蝶形單涵道傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器的制造方法
【專利摘要】一種蝶形單涵道傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器,其特征是它主要由飛行器外殼（1）、飛行器主艙（2）和方向舵（4）組成，飛行器外殼（1）套裝在飛行器主艙（2）上，兩者之間通過滾珠軸承（3）定位，飛行器外殼（1）的中心孔設(shè)有內(nèi)齒圈（1-2）,內(nèi)齒圈（1-2）與驅(qū)動齒輪相嚙合，驅(qū)動齒輪由安裝輔助渦輪軸發(fā)動機(jī)（2-2）驅(qū)動；在主艙（2）幾何中心處安裝有傾轉(zhuǎn)旋翼主發(fā)動機(jī)（2-4）；主艙的下部安裝有起落架（2-6）。本實用新型可以垂直起降，可以使飛行器飛行速度較快，升阻比較高，載重量大，隱身性好，飛行穩(wěn)定性高，不易受氣流的影響。實用性強(qiáng)，可軍民兩用。
【專利說明】蝶形單涵道傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種航空飛行器，尤其是一種外形為蝶形，機(jī)身為雙層，中間為單通道，并使用傾轉(zhuǎn)旋翼發(fā)動機(jī)的飛行器，具體地說是一種可作為大型飛機(jī)和無人機(jī)應(yīng)用的新型多用途蝶形單涵道傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著航空事業(yè)的迅猛發(fā)展，飛行器越來越先進(jìn)，飛行器的種類也越來越繁多。但目前主要以固定翼飛機(jī)和直升飛機(jī)為主，但大部分固定翼飛機(jī)需要較長的滑行跑道，不能垂直起降和空中懸停，而直升飛機(jī)又因為使用了螺旋槳而存在了幾個根本問題。首先，直升飛機(jī)在飛行中因前槳葉易導(dǎo)致音爆現(xiàn)象，后槳葉易產(chǎn)生失速現(xiàn)象的原因?qū)е嘛w行速度較慢。且因為螺旋槳使氣流由上往下運動的原因，直升機(jī)機(jī)艙不能過大，同時也限制了直升飛機(jī)的載重量。在國防事業(yè)日益重要的今天，以上問題的解決也越來越必要了。針對以上不足，本實用新型在一定程度上可有效解決以上問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是針對大部分固定翼飛機(jī)不能垂直起降和空中懸停，直升飛機(jī)速度，體積，和載重量受限的問題，設(shè)計出一種可垂直起降，且速度和體積方面有效增大，升阻比較高，隱身性較好的蝶形單涵道傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案是:
[0005]一種蝶形單涵道傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器，其特征是它主要由可以相對轉(zhuǎn)動的飛行器外殼1、飛行器主艙2和方向舵4組成，飛行器外殼I套裝在飛行器主艙2上，兩者之間通過滾珠軸承3定位并作相對旋轉(zhuǎn)運動，飛行器外殼I的中心孔設(shè)有內(nèi)齒圈1-2，內(nèi)齒圈1-2與安裝在主艙2中的驅(qū)動齒輪相嚙合，驅(qū)動齒輪由安裝在主艙2內(nèi)部的輔助渦輪軸發(fā)動機(jī)2-2驅(qū)動；在主艙2幾何中心處安裝有傾轉(zhuǎn)旋翼主發(fā)動機(jī)2-4，主發(fā)動機(jī)2-4上連接有螺旋槳2-5 ;主艙的下部安裝有起落架2-6 ;方向舵4由從涵道內(nèi)延伸出來的支撐桿4-2、安定舵面4~3,方向航面4_4組成。
[0006]所述的傾轉(zhuǎn)旋翼主發(fā)動機(jī)2-4通過懸臂2-3安裝在主艙2中。主發(fā)動機(jī)傾轉(zhuǎn)角度不固定，最大不超過70度；連接主發(fā)動機(jī)2-4和飛行器主艙體2-1的懸臂2-3數(shù)量不固定。
[0007]所述的支撐桿4-2的頭部4-1安裝有光電探頭和空速管。
[0008]方向舵4呈倒V形安裝于飛行器下部。
[0009]所述的飛行器外殼I上表面弧度大于下表面弧度以便使飛行器在向前飛行時，飛行器艙體可相當(dāng)于固定翼飛機(jī)的機(jī)翼產(chǎn)生升力。。
[0010]本實用新型的有益效果:
[0011]本飛行器的結(jié)構(gòu)充分利用了空氣動力學(xué)，升阻比較高。飛行器采用了蝶形的氣動布局，飛行器的外殼I上表面弧度大于下表面弧度，這樣在向前飛行時，飛行器艙體可相當(dāng)于固定翼飛機(jī)的機(jī)翼，可以產(chǎn)生升力。飛行器中間采用單涵道的布局，并使用傾轉(zhuǎn)旋翼發(fā)動機(jī)。使螺旋槳產(chǎn)生的氣流全部從中間流過，增大了動力，減小了氣流阻力。同時當(dāng)飛行器正常巡航時，來流順著飛行器下殼體向后流動，當(dāng)流過涵道時會形成一層氣墊。通過涵道被主發(fā)動機(jī)加速的斜向后的高速氣流作用于氣墊上能產(chǎn)生一定升力，原理類似于地效飛行器。本實用新型可以垂直起降，可以使飛行器有高于常規(guī)直升機(jī)的飛行速度，機(jī)艙體積大，載重量較大，隱身性好，飛行穩(wěn)定性高，不易受氣流的影響。實用性強(qiáng)，可以軍民兩用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為飛行器外殼I的俯視切面圖。
[0013]圖2為飛行器主艙體2-1的俯視切面圖。
[0014]圖3為飛行器的主視切面圖。
[0015]圖4為飛行器的側(cè)視圖。

【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的說明。
[0017]如圖1-4所示。
[0018]一種蝶形單涵道傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器，它主要由可以相對轉(zhuǎn)動的飛行器外殼1，飛行器主艙2和方向舵4組成。飛行器外殼I套裝在飛行器主艙2上。飛行器外殼與主艙之間的滾珠軸承3保證外殼與主艙之間的相對轉(zhuǎn)動。如圖1所示，飛行器外殼I主要由飛行器外殼面1-1和外殼上內(nèi)部下端的齒輪1-2組成。如圖2所示，傾轉(zhuǎn)旋翼主發(fā)動機(jī)2-4位于飛行器俯視面幾何中心，通過懸臂2-3安裝于飛行器主艙體2-1上。主發(fā)動機(jī)2-4正常工作時帶動旋翼2-5旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生向上的升力，使飛行器可向上飛行，同時傾轉(zhuǎn)旋翼主發(fā)動機(jī)2-4可前后傾轉(zhuǎn)一定角度，使飛行器可以向前和向后飛行。兩個輔助渦輪發(fā)動機(jī)2-2內(nèi)嵌入式左右對稱安裝于飛行器主艙體2-1下半部。兩個輔助渦輪軸發(fā)動機(jī)2-2可通過齒輪1-2帶動飛行器外殼I逆向轉(zhuǎn)動，以此平衡主發(fā)動機(jī)2-4的反力矩。同時可通過控制輔助渦輪軸發(fā)動機(jī)2-2的轉(zhuǎn)動改變反力矩的大小使飛行器整體發(fā)生轉(zhuǎn)動，可以達(dá)到向左和向右轉(zhuǎn)向的目的。飛行器的外殼I上表面弧度大于下表面弧度，這樣在向前飛行時，飛行器艙體可相當(dāng)于固定翼飛機(jī)的機(jī)翼，可以產(chǎn)生升力。飛行器的起落架位于飛行器涵道內(nèi)底部，由圖3可知。方向舵4呈倒V形安裝于飛行器前下部，方向舵4由從涵道內(nèi)延伸出來的支撐桿4-2、安定舵面4-3，方向舵面4-4組成，如圖4所示，一對倒V形方向舵可同時控制飛行器的俯仰和左右轉(zhuǎn)向。
[0019]本實用新型的運行原理
[0020]飛行器起飛時，傾轉(zhuǎn)旋翼主發(fā)動機(jī)和兩臺輔助渦輪軸發(fā)動機(jī)2-2同時工作，主發(fā)動機(jī)帶動螺旋槳旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生升力，使飛行器向上飛行，輔助渦輪軸發(fā)動機(jī)通過齒輪組帶動外殼旋轉(zhuǎn)，以平衡主發(fā)動機(jī)的反力矩。此時飛行器功耗較大。當(dāng)飛行器上升到一定高度，通過飛控計算機(jī)控制主發(fā)動機(jī)發(fā)生傾轉(zhuǎn)，使飛行器向前飛行。飛行器外殼充當(dāng)機(jī)翼產(chǎn)生升力，保證飛行器正常飛行。
[0021]飛行器正常巡航時，主發(fā)動機(jī)傾轉(zhuǎn)角度較大，螺旋槳產(chǎn)生的氣流全部從中間流過，增大了動力，減小了氣流阻力，飛行器飛行速度很快，飛行器外殼產(chǎn)生的升力也較大。同時飛行器前方來流順著飛行器下殼體向后流動，當(dāng)流過涵道時會形成一層氣墊。通過涵道被主發(fā)動機(jī)加速的斜向后的高速氣流作用于氣墊上能產(chǎn)生一定升力，原理類似于地效飛行器。此時主發(fā)動機(jī)的水平力矩很小，所以輔助發(fā)動機(jī)的功率也很小，整體功耗也很小。因為外殼的旋轉(zhuǎn)作用，在向前飛行時會導(dǎo)致飛行器左翼尖和右翼尖產(chǎn)生一個速差，所以在左右翼面上會產(chǎn)生一個升力差。左右翼面上的升力差和主發(fā)動機(jī)垂直方向上的力矩由飛行器外殼的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性和飛控計算機(jī)操作方向舵來平衡。
[0022]當(dāng)飛行器降落時，主發(fā)動機(jī)和輔助發(fā)動機(jī)還原為起飛狀態(tài)。由于采用單涵道的設(shè)計，此時可能會產(chǎn)生一定量的潤流環(huán)。
[0023]本實用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種蝶形單涵道傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器，其特征是它主要由可以相對轉(zhuǎn)動的飛行器外殼(I)、飛行器主艙(2)和方向舵(4)組成，飛行器外殼(I)套裝在飛行器主艙(2)上，兩者之間通過滾珠軸承(3)定位并作相對旋轉(zhuǎn)運動，飛行器外殼(I)的中心孔設(shè)有內(nèi)齒圈(1-2)，內(nèi)齒圈(1-2)與安裝在主艙(2)中的驅(qū)動齒輪相嚙合，驅(qū)動齒輪由安裝在主艙(2)內(nèi)部的輔助渦輪軸發(fā)動機(jī)(2-2)驅(qū)動；在主艙(2)幾何中心處安裝有傾轉(zhuǎn)旋翼主發(fā)動機(jī)(2-4)，主發(fā)動機(jī)(2-4)上連接有螺旋槳(2-5);主艙的下部安裝有起落架(2-6);方向舵(4)由從涵道內(nèi)延伸出來的支撐桿(4-2 )、安定舵面(4-3 )，方向舵面(4-4 )組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蝶形單涵道傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器，其特征是所述的傾轉(zhuǎn)旋翼主發(fā)動機(jī)(2-4)通過懸臂(2-3)安裝在主艙(2)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蝶形單涵道傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器，其特征是所述的支撐桿(4-2)的頭部(4-1)安裝有光電探頭和空速管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蝶形單涵道傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器，其特征是方向舵(4)呈倒V形安裝于飛行器下部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蝶形單涵道傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器，其特征是所述的飛行器外殼(I)上表面弧度大于下表面弧度以便使飛行器在向前飛行時，飛行器艙體可相當(dāng)于固定翼飛機(jī)的機(jī)翼產(chǎn)生升力。
【文檔編號】B64D29/04GK203958617SQ201420351843
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】張飛 申請人:張飛