[发明专利]高速共轴倾转双旋翼飞翼机

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种倾转旋翼机，特别涉及一种高速共轴倾转双旋翼飞翼机。

背景技术

倾转旋翼机是一种独特旋翼机，他既具有直升机的垂直起降功能及良好的低速飞行性能，又有固定翼飞行器的高速巡航能力。早在上世纪四十年代美国的贝尔公司就提出了倾转旋翼的概念并制造了验证机，并且在九十年代末装备了世界上第一种倾转旋翼机—鱼鹰V22。虽然V22已经装备，但仍有诸多不足，体现在以下几方面：

       首先，鱼鹰倾转旋翼机在直升机飞行模式本质上是一种横列式直升机，旋翼有较大的迎风面积，迎风阻力大；同时在悬停和低速前飞时旋翼下洗流拍击机翼，有着较强的旋翼机翼干扰、旋翼机身干扰，对飞行器的悬停和低速飞行性能有较大影响。

       其次，倾转旋翼机的两副巨大的旋翼布置在机翼两侧，在丛林山丘等复杂地形中进行悬停和低速飞行时有着较大的安全隐患。

       并且鱼鹰倾转旋翼机在固定翼飞行模式为传统气动布局，倾转旋翼机在固定翼模式的巡航速度已经大大超越了直升机，但鱼鹰倾转旋翼机的传统气动布局限制它无法拥有更好的高速性能和续航能力。

因此，针对目前国内外倾转旋翼机结构上的诸多不足，很有必要在现有技术的基础之上，设计一种结构合理、安全性能好、飞行速度快的倾转双旋翼飞翼机。 

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种结构设计合理、迎风阻力小、高速性能和续航能力好、易操作控制的高速共轴倾转双旋翼飞翼机。

技术方案：为了实现以上目的，本发明所采取的技术方案为：

一种高速共轴倾转双旋翼飞翼机，它包括: 中央开有涵道的飞翼机身，固连在飞翼机身上的涡轮蜗杆倾转机构，驱动涡轮蜗杆倾转机构的伺服电机，一端固定在上、下两块固定板中间，另一端与涡轮蜗杆倾转机构相连的旋转轴，所述的上、下固定板上分别安装有舵机、动力电机和上、下两根主轴，在上、下主轴上分别安装有减速齿、自动倾斜器、桨榖，其中拉杆分别与桨榖、自动倾斜器和舵机连接，旋翼桨叶与桨榖固连构成旋翼，在飞翼机身的尾部外侧对称安装有一对升降副翼，并在飞翼机身的尾部内侧对称安装有一对俯仰襟翼。

作为优选方案，以上所述的高速共轴倾转双旋翼飞翼机，所述的飞翼机身的两侧翼尖对称安装有一对全动翼尖。

本发明提供的高速共轴倾转双旋翼飞翼机的飞翼采用气动布局，相对于传统布局的倾转旋翼机，增大了升力系数，提高了飞行器固定翼模式的高速巡航能力和续航能力。

作为优选方案，以上所述的高速共轴倾转双旋翼飞翼机，所述的旋翼桨叶为三片，旋翼桨叶与桨榖固连构成旋翼。

本发明提供的高速共轴倾转双旋翼飞翼机，其中上、下主轴中的上旋翼桨叶与桨榖连接构成上旋旋翼，也称右旋旋翼，下旋翼桨叶与桨榖连接构成下旋旋翼，也称左旋旋翼，并且左、右旋旋翼转向相反，从而可以克服反扭矩。

作为优选方案，以上所述的高速共轴倾转双旋翼飞翼机，在伺服电机旁边安装有可实时反馈倾转角度的电位器。

作为优选方案，以上所述的气动载荷模拟装置，所述的上、下固定板上分别安装了三个舵机，并且所述的三个舵机在上、下固定板上间隔均匀布置。

本发明提供的高速共轴倾转双旋翼飞翼机，所述的旋转轴通过涡轮蜗杆倾转机构实现零到九十度的倾转；动力电机通过安装在上、下两根主轴上的减速齿来驱动左、右旋旋翼；而自动倾斜器通过拉杆连接桨毂变距铰和舵机。

       本发明提供的高速共轴倾转双旋翼飞翼机，所述的涡轮蜗杆倾转机构与飞翼机身固连，而旋转轴与涡轮蜗杆倾转机构连接，因此在伺服电机驱动下，安装在旋转轴上的旋翼系统可实现整体倾转，并且电位器能实时反馈倾转角度；本发明是通过涡轮蜗杆倾转机构的倾转实现飞行器的模式切换，当倾转角度为零度时，飞行器为直升机模式，在倾转角度从零到九十的过程中，飞行器为过渡模式，当倾转角度为九十度时，飞行器为固定翼模式。

有益效果：本发明提供的高速共轴倾转双旋翼飞翼机与现有技术相比具有以下优点：

1．本发明提供的高速共轴倾转双旋翼飞翼机，整个飞翼机结构设计合理，易操控，其中共轴双旋翼置于飞翼机身中央的涵道中，通过涡轮蜗杆机构连接机身和旋转轴，旋转轴连接共轴双旋翼，相对于现有倾转旋翼减小了迎风阻力，同时涵道壁在直升机模式能够提供额外升力，并且对旋翼起到了一定的保护作用，有效的提高了飞行器的悬停、低速和安全性能。