一种采用伸缩式螺旋桨结构控制偏航和俯仰的倾转旋翼机制造技术

本实用新型专利技术公开的一种采用伸缩式螺旋桨结构控制偏航和俯仰的倾转旋翼机，包括机身、横向设置在机身中部两侧的左、右机翼、分别设置在左、右机翼的端部上的左、右旋翼以及设置在机身的尾部上的尾翼；在机身的尾部内设置有一与倾转旋翼机的飞行控制系统连接的伸缩式螺旋桨结构，当倾转旋翼机处于垂直起飞、降落或低于平飞速度时，倾转旋翼机的飞行控制系统控制伸缩式螺旋桨结构沿机身轴线方向向后伸出所述机身，伸缩式螺旋桨结构所产生的垂直于机身轴线的纵向推力和横向推力实现对倾转旋翼机的偏航和俯仰姿态的控制。本实用新型专利技术采用伸缩式螺旋桨结构控制飞机的三轴姿态更加方便可靠，反应速度快，防止陀螺效应产生，控制稳定性高。

A tilt rotor aircraft that uses a retractable propeller structure to control yaw and pitch

A control of yaw and pitch with the telescopic propeller structure of tiltrotor aircraft disclosed by the utility model comprises a machine body, transversely arranged on both sides of the middle part of the left and right wing, were set up in the end of the left and right wings on the left and right rotor and arranged in the fuselage on the tail in the tail; the rear of the frame is provided with a connection with the flight control system of rotor tilt and telescopic propeller structure, when the tilt rotor in a vertical take-off and landing at or below the level flight speed, tilting control system of telescopic propeller structure backward along the axial direction of the fuselage fuselage out flight control rotor the longitudinal axis perpendicular to the fuselage, thrust telescopic propeller structure caused by lateral thrust and to achieve control of the tiltrotor aircraft yaw and pitch attitude. The utility model adopts a telescopic propeller structure to control the three axis posture of the aircraft, which is more convenient and reliable, and the reaction speed is fast, and the gyroscopic effect is prevented, and the stability of the control is high.

【技术实现步骤摘要】
一种采用伸缩式螺旋桨结构控制偏航和俯仰的倾转旋翼机
本技术涉及倾转旋翼机
，尤其涉及一种采用伸缩式螺旋桨结构控制偏航和俯仰的倾转旋翼机。
技术介绍
倾转旋翼机是一种将固定翼飞机和直升机特点融为一体的新型飞行器，有人形象地称其为空中“混血儿”，其可以像直升机一样垂直起降，亦能像普通飞机一样高速飞行。参见图1和图2，图中给出的是现有的一种倾转旋翼机，其包括机身10、横向设置在机身10中部两侧的左、右机翼20a、20b、设置在左、右机翼20a、20b的端部上的左、右旋翼30a、30b以及设置在机身10的尾部上的尾翼40。这种倾转旋翼机的三轴姿态控制全部由左、右旋翼30a、30b上的螺旋桨31a、310b的桨距调整来实现，但由于螺旋桨31a、310b的直径很大，造成高速旋转时转动惯量很大，因此在改变螺旋桨31a、310b的轴线方向时所产生的陀螺效应非常大。此外，由于螺旋桨31a、310b本身负载较大，造成在改变其轴线方向时反应较慢，不会太敏捷，同时由于姿态的三个轴向调整会相互影响的。上述因素会造成这种倾转旋翼机的操纵比较困难，飞行自动控制系统非常复杂。为此，申请人进行了有益的探索和尝试，找到了解决上述问题的办法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题：针对现有的倾转旋翼机存在不便于飞机的三轴姿态控制、反应速度慢、陀螺效应大、飞行自动控制系统复杂等问题，而提供一种便于飞机的三轴姿态控制、反应速度快、避免产生陀螺效应、简化飞行自动控制系统、稳定性高的采用伸缩式螺旋桨结构控制偏航和俯仰的倾转旋翼机。本技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：一种采用伸缩式螺旋桨结构控制偏航和俯仰的倾转旋翼机，包括机身、横向设置在所述机身中部两侧的左、右机翼、分别设置在所述左、右机翼的端部上的左、右旋翼以及设置在所述机身的尾部上的尾翼；其特征在于，在所述机身的尾部内设置有一与所述倾转旋翼机的飞行控制系统连接的伸缩式螺旋桨结构，当所述倾转旋翼机处于垂直起飞、降落或低于平飞速度时，所述倾转旋翼机的飞行控制系统控制所述伸缩式螺旋桨结构沿所述机身轴线方向向后伸出所述机身，所述伸缩式螺旋桨结构所产生的垂直于所述机身轴线的纵向推力和横向推力实现对所述倾转旋翼机的偏航和俯仰姿态的控制。在技术的一个优选实施例中，所述伸缩式螺旋桨结构包括：一设置在所述机身的尾部内且沿所述机身轴线方向延伸的伸缩杆；一设置在所述机身的尾部内且与所述飞行控制系统连接的用于驱动所述伸缩杆沿所述机身轴线方向直线运动的直线驱动机构；一设置在所述伸缩杆上且与所述飞行控制系统连接的用于产生垂直于所述机身轴线的纵向推力的纵向螺旋桨；以及一设置在所述伸缩杆上且与所述飞行控制系统连接的用于产生垂直于所述机身轴线的横向推力的横向螺旋桨。在本技术的一个优选实施例中，所述纵向螺旋桨包括：一安装在所述伸缩杆上且与所述飞行控制系统连接的第一驱动电机；以及一与所述第一驱动电机的输出轴连接的纵向变距桨叶。在本技术的一个优选实施例中，所述第一驱动电机内设置有一第一桨叶定位组件，当所述纵向变距桨叶处于静止状态时，所述第一桨叶定位组件使得所述纵向变距桨叶始终停止在所述伸缩杆的轴线方向上。在本技术的一个优选实施例中，所述纵向螺旋桨包括：一沿纵向上下相对设置在所述伸缩杆上且分别与所述飞行控制系统连接的上、下驱动电机；至少一上定距桨叶，每一上定距桨叶分别与所述上驱动电机的输出轴连接；以及至少一下定距桨叶，每一下定距桨叶分别与所述下驱动电机的输出轴连接。在本技术的一个优选实施例中，所述上、下驱动电机内分别设置有一第二桨叶定位组件，当所述上、下定距桨叶处于静止状态时，所述第二桨叶定位组件使得所述上、下定距桨叶始终停止在所述伸缩杆的轴线方向上。在本技术的一个优选实施例中，所述横向螺旋桨包括：一安装在所述伸缩杆上且与所述飞行控制系统连接的第二驱动电机；以及一与所述第二驱动电机的输出轴连接的横向变距桨叶。在本技术的一个优选实施例中，所述第二驱动电机内设置有一第三桨叶定位组件，当所述横向变距桨叶处于静止状态时，所述第三桨叶定位组件使得所述横向变距桨叶始终停止在所述伸缩杆的轴线方向上。在本技术的一个优选实施例中，所述横向螺旋桨包括：一沿横向左右相对设置在所述伸缩杆上且分别与所述飞行控制系统连接的左、右驱动电机；至少一左定距桨叶，每一左定距桨叶分别与所述左驱动电机的输出轴连接；以及至少一右定距桨叶，每一右定距桨叶分别与所述右驱动电机的输出轴连接。在本技术的一个优选实施例中，所述左、右驱动电机内分别设置有一第四桨叶定位组件，当所述左、右定距桨叶处于静止状态时，所述第四桨叶定位组件使得所述左、右定距桨叶始终停止在所述伸缩杆的轴线方向上。在本技术的一个优选实施例中，所述尾翼为倒V字型尾翼。由于采用了如上的技术方案，本技术的有益效果在于：通过在机身的尾部内设置有一伸缩式螺旋桨结构，伸缩式螺旋桨结构在飞机垂直起飞、降落或低于平飞速度时沿机身轴线方向向后伸出机身，伸缩式螺旋桨结构可产生垂直于机身轴线的纵向推力和横向推力，从而控制飞机的偏航和俯仰姿态，同时还可以通过左右两个主旋翼的桨距的差动改变来实现横滚的姿态控制。本技术的倾转旋翼机在飞机垂直起飞、降落或低于平飞速度时无需旋翼上的螺旋桨控制其三轴姿态，可有效地简化飞行自动控制系统。本技术采用伸缩式螺旋桨结构控制飞机的三轴姿态更加方便可靠，反应速度快，防止陀螺效应产生，控制稳定性高。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有的倾转旋翼机的主视图。图2是现有的倾转旋翼机的俯视图。图3是本技术的实施例1的结构示意图。图4是本技术的实施例2的结构示意图。图5是本技术的实施例3的结构示意图。具体实施方式为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本技术。实施例1参见图3，图中给出的是一种采用伸缩式螺旋桨结构控制偏航和俯仰的倾转旋翼机，包括机身100、横向设置在机身中部两侧的左、右机翼200a、200b、分别设置在左、右机翼200a、200b的端部上的左、右旋翼300a、300b以及设置在机身100的尾部上的尾翼400。尾翼400为倒V字型尾翼，采用倒V字型尾翼可以简化起落架的结构，同时倒V字型尾翼的两个翼尖直接可以作为两个落地的支点。在机身100的尾部内设置有一与倾转旋翼机的飞机控制系统连接的伸缩式螺旋桨结构500，当倾转旋翼机处于垂直起飞、降落或低于平飞速度时，倾转旋翼机的飞行控制系统控制伸缩式螺旋桨结构500沿机身100轴线方向向后伸出机身100，伸缩式螺旋桨结构500所产生的垂直于机身100轴线的纵向推力和横向推力，从而实现对倾转旋翼机的偏航和俯仰姿态的控制。在本实施例中，伸缩式螺旋桨结构500包括伸缩杆510、直线驱动机构(图中未示出)、纵向螺旋桨520本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用伸缩式螺旋桨结构控制偏航和俯仰的倾转旋翼机，包括机身、横向设置在所述机身中部两侧的左、右机翼、分别设置在所述左、右机翼的端部上的左、右旋翼以及设置在所述机身的尾部上的尾翼；其特征在于，在所述机身的尾部内设置有一与所述倾转旋翼机的飞行控制系统连接的伸缩式螺旋桨结构，当所述倾转旋翼机处于垂直起飞、降落或低于平飞速度时，所述倾转旋翼机的飞行控制系统控制所述伸缩式螺旋桨结构沿所述机身轴线方向向后伸出所述机身，所述伸缩式螺旋桨结构所产生的垂直于所述机身轴线的纵向推力和横向推力实现对所述倾转旋翼机的偏航和俯仰姿态的控制。

【技术特征摘要】
1.一种采用伸缩式螺旋桨结构控制偏航和俯仰的倾转旋翼机，包括机身、横向设置在所述机身中部两侧的左、右机翼、分别设置在所述左、右机翼的端部上的左、右旋翼以及设置在所述机身的尾部上的尾翼；其特征在于，在所述机身的尾部内设置有一与所述倾转旋翼机的飞行控制系统连接的伸缩式螺旋桨结构，当所述倾转旋翼机处于垂直起飞、降落或低于平飞速度时，所述倾转旋翼机的飞行控制系统控制所述伸缩式螺旋桨结构沿所述机身轴线方向向后伸出所述机身，所述伸缩式螺旋桨结构所产生的垂直于所述机身轴线的纵向推力和横向推力实现对所述倾转旋翼机的偏航和俯仰姿态的控制。2.如权利要求1所述的采用伸缩式螺旋桨结构控制偏航和俯仰的倾转旋翼机，其特征在于，所述伸缩式螺旋桨结构包括：一设置在所述机身的尾部内且沿所述机身轴线方向延伸的伸缩杆；一设置在所述机身的尾部内且与所述飞行控制系统连接的用于驱动所述伸缩杆沿所述机身轴线方向直线运动的直线驱动机构；一设置在所述伸缩杆上且与所述飞行控制系统连接的用于产生垂直于所述机身轴线的纵向推力的纵向螺旋桨；以及一设置在所述伸缩杆上且与所述飞行控制系统连接的用于产生垂直于所述机身轴线的横向推力的横向螺旋桨。3.如权利要求2所述的采用伸缩式螺旋桨结构控制偏航和俯仰的倾转旋翼机，其特征在于，所述纵向螺旋桨包括：一安装在所述伸缩杆上且与所述飞行控制系统连接的第一驱动电机；以及一与所述第一驱动电机的输出轴连接的纵向变距桨叶。4.如权利要求3所述的采用伸缩式螺旋桨结构控制偏航和俯仰的倾转旋翼机，其特征在于，所述第一驱动电机内设置有一第一桨叶定位组件，当所述纵向变距桨叶处于静止状态时，所述第一桨叶定位组件使得所述纵向变距桨叶始终停止在所述伸缩杆的轴线方向上。5.如权利要求2所述的采用伸缩式螺旋桨结构控制偏航和俯仰的倾转旋翼机，其特征在于，所述纵向螺旋桨包括：一沿纵向上下相对设置在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，
申请(专利权)人：上海牧羽航空科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31