[发明专利]一种油动倾转旋翼飞机的倾转结构

说明书

技术领域

本发明涉及航天器动力机械领域，特别涉及一种油动倾转旋翼飞机的倾转结构。

背景技术

倾转旋翼：一种飞机形式，飞机可以通过螺旋桨向上产生升力做类似直升机的旋翼飞行；也可以将螺旋桨倾转至水平位置作固定翼飞行。

倾转机构方面，美国的V22鱼鹰作为已经现役的倾转旋翼飞机，机构动作上相仿，但其发动机跟随螺旋桨倾转，传动虽简单，但倾转结构过于复杂。V22因为发动机跟随螺旋桨倾转，造成翼端载荷过大，对发动机性能和飞行员操作都提出很高要求，因而安全性能略差；V280有望缓解V22的技术问题，但无法彻底解决，受制于当前结构，难以移植用于对空间和重量都敏感的中小型无人机上，也无法通过进一步增加展弦比提高飞行性能。

美国未来V280方案，其结构庞大，适用于大型运输机，不适用于对重量和尺寸都敏感的中小型无人机，且倾转机构外不能增加有助于改善飞机性能的倾转小翼。

现有电动倾转旋翼飞机在载重和航程航时上受制于电池，在电池储能取得重大突破前，这些缺点短期内就无法的到彻底解决。

国内中行工业虽然有螺旋桨和小翼同步倾转的方案样机展出，但属于轻小型电动无人机，受电池限制，载重和航程航时都无法和油机驱动的同类型飞机相比。

本发明立足于解决中小型油动倾转旋翼飞机的倾转问题，传动问题以及通过增加小翼提高飞行性能。

发明内容

本发明的目的就是克服现有技术的缺陷，提供了一种油动倾转旋翼飞机的倾转结构，本发明主要解决三个实际工程问题：

1、螺旋桨的可控倾转问题。螺旋桨需要在垂直和水平两个位置较长时间停顿并驱动；不同于轻型电动倾转旋翼飞机，电动螺旋桨具有很强的爆发力，可以短时间内切换状态，凭借电动螺旋桨的爆发力和自驾仪的控制，迅速克服飞机惯性，从一种飞行状态切换为另一种飞行状态。油动倾转旋翼飞机通常可做大型飞机，需要在两个位置之间缓慢地以精确的线性速度进行倾转和垂起动作，以避免失速。本发明首要解决的就是倾转基本动作问题。

2、螺旋桨在倾转机构里的传动问题。现役的大型倾转旋翼运输机和在售的电动小型倾转旋翼无人机，其发动机或电机均在螺旋桨处，传动结构简单。小型电动倾转旋翼无人机用此方案几乎不存在设计缺憾，仅有电动无人机不能大载荷，不能大航程长航时的固有缺陷。类似鱼鹰那样的油动倾转旋翼飞机，将发动机置于两端螺旋桨之下的方案，虽简化了传动，但增加了飞机整体的转动惯量，属于飞机横滚稳定性最糟糕的位置，这对发动机的整体性能和驾驶员的操作技能都提出了挑战。本发明将提供一种发动机不必跟随螺旋桨倾转，甚至不必固定在螺旋桨附近的解决方案。

3、倾转机构外可拓展小翼的相关问题。倾转旋翼飞机是固定翼飞机和直升机飞机优点的集合，也是二者设计缺点的折中妥协。受制于倾转机构和发动机的位置，未来美国V280倾转旋翼飞机的展弦比虽比V22鱼鹰有所增加，但依然无法增加小翼以增加展弦比。这对飞机的最大航程航时，失速速度，安全可靠性能都有所限制。本发明为倾转旋翼无人机提供外挂小翼的技术方案，从而整体提高飞行性能。

本发明一种油动倾转旋翼飞机的倾转结构，包括传动轴系、L型换向器、传动轴承组、倾转轴承组、固定法兰、电动推杆；

所述传动轴系设置于机翼内，用于传输动力；所述传动轴系输出端与所述L型换向器输入端连接；所述L型换向器输出端与螺旋桨变距结构连接；

所述固定法兰与机身或机翼固定连接；所述固定法兰轴突外圆设置有倾转轴承组，所述倾转轴承组上安装所述L型换向器，所述L型换向器在所述电动推杆驱动下受所述倾转轴承组支承并按轴承的旋转方向围绕所述固定法兰外圆低速旋转；所述固定法兰内孔设置有所述传动轴承组，所述传动轴系受所述传动轴承组的约束与支承，并按轴承的旋转方向在所述固定法兰内高速旋转；

所述传动轴系与所述L型换向器的旋转中心同轴。

进一步的，所述L型换向器包括主动锥齿轮、从动锥齿轮，所述传动轴系输出端与所述主动锥齿轮连接，所述主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合；所述从动锥齿轮与螺旋桨变距结构连接。

进一步的，所述L型换向器为两个联轴器构成的三节转向传动机构。

进一步的，所述L型换向器为柔性联轴器。

进一步的，所述L型换向器与倾转小翼对应一侧设置有管状插拔机构，所述倾转小翼上对应设置有插管，所述L型换向器与倾转小翼接插后，用防脱销子锁定。

进一步的，所述管状插拔机构的接口形状为圆形、椭圆形或多边形。

进一步的，所述管状插拔机构的数量为2个或多个。