發動機，每個發動機上連接有一螺旋槳，其特徵在於，所述的機翼轉動連接於機身上，所述的發動機固定於機翼上，每個螺旋槳後方對應的機翼處均設有一水平的傾轉翼、一垂直的穩定翼以及一垂直的阻力板。
2.根據權利要求1所述的一種傾轉旋翼飛機，其特徵在於，所述的發動機固定於機翼 的根部。
3.根據權利要求1所述的一種傾轉旋翼飛機，其特徵在於，所述的傾轉翼包括兩個水 平的傾轉翼體，該兩個傾轉翼體設於機翼的後緣處。
4.根據權利要求3所述的一種傾轉旋翼飛機，其特徵在於，所述的穩定翼設於兩個傾 轉翼體之間，該穩定翼包括兩個穩定翼體，所述的兩個穩定翼體垂直對稱設於機翼的兩面。
5.根據權利要求4所述的一種傾轉旋翼飛機，其特徵在於，所述的阻力板包括四塊板 體，所述的四塊板體兩兩對稱設於發動機的兩側。
6.根據權利要求2或4所述的一種傾轉旋翼飛機，其特徵在於，所述的尾翼包括對稱設 置的兩個水平尾翼以及一個垂直尾翼，所述的垂直尾翼設於兩個水平尾翼之間。
全文摘要
本發明涉及一種傾轉旋翼飛機，包括機身、一對位於機身兩側的機翼、位於機翼上的副翼以及設於機身尾部的尾翼，所述的一對機翼上均設有發動機，每個發動機上連接有一螺旋槳，所述的機翼轉動連接於機身上，所述的發動機固定於機翼上，每個螺旋槳後方對應的機翼處均設有一水平的傾轉翼、一垂直的穩定翼以及一垂直的阻力板。與現有技術相比，本發明不依靠於複雜的機械電子系統，實現過程簡單、安全、可靠；發動機相對機翼固接，機翼相對機身可轉動，在起降過程機翼和發動機一起傾轉，在任何工況下旋翼面都是垂直於機翼面，機翼面不會對槳氣流構成阻擋，可提高發動機的氣動效率；發動機位於機翼根部，可有效的降低對機翼強度的要求，方便減重。
文檔編號B64C27/28GK101844619SQ20091004845
公開日2010年9月29日 申請日期2009年3月27日 優先權日2009年3月27日
發明者廖澤邦, 李軍 申請人:同濟大學