用于引导飞行器的倾斜横流风扇机翼的推力的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于引导飞行器的倾斜横流风扇机翼的推力的装置和方法。在一方面，用于飞行器的可变推力横流风扇系统包括具有第一壳体构件的可旋转机翼构件；以可操作的方式联接至第一壳体构件的致动器组件；和包括第一及第二驱动器板的可变推力横流风扇组件，在第一驱动器板与第二驱动器板之间以可旋转的方式安装有多个叶片。多个叶片在旋转时具有圆形行进路径并且包括联接至多个叶片以产生可变推力的控制组件。控制组件包括基本上不能相对于第一及第二驱动器板旋转的控制凸轮和固定地连接至控制凸轮并在铰接轴线处固定地连接至第一壳体构件的铰接构件。第一壳体构件的通过致动器组件的旋转赋予控制凸轮绕铰接轴线的旋转，由此改变可变推力的方向。

A device and method for the thrust of an inclined cross flow fan wing to guide the aircraft

The present invention relates to a device and method for guiding the thrust of an inclined cross flow fan wing of an aircraft. On the one hand, for variable thrust aircraft crossflow fan system includes a rotating airfoil member has a first casing component; operatively coupled to the first housing member of the actuator assembly; and includes first and two drive plate variable thrust crossflow fan component, between the first and second drive drive plate plate to rotate by installing a plurality of blades. A plurality of blades have a circular moving path in rotation and includes a control component that connects to a plurality of blades to produce variable thrust. The control module includes a control cam which basically can not rotate relative to the first and two drive plates and a articulated member fixed to the control cam and connected to the first shell member at the articulated axis. The rotation of the control cam around the hinge axis is given by the rotation of the first housing component through the actuator component, thereby changing the direction of the variable thrust.

【技术实现步骤摘要】
用于引导飞行器的倾斜横流风扇机翼的推力的装置和方法相关申请的交叉引用本申请要求于2016年8月10日提交的美国专利申请No.15/233,897以及于2016年8月31日提交的美国专利申请No.15/252,916的优先权，上述每个专利申请全部通过参引并入本文中。
本公开总体上涉及能够操作成在向前飞行模式与竖向起飞及着陆模式之间转变的飞行器，并且具体地涉及安装至机身的倾斜横流风扇系统。
技术介绍
诸如飞机之类的固定翼飞行器能够使用响应于飞行器的向前空速产生升力的机翼飞行，该升力是通过来自一个或更多个喷气发动机或推进器产生的。机翼通常具有翼型截面，该翼型截面产生升力以支承处于飞行中的飞行器。然而，固定翼飞行器通常需要数百或数千英尺的跑道以用于起飞及着陆。与固定翼飞行器不同，竖向起飞及着陆(VTOL)飞行器不需要跑道。替代性地，VTOL飞行器能够竖向地起飞、悬停和着陆。VTOL飞行器的一个示例是直升机，该直升机是具有向飞行器提供升力和推力的一个或更多个旋翼的旋翼飞行器。旋翼不仅能够悬停、竖向起飞及着陆，而且能够向前飞行、向后飞行及侧向飞行。这些属性使直升机高度通用于在拥挤地区、隔离地区或偏远地区使用。然而，直升机通常由于撤离叶片失速和前进叶片压缩的现象而缺乏固定翼飞行器的向前空速。倾斜旋翼飞行器试图通过包括一组推进旋翼来克服该缺陷，所述一组推进旋翼可以基于正在执行的操作来改变所述一组推进旋翼的旋转平面。倾斜旋翼飞行器使用推进旋翼来产生升力和推进力，所述推进旋翼通常联接至安装在固定机翼的端部附近的短舱。短舱相对于固定机翼旋转使得推进旋翼具有用于竖向起飞、悬停和着陆的大致水平的旋转平面并且在向前飞行中巡航时具有大致竖向的旋转平面，其中，固定机翼提供升力并且推进旋翼提供向前的推力。以这种方式，倾斜旋翼飞行器将直升机的竖向提升能力与固定翼飞行器的速度和航程结合。然而，倾斜旋翼飞行器利用可能存在若干缺陷的公开披露的推进旋翼。例如，公开披露的推进旋翼可能在飞行期间导致叶片梢端推力损失，推力矢量能力受限并且用以增大推力的压力差的使用被限制。因此，已经需要提出一种具有降低的噪音特征、降低的冲击风险和降低的型阻的改进的竖向起飞及着陆飞行器。
技术实现思路
在第一方面，提供了一种用于飞行器的可变推力横流风扇系统，该可变推力横流风扇系统包括：可旋转的机翼构件，该可旋转的机翼构件具有第一壳体构件，第一壳体构件具有进气区域、排气区域以及位于进气区域与排气区域之间的风扇区域；致动器组件，该致动器组件以可操作的方式联接至第一壳体构件；以及可变推力横流风扇组件，该可变推力横流风扇组件设置在可旋转的机翼构件的风扇区域内，该可变推力横流风扇组件具有纵向轴线并且包括第一驱动器板和第二驱动器板，在第一驱动器板与第二驱动器板之间以可旋转的方式安装有多个叶片。所述多个叶片设置在纵向轴线的径向外侧，使得所述多个叶片在横流风扇组件绕纵向轴线旋转时具有大致圆形行进路径，所述多个叶片能够在多个倾斜角构型之间移动。可变推力横流风扇组件还包括联接至所述多个叶片的控制组件，该控制组件能够操作成改变所述多个叶片的倾斜角构型以产生可变推力，并且该控制组件具有控制凸轮和铰接构件，其中，控制凸轮基本上不能够相对于第一驱动器板和第二驱动器板旋转，铰接构件固定地连接至控制凸轮并且在铰接轴线处固定地连接至第一壳体构件。第一壳体构件的通过致动器组件的旋转可以赋予控制凸轮绕铰接轴线的旋转，由此改变可变推力的方向。在实施方式中，第一壳体构件可以在风扇区域中包括延伸部分，该延伸部分构造成固定地连接至铰接构件。在一个实施方式中，控制组件可以包括多个连杆，控制凸轮通过所述多个连杆联接至所述多个叶片，其中，所述多个连杆中的每个连杆具有内端部和外端部，所述多个连杆中的每个连杆的内端部以可滑动的方式联接至控制凸轮，所述多个连杆中的每个连杆的外端部固定地联接至所述多个叶片中的一个叶片。在实施方式中，控制凸轮形成至少一个随动件槽，其中，所述多个连杆中的每个连杆的内端部包括随动件销；并且所述多个连杆中的每个连杆的随动件销与所述至少一个随动件槽以可滑动的方式接合。在另一实施方式中，控制凸轮形成连续的随动件槽，其中，所述多个连杆中的每个连杆的内端部包括随动件销；并且所述多个连杆中的每个连杆的随动件销与连续的随动件槽以可滑动的方式接合。在又一实施方式中，所述多个倾斜角构型包括至少一个右推力构型、中立构型和至少一个左推力构型。在另一实施方式中，所述多个倾斜角构型包括至少一个向上推力构型、中立构型和至少一个向下推力构型。在实施方式中，所述多个倾斜角构型包括所述多个叶片中的每个叶片在绕大致圆形行进路径的每次回转期间改变倾斜角的倾斜角构型。在一个实施方式中，所述多个倾斜角构型包括所述多个叶片中的每个叶片在绕大致圆形行进路径的每次回转期间在正倾斜角与负倾斜角之间变动的倾斜角构型。在另一实施方式中，所述多个倾斜角构型包括在所述多个叶片中的一个或更多个叶片具有正倾斜角的同时所述多个叶片中的一个或更多个叶片具有负倾斜角的倾斜角构型。在又一实施方式中，可变推力是可逆推力。在另一实施方式中，控制组件能够操作成改变所述多个叶片的倾斜角构型以选择性地产生沿包括第一方向和第二方向的多个方向的推力，第一方向与第二方向大致相反。在实施方式中，可旋转的机翼构件还包括第二壳体构件，第二壳体构件具有进气区域、排气区域以及位于进气区域与排气区域之间的风扇区域。在一个实施方式中，可变推力横流风扇组件设置在第一壳体构件与第二壳体构件之间。在另一实施方式中，第一壳体构件和第二壳体构件相互连接。在实施方式中，推力的方向大致平行于翼弦轴线。实施方式提供了推力的方向是反扭矩推力。在一个实施方式中，致动器组件包括以下各者中的至少一者：线性致动器；以及旋转致动器。在第二方面，提供了一种飞行器，该飞行器包括：具有前部部分和尾部部分的机身；以及设置在机身上的至少一个可变推力横流风扇系统。可变推力横流风扇系统包括：可旋转的机翼构件，该可旋转的机翼构件具有第一壳体构件，第一壳体构件具有进气区域、排气区域以及位于进气区域与排气区域之间的风扇区域；致动器组件，该致动器组件以可操作的方式联接至第一壳体构件；以及可变推力横流风扇组件，该可变推力横流风扇组件设置在可旋转的机翼构件的风扇区域内。可变推力横流风扇组件具有纵向轴线并且包括第一驱动器板、第二驱动器板和控制组件，在第一驱动器板与第二驱动器板之间以可旋转的方式安装有多个叶片，所述多个叶片设置在纵向轴线的径向外侧使得所述多个叶片在横流风扇组件绕纵向轴线旋转时具有大致圆形行进路径，所述多个叶片能够在多个倾斜角构型之间移动。控制组件可以联接至所述多个叶片并且能够操作成改变所述多个叶片的倾斜角构型以产生可变推力，并且控制组件可以包括控制凸轮和铰接构件，其中，控制凸轮基本上不能够相对于第一驱动器板和第二驱动器板旋转，铰接构件固定地连接至控制凸轮并且在铰接轴线处固定地连接至第一壳体构件；其中，第一壳体构件的通过致动器组件的旋转赋予控制凸轮绕铰接轴线的旋转，由此改变可变推力的方向。在实施方式中，所述至少一个可变推力横流风扇系统以可旋转的方式附接至机身的前部部分。在一个实施方式中，所述至少一个可变推力横流风扇系统以可旋转的方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于飞行器的可变推力横流风扇系统，所述可变推力横流风扇系统包括：可旋转的机翼构件，所述可旋转的机翼构件具有第一壳体构件，所述第一壳体构件具有进气区域、排气区域和位于所述进气区域与所述排气区域之间的风扇区域；致动器组件，所述致动器组件以可操作的方式联接至所述第一壳体构件；以及可变推力横流风扇组件，所述可变推力横流风扇组件设置在所述可旋转的机翼构件的所述风扇区域内，所述可变推力横流风扇组件具有纵向轴线并且包括第一驱动器板和第二驱动器板，在所述第一驱动器板与所述第二驱动器板之间以可旋转的方式安装有多个叶片；所述多个叶片设置在所述纵向轴线的径向外侧，使得所述多个叶片在所述横流风扇组件绕所述纵向轴线旋转时具有大致圆形行进路径，所述多个叶片能够在多个倾斜角构型之间移动，联接至所述多个叶片的控制组件能够操作成改变所述多个叶片的倾斜角构型以产生可变推力，所述控制组件包括：控制凸轮，所述控制凸轮基本上不能够相对于所述第一驱动器板和所述第二驱动器板旋转；以及铰接构件，所述铰接构件固定地连接至所述控制凸轮并且在铰接轴线处固定地连接至所述第一壳体构件；其中，所述第一壳体构件的通过所述致动器组件的旋转赋予所述控制凸轮绕所述铰接轴线的旋转，由此改变所述可变推力的方向。...

【技术特征摘要】
2016.08.10 US 15/233,897;2016.08.31 US 15/252,916;1.一种用于飞行器的可变推力横流风扇系统，所述可变推力横流风扇系统包括：可旋转的机翼构件，所述可旋转的机翼构件具有第一壳体构件，所述第一壳体构件具有进气区域、排气区域和位于所述进气区域与所述排气区域之间的风扇区域；致动器组件，所述致动器组件以可操作的方式联接至所述第一壳体构件；以及可变推力横流风扇组件，所述可变推力横流风扇组件设置在所述可旋转的机翼构件的所述风扇区域内，所述可变推力横流风扇组件具有纵向轴线并且包括第一驱动器板和第二驱动器板，在所述第一驱动器板与所述第二驱动器板之间以可旋转的方式安装有多个叶片；所述多个叶片设置在所述纵向轴线的径向外侧，使得所述多个叶片在所述横流风扇组件绕所述纵向轴线旋转时具有大致圆形行进路径，所述多个叶片能够在多个倾斜角构型之间移动，联接至所述多个叶片的控制组件能够操作成改变所述多个叶片的倾斜角构型以产生可变推力，所述控制组件包括：控制凸轮，所述控制凸轮基本上不能够相对于所述第一驱动器板和所述第二驱动器板旋转；以及铰接构件，所述铰接构件固定地连接至所述控制凸轮并且在铰接轴线处固定地连接至所述第一壳体构件；其中，所述第一壳体构件的通过所述致动器组件的旋转赋予所述控制凸轮绕所述铰接轴线的旋转，由此改变所述可变推力的方向。2.根据权利要求1所述的可变推力横流风扇系统，其中，所述第一壳体构件还在所述风扇区域中包括延伸部分，所述延伸部分构造成固定地连接至所述铰接构件。3.根据权利要求1所述的可变推力横流风扇系统，其中，所述控制组件还包括多个连杆，所述多个连杆联接至所述控制凸轮，所述控制凸轮通过所述多个连杆联接至所述多个叶片，其中，所述多个连杆中的每个连杆均具有内端部和外端部，所述多个连杆中的每个连杆的内端部以可滑动的方式联接至所述控制凸轮，所述多个连杆中的每个连杆的外端部固定地联接至所述多个叶片中的一个叶片。4.根据权利要求3所述的可变推力横流风扇系统，其中，所述控制凸轮形成至少一个随动件槽；其中，所述多个连杆中的每个连杆的内端部包括随动件销；并且其中，所述多个连杆中的每个连杆的所述随动件销与所述至少一个随动件槽以可滑动的方式接合。5.根据权利要求3所述的可变推力横流风扇系统，其中，所述控制凸轮形成连续的随动件槽；其中，所述多个连杆中的每个连杆的内端部包括随动件销；并且其中，所述多个连杆中的每个连杆的所述随动件销与所述连续的随动件槽以可滑动的方式接合。6.根据权利要求1所述的可变推力横流风扇系统，其中，所述多个倾斜角构型包括至少一个右推力构型、中立构型和至少一个左推力构型。7.根据权利要求1所述的可变推力横流风扇系统，其中，所述多个倾斜角构型包括至少一个向上推力构型、中立构型和至少一个向下推力构型。8.根据权利要求1所述的可变推力横流风扇系统，其中，所述多个倾斜角构型包括所述多个叶片中的每个叶...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯克·L·格罗宁加，丹尼尔·B·罗伯特森，马修·E·路易斯，
申请(专利权)人：贝尔直升机德事隆公司，
类型：发明
国别省市：美国,US