本發(fā)明涉及一種新型傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)，特別是一種大量使用碳纖維復(fù)合材料的機(jī)翼及尾翼均可傾轉(zhuǎn)的垂直起降飛機(jī)。

背景技術(shù)：

由于傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)既能像直升機(jī)那樣垂直起降、空中懸停，又能像固定翼螺旋槳飛機(jī)一樣快速巡航飛行，具有效率高、速度快、航程遠(yuǎn)的特點(diǎn)。因此傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)飛有廣泛的運(yùn)用前景，許多國(guó)家、企業(yè)、個(gè)人都在研制各種類(lèi)型的傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)。著名的有美國(guó)的V-22“魚(yú)鷹”、以色列航宇科技公司生產(chǎn)的垂直起降傾轉(zhuǎn)旋翼無(wú)人機(jī)“黑豹”。

現(xiàn)有的傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)大多采用對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)短艙進(jìn)行傾轉(zhuǎn)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)傾轉(zhuǎn)，機(jī)翼與短艙的連接機(jī)構(gòu)與傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)將非常復(fù)雜，并對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有很高的要求，因此會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)重量的增大。采用使機(jī)翼整體翻轉(zhuǎn)的方式實(shí)現(xiàn)傾轉(zhuǎn)，極大的簡(jiǎn)化了傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與機(jī)翼結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度與設(shè)計(jì)難度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明涉及一種新型傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)，它由機(jī)身、機(jī)翼、水平尾翼、垂直尾翼、電機(jī)、旋翼、短艙、副翼、方向舵、升降舵、起落架、傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、供電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成。機(jī)翼安裝于機(jī)身中段上部，水平尾翼安裝于機(jī)身尾部，垂直尾翼安裝于水平尾翼中部。同時(shí)平直機(jī)翼、水平尾翼與機(jī)身采用特殊的連接方式，使其整體可通過(guò)控制傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)向后翻轉(zhuǎn)。垂直尾翼與水平尾翼固聯(lián)，傾轉(zhuǎn)時(shí)垂直尾翼與水平尾翼一起傾轉(zhuǎn)。供電系統(tǒng)的電池置于機(jī)身中段內(nèi)部，控制盒置于機(jī)身前段內(nèi)部，起落架置于機(jī)身腹部。短艙固聯(lián)于平直機(jī)翼與水平尾翼上，電機(jī)安裝于短艙內(nèi)。傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝于機(jī)身內(nèi)，可通過(guò)伺服電機(jī)帶動(dòng)絲杠的這種形式來(lái)推動(dòng)機(jī)翼與水平尾翼進(jìn)行傾轉(zhuǎn)。

平直機(jī)翼與水平尾翼可采用高升阻比翼形但不限于此種翼形。

機(jī)身主要用于承受載荷與容納部件，采用碳纖維復(fù)合材料或其它材料。

機(jī)翼的梁可由兩根碳管組成，承擔(dān)機(jī)翼大部分彎矩與剪應(yīng)力。翼肋可由高強(qiáng)度航空泡沫與碳纖維片組成，起到維持機(jī)翼氣動(dòng)外形的作用，并承擔(dān)小部分剪應(yīng)力與部分切應(yīng)力。機(jī)翼與機(jī)身連接處可采用加強(qiáng)翼肋與加強(qiáng)框來(lái)傳遞機(jī)翼的載荷。短艙用于固定驅(qū)動(dòng)電機(jī)，并傳遞驅(qū)動(dòng)電機(jī)的載荷。

起落架可采用前三點(diǎn)式布局，安裝于機(jī)身腹部。

動(dòng)力系統(tǒng)可由4臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成，但不限于4臺(tái)，分別安裝于短艙內(nèi)，電池則置于機(jī)身內(nèi)部。

機(jī)翼與機(jī)身的連接處采用特殊設(shè)計(jì)，使機(jī)翼能整體向后傾轉(zhuǎn)，且確保載荷的合理傳遞。

與大部分傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)設(shè)計(jì)方案相比，該設(shè)計(jì)方案具有可靠性高、重量小的特點(diǎn)。

綜上所述，該設(shè)計(jì)方案有利于簡(jiǎn)化傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)復(fù)雜程度與提高傾轉(zhuǎn)的可靠性。因此該種類(lèi)型的傾轉(zhuǎn)旋翼無(wú)人機(jī)將有很大的發(fā)展前景。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明傾轉(zhuǎn)旋翼無(wú)人機(jī)的布局方案示意圖；

圖2是本發(fā)明傾轉(zhuǎn)旋翼無(wú)人機(jī)垂直起降狀態(tài)的示意圖；

圖3、4是本發(fā)明傾轉(zhuǎn)旋翼無(wú)人機(jī)水平飛行狀態(tài)的示意圖；

圖5是本發(fā)明傾轉(zhuǎn)旋翼無(wú)人機(jī)的主要傾轉(zhuǎn)部件絲杠示意圖；

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

本發(fā)明為一種新型傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)，參見(jiàn)圖1，主要由機(jī)身(1)、平直機(jī)翼(2)、水平尾翼(3)、垂直尾翼(4)組成。機(jī)身框架主要可由鋁制框、鋁制加強(qiáng)框、鋁制長(zhǎng)桁組成，機(jī)身蒙皮可采用碳纖維材料，減少重量的同時(shí)增強(qiáng)機(jī)身承受載荷的能力。機(jī)身內(nèi)安裝控制盒、電池、伺服電機(jī)、絲杠，機(jī)身腹部安裝起落架。平直機(jī)翼通過(guò)中央翼盒與機(jī)身相連，主要結(jié)構(gòu)可由兩根碳管起到梁的作用，翼肋可由高強(qiáng)度航空泡沫與碳纖維板粘合而成，機(jī)翼安裝短艙處的加強(qiáng)肋則可采用更厚的碳纖維板與泡沫粘合而成，而位于機(jī)翼中部的中央翼盒處的加強(qiáng)肋則可采用金屬制作，機(jī)翼蒙皮同樣也可采用碳纖維材料制成。水平尾翼與垂直尾翼可采用相似的結(jié)構(gòu)形式與材料制成，兩者制作時(shí)，制為一個(gè)整體。

參見(jiàn)圖2，本發(fā)明的傾轉(zhuǎn)旋翼無(wú)人機(jī)垂直起降與空中懸停時(shí)，機(jī)翼與水平尾翼的中段后緣與機(jī)身相連，兩者的中段前緣通過(guò)傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與機(jī)身相連。垂直尾翼與水平尾翼固聯(lián)，傾轉(zhuǎn)時(shí)與水平尾翼一起傾轉(zhuǎn)。因此機(jī)翼與機(jī)身的連接結(jié)構(gòu)較為特殊，機(jī)翼中段與機(jī)身重疊處的后緣通過(guò)軸、軸承將機(jī)翼中央翼盒的加強(qiáng)肋與機(jī)身處的加強(qiáng)框相連接，而前緣的中心處則通過(guò)轉(zhuǎn)軸與絲杠相連接。

參見(jiàn)圖5，傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)主要可由伺服電機(jī)、絲杠組成，該傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性高，重量輕的特點(diǎn)，但不僅限于此種方式。

本發(fā)明的核心就在于其特殊的傾轉(zhuǎn)方式與傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，但本發(fā)明并不局限于此種實(shí)施方式，如果對(duì)本發(fā)明的各種改動(dòng)和變形不脫離本發(fā)明范圍，仍屬于本發(fā)明的權(quán)利要求和同等技術(shù)范圍之內(nèi)。