CN203714177U - 一种串列式倾转翼飞机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种串列式倾转翼飞机，该飞机包括机身和横贯机身的主翼梁轴通过轴承轴瓦与机身连接，两侧机翼通过翼根钢板与主翼梁轴连接，在主翼梁轴上有120度的蜗轮齿圈驱动装置，所述驱动装置包括蜗轮和与蜗轮相啮合的由电动机及减速器驱动的蜗杆，在每一个机翼的上均安装有发动机和与发动机输出端相连接的螺旋桨。机身设置有前后两组串列式布局的机翼，增加了机翼的载荷面积和飞机的稳定性，且通过机翼的倾转带动发动机以及螺旋桨的倾转，从而改变飞机的飞行姿态，减少了动力的损失，提高了发动机的气动效率。

Description

一种串列式倾转翼飞机

技术领域

本实用新型涉及一种串列式倾转翼飞机。

背景技术

美国研发的V22鱼鹰倾转旋翼飞机是一种同时具有旋翼与固定翼，并在机翼两侧翼梢处各安装有可在水平和垂直位置转动的可倾斜旋翼的飞行器。该飞机的引擎旋转到垂直位置时，就相当于直升机，可进行垂直起降，悬停，低速空中盘旋等直升机的飞行动作；当引擎旋转至水平位置时，相当于固定翼螺旋桨飞机，它将直升机与固定翼飞机的优点结合在一起，是一种既能垂直起降，悬停，又能航程更远，油耗较少，效率更高的新型飞机，所以其应用前景非常看好。但是，它存在以下缺点：

1、飞机的固定翼面积太小，一旦一台发动机失灵飞机将失去平衡而坠毁，所以经常有鱼鹰机坠毁的消息。

、固定机翼部分对螺旋桨向下气流的阻碍，使飞机在最需要动力的垂直起降阶段丧失约十分之一的动力。

、起飞时不稳定。

成飞的倾转旋翼验证机，由于机翼固定，与美国的鱼鹰有共同的缺点，机翼承载面积小，在发动机失灵时更容易坠毁。

美国洛马公司新公布的涵道式倾转翼飞机由于只有两只螺旋桨，也同样存在一台发动机失灵飞机就会坠毁，和起飞不稳定的问题。

中国专利公开号为CN101844619A,名称为“一种倾转旋翼飞机”提出一种解决方案。该专利采用在一对机翼上均设置有发动机，该专利的发动机相对于机翼是固接的，机翼相对于机身可转动，在起降过程中机翼和发动机一起旋转，旋翼都是垂直于机翼面，机翼面不会对螺旋桨的气流构成阻碍，提高了发动机的气动效率，但是该方案的倾转旋翼飞机仍采用一对机翼，由于没有翼根钢板和加强筋使得翼根的强度低导致一对发动机距离机身太近使螺旋桨过小，难以承担飞机的起飞重量且倾转过程的控制比较复杂，需要在发动机后增设一对倾转翼，一对稳定翼与一对阻力板，不易控制，机构复杂，起飞时不稳定，安全性能较差。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种串列式倾转翼飞机以解决目前倾转旋翼飞机固定机翼载荷面积较小，气动效率较低，稳定性低，安全性差的问题。

本实用新型所提出的串列式倾转翼飞机包括机身和横贯机身的主翼梁轴通过轴承轴瓦与机身连接，两侧机翼通过翼根钢板与主翼梁轴连接。在主翼梁轴上有120度的蜗轮齿圈驱动装置，所述驱动装置包括蜗轮和与蜗轮相啮合的由电机及减速器驱动的蜗杆。在每一个机翼的上均安装有发动机和与发动机输出端相连接的螺旋桨。

所述的串列式倾转翼飞机，其特征在于：所述机翼根部设置有翼根钢板与渐变加强筋使机翼与翼根钢板的连接强度更高，且在渐变加强筋上安装有空气导流罩，机翼通过翼根钢板与主翼梁轴连接。

所述的串列式倾转翼飞机，其特征在于：所述机翼可倾转角度为0－90度。

所述的串列式倾转翼飞机，其特征在于：所述主翼梁轴远离蜗轮的端部安装有轴瓦轴承，且该轴瓦固定在机身上。

所述的串列式倾转翼飞机，其特征在于：所述主翼梁轴与涡轮相接触部位设置有120度开口，在开口处设置有加强筋板以增强主轴开口处的强度，使电路和油路能够通过开口通向两侧的飞机发动机，并且使油路和电路不妨碍机翼的倾转。

本实用新型的优点：一、由与旋叶下方没有机体的阻碍，和其它垂直起降的飞机和直升机相比工作效率更高，相同功率时起飞重量更大。

二、更安全，由于机翼面积大，当任意一台乃至三台发动机失灵时，即使是一台发动机也可以通过短距滑跑的方式降落，甚至可以无动力滑翔降落。安全性更高。

三、飞机速度更快，航程更远，升限更高更省油。

四、更灵活，前后机翼之间即可联动又可分别倾转，使飞机转向、爬升、俯冲更加灵活，可以滑跑起降也可以垂直起降。

采用串列式机翼布局的优点：因为涡桨式飞机的速度极限主要是受螺旋桨翼尖绕流的影响，所以单排螺旋桨的极限速度是大约750公里/小时。所以，美国鱼鹰式飞机的最大平飞速度是509公里/小时，而串列式机翼和发动机布局使得飞机在平飞时前后两个发动机的气流互相作用，这样去掉两个螺旋桨之间距离的损耗，比单排螺旋桨的极限速度提高大约三分之二。所以，依鱼鹰的速度判断，本机的平飞速度应该在800￣900公里/小时之间，实现高亚音速飞行。（比如俄罗斯的T95战略轰炸机就是在一台发动机上串列两个螺旋桨，从而突破了涡桨飞机的速度极限达到900多公里/小时的速度）。

本串列式布局机翼的另一个优点是，省去了传统机翼上的各种副翼和机构使机翼更简洁轻便；省略了后水平尾翼，使用和制造都更容易。

附图说明：

附图1是本实用新型所提一种串列式倾转翼飞机的一个实施例的主视外观示意图；

附图2是图1所示飞机侧视示意图；

附图3是图1所示飞机起飞后转平飞过渡状态示意图；

附图4是图1所示飞机向下俯冲状态示意图；

附图5是图1所示飞机向上拉起状态示意图；

附图6是图1所示飞机起飞状态示意图；

附图7是图1中机翼及发动机组件外观结构示意图；

附图8是图7中主翼横梁轴剖视图；

附图9是图7中主翼横梁轴部位的放大图。

具体实施方式：

参见图1至图9，这九个附图给出本实用新型所提出串列式倾转翼飞机一个实施例和起飞过程中的外观结构示意图。该串列式倾转翼飞机包括机身1、机翼2、驱动装置3、发动机4和双垂尾翼5。

机身1是提供其它部件的安装机构，其采用合金材质或是复合材料材质；该机身1上设置有串联式布局的机翼2，即设置有四个可倾转机翼4，比普通的设置增加了两个机翼2，使其速度性能和稳定性以及动力有了较大改进，且每个机翼2的上方都设置有发动机4以及与发动机4输出端相连接的螺旋桨6，整体上增加了机翼2的载荷面积，使其具有更大的动力，提高了其飞行速度和航程；在左右两侧的机翼2中间位置设置有主翼梁轴21是机翼2的倾转装置，其通过翼根钢板22与机翼相连接，通过固定在该主翼梁轴21上的120°蜗轮23上的齿圈驱动机翼2倾转；采用120°的主翼梁轴21的开口24是为了使油路与电路系统通向发动机4，并且使其不会妨碍机翼2的倾转；其中驱动装置3由蜗杆电动机通过减速器提供动力（图中没有给出），通过控制蜗杆轴与蜗轮23齿圈咬合从而带动机翼2相对于机体倾转，利用蜗杆与蜗轮23的自锁功能原理，保证只能是蜗杆带动机翼2倾转，而机翼2不能带动蜗杆旋转；且机翼2倾转装置通过轴瓦轴承（图中没有给出）与机身1相连接，由蜗轮23提供其倾转的动力，通过机翼2倾转带动发动机4与螺旋桨6转动来调整飞机的飞行姿态，其中螺旋桨的下方没有机体的阻碍，减少了动力的损失，提高了发动机的气动效率。为了保证机翼2在飞行中的安全性与稳定性，在机翼2根部焊接有与其空间大小相适应的渐变加强筋25以加强机翼2与翼根钢板26的连接强度，且用导流罩遮挡，这样可以增加机翼2翼根的强度；其中机翼2根部通过翼根钢板26与主翼梁轴21采用螺栓连接，这样一旦发生故障，拆卸比较方便。

Claims (5)

1.串列式倾转翼飞机，其特征在于：该飞机包括机身和横贯机身的主翼梁轴通过轴承轴瓦与机身连接，两侧机翼通过翼根钢板与主翼梁轴连接，在主翼梁轴上有120度的蜗轮齿圈驱动装置，所述驱动装置包括蜗轮和与蜗轮相啮合的由电动机及减速器驱动的蜗杆，在每一个机翼的上均安装有发动机和与发动机输出端相连接的螺旋桨。

2.根据权利要求1所述的串列式倾转翼飞机，其特征在于：所述机翼根部设置有翼根钢板与渐变加强筋，且在渐变加强筋上安装有空气导流罩，机翼通过翼根钢板与主翼梁轴连接。

3.根据权利要求1所述的串列式倾转翼飞机，其特征在于：所述机翼可倾转角度为0°－90°,前后两组机翼串列式布局。

4.根据权利要求1所述的串列式倾转翼飞机，其特征在于：所述主翼梁轴远离蜗轮的端部安装有轴瓦、轴承，且该轴瓦固定在机身上。

5.根据权利要求1所述的串列式倾转翼飞机，其特征在于：所述主翼梁轴与蜗轮齿圈相接触部位设置有120度开口，在主翼梁轴开口处设置有加强筋板以加强开口处的强度，使电路和油路能够通过开口通向两侧的飞机发动机，并且使电路和油路不妨碍机翼的倾转。