[发明专利]一种用于倾转旋翼机的机翼及其倾转旋翼机和倾转方法

说明书

本发明公开一种用于倾转旋翼机的机翼及其倾转旋翼机和倾转方法，包括固定翼、伸缩翼和倾转翼，所述固定翼水平固定在机身上用于提供升力，所述伸缩翼的一端通过伸缩装置连接在所述固定翼上，所述伸缩翼的另一端通过倾转装置连接所述倾转翼，所述倾转翼远离所述伸缩翼的端部连接有旋翼，所述旋翼所在旋转平面垂直于所述倾转翼所在平面。本发明垂直飞行时，通过缩回伸缩翼降低机翼所受弯矩，倾转翼处于垂直状态降低机翼附加载荷，倾转过渡过程中，通过伸出伸缩翼增大机翼面积，弥补前飞速度不大时的机翼升力，确保平稳过渡，水平飞行时，倾转翼、固定翼和伸缩翼共同提供升力，提升全机升阻比，改善全机气动性能，减小旋翼与机身之间的干扰。

技术领域

本发明涉及倾转旋翼机技术领域，特别是涉及一种用于倾转旋翼机的机翼及其倾转旋翼机和倾转方法。

背景技术

倾转旋翼机是一种新构型飞行器，以直升机模式垂直起飞，可通过倾转旋翼短舱的角度经历过渡状态，最终进入固定翼螺旋桨飞机模式高速前飞，兼具固定翼飞机和直升机的功能，具有可垂直起降、巡航速度快和航程大的优点。但常规的倾转旋翼机还存在一些问题，例如，在垂直飞行状态下，处于旋翼下方的机翼会受到旋翼下洗流冲击，产生向下载荷，对其载重性能和续航性能产生不利影响；在倾转过渡状态下，倾转旋翼机的前飞速度较小，机翼产生的升力有限，绝大部分升力由旋翼提供；在水平飞行状态下，飞行速度过大时，会引起旋翼桨叶气动迎角减小，不足以克服飞行速度增大引起的阻力增大，限制了倾转旋翼机的最大飞行速度。

授权公告号为CN 212448080 U的中国专利公开了一种用于倾转旋翼机的倾转变距机构，它包括机身和机翼，机身上方右侧设置有固定旋翼，机身上方中部设置有机翼，机翼上下两侧左侧均设置有倾转槽，机翼上方中部设置有变距器，变距器内部上下两侧均设置有转动伸缩驱动器，转动伸缩驱动器内侧均设置有套杆，套杆上方中部设置有凸起，套杆内侧设置有分体式嵌合器，分体式嵌合器内部中部设置有芯轴，变距器上下两侧均设置有套杆箱，套杆箱外侧均设置有变距主杆，变距主杆外侧均设置有倾转器，倾转器左侧对应倾转槽处设置有倾转旋翼。该方案通过变距器改变倾转旋翼的位置，机翼本身并没有倾转，因此，在垂直起降时，旋翼中心与机身之间的距离变长，会增大机翼整体所受弯矩，对机翼的刚度要求较高。

申请公布号为CN 111196358A的中国专利公开了一种倾转旋翼无人机，包括机身、机翼、旋翼、水平尾翼和垂直尾翼，机身两侧设有2对水平机翼以及2对旋翼动力系统，旋翼作为动力输出部件与机翼刚性连接，通过内部传动结构，机翼与旋翼动力部件可以绕着机翼轴在水平与垂直方向进行转动，实现旋翼模式与固定翼模式的切换。该方案整个机翼随旋翼一起倾转，在倾转过渡过程中不能产生足够升力，全机升力对旋翼依赖严重，对旋翼的性能要求很高。

申请公布号为CN 113734419 A的中国专利公开了一种机翼构型及倾转旋翼机，其机翼由外段翼、外段翼框体和中间梁组成，外段翼框体和中间梁转动连接，外段翼框体与机翼本体连接，外段翼由两部分组成：旋翼短舱外侧的整块机翼和外段翼框体中部的部分机翼。垂直飞行时，外段翼处于垂直状态，水平飞行时，外段翼处于水平状态，与外段翼框体组合在一起，提供升力。但是，该方案也存在一些问题，即倾转旋翼机垂直飞行时，外段翼框体仍处于旋翼正下方，减小旋翼下洗流引起的机翼附加载荷不彻底，仅有外段翼框体承受旋翼拉力作用于机翼的弯矩，机翼刚度不能得以保证；在过渡飞行状态下，外段翼框体中的机翼还未完全进入框体中，机翼有效面积较小，框体中的气流流动复杂不稳定，机翼提供不了足够升力，可能会导致升力不足；在水平飞行状态下，外段翼框体与框体中的机翼之间会存在缝隙，机翼上下翼面受到破坏，会削弱机翼本身的气动性能；由于中间梁处于靠近机翼前缘的位置，因此在带动外段翼倾转的过程中，中间梁上的扭矩会较大。

发明内容