一种倾转旋翼飞机旋翼旋转结构设计制造技术

本发明专利技术涉及一种倾转旋翼飞机旋翼旋转结构设计。倾转旋翼飞机性能优点：速度快；噪声小；航程远；载重量大；耗油率低；运输成本低；振动小。本发明专利技术通过一种齿轮组合结构，改变旋翼与飞机机身角度，实现旋翼从垂直位置向水平位置或水平位置向垂直位置倾转。

Design of rotary wing rotating structure of a tilting rotor aircraft

The invention relates to a rotary wing rotating structure design of a tilting rotor aircraft. The performance advantages of the tilting rotor aircraft: fast speed; small noise; long range; heavy load; low fuel consumption; low transportation cost; small vibration. Through a gear combination structure, the invention changes the angle between the rotor and the aircraft fuselage, and realizes the rotor's vertical position to move from vertical position to horizontal position or horizontal position.

【技术实现步骤摘要】
一种倾转旋翼飞机旋翼旋转结构设计
本专利技术涉及一种倾转旋翼飞机旋翼旋转结构设计。
技术介绍
倾转旋翼飞机，以美国的鱼鹰倾转旋翼飞机为代表，V-22，即鱼鹰倾转旋翼飞机代号，于上个世纪80年代开始研发，1989年3月19日首飞成功，经历长时间的测试、修改、验证工作后。2006年11月16日进入美国空军服役，2007年在美国海军陆战队服役，同年开赴阿富汗进行实战部署。但翼尖的两台可旋转的发动机带动两具旋翼，在固定翼状态下，V-22好像是一架在两侧翼尖有两个超大的螺旋桨的飞机；在直升机状态下，V-22又好像是一架有两个偏小的旋翼的直升机，这样使其具备直升机的垂直升降能力，但又拥有固定翼螺旋桨飞机高速、航程远及油耗较低的优点，最大飞行速度达509公里，是世界上目前飞最快的直升机。旋翼直升机性能优点：速度快；噪声小；航程远；载重量大；耗油率低；运输成本低；振动小。虽然倾转旋翼机与一般直升机相比有许多优点，但也有不少缺点，主要表现在如下几个方面。研制费用高、单机成本高：由于倾转旋翼机是一项高新技术产品，其技术复杂、难度高，因此要验证各项技术需要很高的费用，造成研制费用和单机成本都高得惊人。像美国的“鱼鹰”倾转旋翼机的研制费用达380亿美元，其海军型MV-22的单价达4400万美元。技术难度高：倾转旋翼机因既有旋翼又有机翼，并且要实现旋翼从垂直位置向水平位置或水平位置向垂直位置倾转，因此在旋翼倾转过程中气动特性的确定；旋翼/机翼、旋翼/旋翼、旋翼/机体之间的气动干扰问题；结构设计；旋翼在倾转过程中的动力学分析、旋翼/机翼耦合动载荷和稳定性问题；操纵控制技术及操纵系统动力学设计等方面都遇到了许多技术难题。
技术实现思路
（1）目的：本专利技术的目的在于，通过一种齿轮组合结构，改变旋翼与飞机机身角度，实现旋翼从垂直位置向水平位置或水平位置向垂直位置倾转。（2）技术方案：通过连接于发动机的齿轮的旋转，带动飞机旋翼旋转，实现飞机旋翼与机身角度的转变，通过机翼等形态改变的配合，改变飞机的飞行状态，即飞机飞行角度垂直于机身，或者即飞机飞行角度平行于机身。最终实现飞机像直升机一样垂直起落，类似于普通螺旋桨飞机一样高速飞行。由于普通螺旋桨飞机是利用空气流到机翼前缘，分成上、下两股气流，分别沿机翼上、下表面流过时，机翼上表面比较凸出，压力降低。而机翼下表面，压力增大。因为机翼上、下表面出现了压力差，使飞机借助机翼上获得的升力克服自身重力翱翔在蓝天上。倾转旋翼飞机机翼为了保证垂直飞行时顺畅，机翼比较简单，因此除非设计新型可以在飞行时依据需要改变形态的机翼，否则，就要在机身设计方面做较大改进，如美国V-22（鱼鹰倾转旋翼飞机）就设计成体型宽大，机体底部较平直，而顶部较圆滑的外部机体形态。旋翼飞机在改变飞行状态时应该进行空气流体力学测试，以发现特殊时间段的飞行状态要求。本专利技术只是涉及到旋翼旋转的部分，对于机翼和飞机机体的相应设计以及自动控制等问题都不涉及。倾转旋翼飞机旋翼旋转结构由齿轮、带动齿轮旋转的电机，以及旋翼构成。带动齿轮转动的电机固定于飞机机翼上，通过电机旋转可以实现齿轮旋转，旋转的齿轮直接或者间接带动与旋翼连接的齿轮，进而带动飞机机翼上的旋翼，实现旋翼的转动。通过齿轮旋转改变旋翼与机身的角度，实现旋翼与飞机机身垂直，或者与机身水平。（3）有益效果：倾转旋翼飞机飞行速度快，起降灵活，载重量大，可以广泛应用与军事和社会建设活动中，在美国取得了巨大的经济效益和军事价值。而我国相关研究、开发正在起步阶段。本专利技术具有如下特点和优点：原理简单，结构简单。齿轮可以产生较大的力矩，满足旋翼飞机旋翼部分的整体的力学要求。通过该结构，可以实现旋翼结构的灵活旋转运动，为旋翼飞机实现旋翼多角度飞行做好关键一步。（4）附图说明：图1是本专利技术与旋翼连接后的一个正剖面示意图。图2是本专利技术图1部分A-A剖面示意图。（5）具体实施方式：整个装置结构包括以下部分：1装置外壳，2主齿轮，3连接轴，4主齿轮减重孔，5主齿轮与旋翼连接部分，6辅齿轮，7辅齿轮旋转轴，8辅齿轮减重孔，9电机，10装置固定结构，是机翼的一部分，11旋翼结构。专利技术结构通过10装置固定结构，即飞机机翼末端连接飞机。整个结构齿轮部分都紧密地安装于1装置外壳内部，1装置外壳固定于10装置固定结构。2主齿轮和6辅齿轮各有4主齿轮减重孔和8辅齿轮减重孔减轻齿轮部分重量。装置通过5主齿轮与旋翼连接部分，焊接或者使用螺栓等连接，2主齿轮与11旋翼结构固定。11旋翼结构横穿于3连接轴，由3连接轴支撑，并可以围绕3连接轴旋转一定角度。3连接轴是机翼的外延部分。6辅齿轮在9电机带动下旋转，控制2主齿轮旋转，2主齿轮旋转后通过5主齿轮与旋翼连接部分带动11旋翼结构围绕3连接轴旋转，实现旋翼在一定范围内。如11旋翼可以在0度~90度范围内，自由改变11旋翼结构与飞机机身的角度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种倾转旋翼飞机旋翼旋转结构设计，由固定于机翼的电机、可旋转的齿轮以及旋翼组成。

【技术特征摘要】
1.一种倾转旋翼飞机旋翼旋转结构设计，由固定于机翼的电机、可旋转的齿轮以及旋翼组成。2.根据权利要求1所述的倾转旋翼飞机旋翼旋转结构设计，齿轮分为连接旋翼的主齿轮，旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：李宁，
类型：发明
国别省市：山东,37