一种垂直起降水平飞行的直升飞机制造技术

本实用新型专利技术提供一种垂直起降水平飞行的直升飞机，包括机身、旋翼机构、机翼机构、起落架装置、动力机构、操纵机构、传动机构；机身包括机头、机身中部和机尾，旋翼机构包括双旋转旋翼机构，机身纵列布置可旋转的双旋翼机构，机身中部两侧可设置有多组机翼机构，多组机翼机构垂直布置机身中部；通过同时设计双旋转旋翼机构和可旋转的双旋翼机构，兼顾垂直起降和快速水平飞行，将旋翼机构分别安装在直升飞机机身的头部和尾部，并可以绕机身中心轴做前后旋转，比现有直升飞机航程大5‑6倍，确保飞行安全降低生产和运营成本，可在各种飞机中应用，可实现直升飞机航程远、飞行速度快、安全系数高、操控容易的诸多显著突出的技术效果。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于飞行器设计的
，更具体的，本技术涉及一种可快速垂直起降可高速水平飞行的直升飞机的

技术介绍
目前在国内外使用的直升飞机大体上有两种，第一种：是在机身正上方设一个平行大螺旋桨负责飞机上升和向前飞行，同时在机身后面设一个横向转动的负责控制飞机左右飞行方向的小螺旋桨；第二种是在直升飞机上方的前面设一个螺旋桨，后面设一个螺旋桨，这两种飞机的不足之处是没有充分的利用空气的漂浮力和支撑力，所以飞行速度慢、耗油量大。而军事上使用的直升飞机不仅要求直升飞机能够快速垂直起降，而且要求在水平飞行时也能够保持一定的速度。通常直升飞机的发动机布局是将多个发动机横向排列，这会扩大飞机的总体迎风面积，阻力增加；此外如果一边发动机失效，还将对直升飞机的平衡造成不利影响。现有技术中Do335箭式战斗机是一种“前拉后推”驱动型飞机，其特点是把两台发动机纵向配置在机体中轴线上，在飞机保持单发动机较小的整体迎风面积的同时，又具备双发动机的强劲动力。其操纵性能、机动性，尤其是加速性和回转特性都是非常优秀的，由于Do335是固定翼飞机，需要较长的起飞和降落飞行跑道，不具备垂直起降或短距起降的能力，又因为第二次世界大战的结束及喷气式飞机的出现，早已退出飞行器的历史舞台。为增加直升飞机的动力性能与运输能力，纵列双旋翼布局直升飞机CH-46海骑士运输直升机应运而生，其特点是在直升机前后各有一个旋翼系统，从而增强运输能力，且适应性强。可在较恶劣气候下飞行，海军则用这种直升机把装备运到舰上或执行搜索与救援任务。CH-46是串列双桨，可以垂直起降或短距起降，空中悬停，灵活方便，战场生存能力和运输能力强，因其航程受限、机型太老等其它缺点，2015年8月1日，美国海军陆战队774中型直升机中队进行最后的告别飞行，CH46从此从美国海军中退出现役，逐渐被鱼鹰V-22系列取代。现有美国的V-22“鱼鹰”倾转旋翼飞机，其特点是发动机和螺旋桨叶对称安装在飞机两侧机翼的尖端，并可以绕机翼旋转，从而实现垂直升降与水平飞行。 相比之下，倾转旋翼飞机兼具传统直升机和以螺旋桨(旋翼)驱进的固定翼飞机的优点，性能优越。但是，倾转旋翼飞机有天生的严重缺陷，倾转旋翼飞机的发动机置于固定翼的翼尖，使固定翼成为受力恶劣的悬臂梁，这是造成稳定隐患的重要原因，同时，这种螺旋桨叶对称安装在飞机两侧，形成倾转旋翼的重力和引力点与机身垂直布置，从力学角度也会造成飞行器的垂直升降与水平飞行和运行安全等许多技术缺陷和安全隐患。现有技术的上述三种飞行器中，V-22“鱼鹰”的电子化程度太高，一旦出现故障无法挽救，安全系数较低，当一组螺旋桨叶损坏时，飞机无法避免坠毁事故，存在民用化难度较大等问题。因此，需要在现有直升飞机的基础上进行升级改造，克服现有的问题和不足。
技术实现思路
针对目前国内外对于直升飞机客观上存在操控较难，安全系数较低的技术现状，本技术旨在于提供一种垂直起降水平飞行的直升飞机，通过创造性的设计可同时兼顾快速垂直起降和高速水平飞行，将旋翼机构分别设置在直升飞机机身纵轴的头部和尾部，并可以绕机身纵轴做前后旋转，比现有直升飞机航程大5-6倍，确保飞行安全降低生产和运营成本，该直升飞机具有航程远、操控容易、安全系数高的特点，对于直升飞机领域具有广泛的实用性和应用价值。本技术通过以下技术方案实现的:本技术提供一种垂直起降水平飞行的直升飞机，包括机身、旋翼机构、机翼机构、起落架机构、动力机构、操纵机构、传动机构；机身包括机头、机身中部和机尾，旋翼机构包括双旋转旋翼机构，直升飞机的纵轴即机身纵列布置可控旋转的双旋翼机构。本技术提供上述直升飞机中，双旋转旋翼机构包括前旋翼机构、后旋翼机构，前旋翼机构包括前旋翼转动机构、前动力机组和前旋翼，前动力机组与前旋翼由前旋翼转动机构控制实现90度至0度直升飞机的纵轴方向机头朝向可控旋转；后旋翼机构包括后动力机组、后旋翼和后旋翼转动机构，后动力机组与后旋翼由后旋翼转动机构控制实现90度至180度直升飞机的纵轴反向机尾朝向可控旋转，前旋翼和后旋翼对应设置螺旋桨叶片。本技术中，螺旋桨叶片重叠平行旋转。同时，本技术提供一种垂直起降水平飞行的直升飞机，包括机身、旋翼机构、机翼机构、起落架机构、动力机构、操纵机构、传动机构；机身包括机头、机身中部和机尾，直升飞机的纵轴即机身中部两侧设置有多组机翼机构，多组机翼机构垂直布置机身中部，多组旋转机翼机构左右对称设置，可控旋转。本技术中，机身中部两侧设置的机翼机构包括多组旋转机翼机构，具体包括并排布置两组或多组左右对称设置的可旋转机翼，可旋转机翼实现左右对称0度至90度可控旋转。进一步，本技术提供一种可高速垂直起降水平飞行的直升飞机，包括机身、旋翼机构、机翼机构、起落架机构、动力机构、操纵机构、传动机构；机身包括机头、机身中部和机尾，旋翼机构包括双旋转旋翼机构，直升飞机的纵轴即机身纵列布置可旋转的双旋翼机构，机身中部两侧可设置有多组机翼机构，多组机翼机构垂直布置机身中部。本技术提供上述实现高速垂直起降水平飞行的直升飞机中，机身中部两侧设置机翼机构，机翼机构包括多组旋转机翼机构，具体包括并排布置两组或多组左右对称设置的可旋转机翼，可旋转机翼可实现左右对称0度至90度可控旋转；双旋转旋翼机构具体包括前旋翼机构、后旋翼机构，前旋翼机构包括前动力机组、前旋翼和前旋翼转动机构，前动力机组与前旋翼由前旋翼转动机构控制实现90度至0度机头朝向可控旋转；后旋翼机构包括后动力机组、后旋翼和后旋翼转动机构，后动力机组与后旋翼由后旋翼转动机构控制实现90度至180度机尾朝向可控旋转；前旋翼和后旋翼对应设置螺旋桨叶片。本技术中，每组机翼的翼端由机翼连接机构连接；机翼包括增升装置、前缘缝翼、前缘襟翼、后缘襟翼和扰流板，旋转机翼机构可包含一组副翼。本技术中，螺旋桨叶片实现重叠平行旋转。本技术中，螺旋桨叶片由2、3、4、5、6或8叶组成。本技术中，起落架机构包括前起落架和后起落架。本技术中，机身机头下方可设置一组前起落架，机尾下设有两组后起落架。本技术中，设置多组机翼可增加机翼上表面附面层能量，延缓上表面气流分离，使直升飞机适应不同条件下的飞行状况，达到快速起降的目的；缝翼和 襟翼开缝的主要作用就是延缓机翼表面的气流分离，襟翼的作用主要是增加机翼弯度和面积。本技术中，将可旋转的双旋翼机构安装在直升飞机机身的头部和机身的尾部，在直升飞机保持单发动机较小的整体迎风面积的同时，又具备双发动机的强劲动力，使得直升飞机的水平飞行动力远远大于阻力，达到水平高速飞行的目的；直升飞机各部分重力的合力作用点，称为直升飞机的重心；重力作用力点所在的位置，叫重心位置；通过直升飞机重心的三条互相垂直的、以机体为基准的坐标轴，叫机体轴，可分为纵轴、横轴、立轴；沿机身轴线，通过直升飞机重心的轴线为直升飞机的纵轴；沿机翼方向通过直升飞机重心并垂直纵轴的轴线为直升飞机的横轴；通过直升飞机重心并垂直于纵轴和横轴的轴线为直升飞机的立铀；当直升飞机飞行时，气流作用在直升飞机上，就会对直升飞机产生操纵力矩，使之绕横轴、立轴和纵轴转动，以改变飞行姿态，直升飞机各部分会随直升飞机重心的移动而移动。当本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种垂直起降水平飞行的直升飞机，包括机身、旋翼机构、机翼机构、起落架装置、动力机构、操纵机构、传动机构，机身包括机头、机身中部和机尾，其特征在于，旋翼机构包括双旋转旋翼机构，直升飞机的纵轴即机身纵列布置可控旋转的双旋翼机构。

【技术特征摘要】
1.一种垂直起降水平飞行的直升飞机，包括机身、旋翼机构、机翼机构、起落架装置、动力机构、操纵机构、传动机构，机身包括机头、机身中部和机尾，其特征在于，旋翼机构包括双旋转旋翼机构，直升飞机的纵轴即机身纵列布置可控旋转的双旋翼机构。2.如权利要求1所述的一种垂直起降水平飞行的直升飞机，其特征在于，所述的双旋转旋翼机构包括前旋翼机构、后旋翼机构，前旋翼机构包括前旋翼转动机构、前动力机组和前旋翼，前动力机组与前旋翼由前旋翼转动机构控制90度至0度直升飞机机头朝向可控旋转；后旋翼机构包括后动力机组、后旋翼和后旋翼转动机构，后动力机组与后旋翼由后旋翼转动机构控制90度至180度直升飞机机尾朝向可控旋转，前旋翼和后旋翼对应设置螺旋桨叶片。3.一种垂直起降水平飞行的直升飞机，包括机身、旋翼机构、机翼机构、起落架装置、动力机构、操纵机构、传动机构，机身包括机头、机身中部和机尾，其特征在于，直升飞机的纵轴即机身中部两侧设置有多组机翼机构，多组机翼机构垂直布置机身中部，多组旋转机翼机构左右对称设置，可控旋转。4.如权利要求3所述的一种垂直起降水平飞行的直升飞机，其特征在于，所述的机身中部两侧设置的机翼机构包括多组旋转机翼机构，具体包括并排布置两组或多组左右对称设置的可旋转机翼，可旋转机翼左右对称0度至90度可控旋转；每组机翼翼端由机翼连接机构连接。5.一种垂直起降水平飞行的直升飞机，包括机身、旋翼机构、机翼机构、起落架装置、动力机构、操纵机构、传动机...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪德玉，
申请(专利权)人：倪德玉，
类型：新型
国别省市：新疆;65