本发明专利技术公开了一种分布式倾转旋翼/机翼动力学实验装置，包括：基座、机翼、发动机短舱、倾转驱动机构、旋翼及换向传动机构；所述机翼一端固定在基座上，且机翼上均匀分布有多个发动机短舱和多个倾转机构，倾转机构与旋翼相连，并驱动旋翼倾转，旋翼通过换向传动机构与发动机短舱中的伺服电机相连接，发动机短舱、倾转驱动机构和换向传动机构均通过固定支架固定在机翼的主梁上。本发明专利技术的装置可用于开展过渡模式下分布式倾转旋翼机振动、气弹稳定性以及响应的试验研究。响应的试验研究。响应的试验研究。
【技术实现步骤摘要】
一种分布式倾转旋翼/机翼动力学实验装置
[0001]本专利技术属于飞行器的测试
，具体涉及一种分布式倾转旋翼/机翼动力学实验装置。
技术介绍
[0002]倾转旋翼机是融合了直升机和固定翼飞机特点的新型飞行器，兼具直升机垂直起降和固定翼飞机的远程高速巡航飞行能力，在军用和民用领域有着巨大的应用潜力。常用的结构布局为双倾转旋翼布局，即在机翼端部安装一个带有旋翼的可倾转短舱，通过短舱带动旋翼在水平和垂直位置之间倾转，实现飞行器在直升机模式和飞机模式之间的切换。但在过渡飞行模式中，旋翼倾转极易造成气动不稳定，引起飞行器升力的下降。采用分布式多旋翼布局可以有效缓解上述问题，但也带来了更加复杂的气弹动力学问题。另外，由于短舱质量较大，在倾转过程中重心位置的变化会加剧机翼的弯扭耦合，进一步影响气弹稳定性，该问题可通过采用短舱固定不变，仅旋翼倾转的设计来改善。
[0003]国内外对分布式倾转旋翼机气弹动力学问题的研究还很少，目前也尚未理清分布式倾转旋翼与机翼之间的气弹耦合机理。作为重要的研究手段之一，有必要开展分布式倾转旋翼/机翼动力学试验研究，用于揭示多倾转旋翼和机翼之间的气弹耦合机理，同时验证理论分析结果的正确性。
[0004]但目前现有的试验平台仅是针对单倾转旋翼/机翼，且短舱和旋翼是同步倾转的；为此，需研制适用于分布式倾转旋翼机的旋翼/机翼气弹动力学试验装置。
技术实现思路
[0005]针对于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种分布式倾转旋翼/机翼动力学实验装置，以解决现有技术中相关试验平台难以实现分布式多倾转旋翼/机翼耦合动力学实验的问题；本专利技术的装置可用于开展过渡模式下分布式倾转旋翼机振动、气弹稳定性以及响应的试验研究。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]本专利技术的一种分布式倾转旋翼/机翼动力学实验装置，包括：基座、机翼、发动机短舱、倾转驱动机构、旋翼及换向传动机构；所述机翼一端固定在基座上，且机翼上均匀分布有多个发动机短舱和多个倾转机构，倾转机构与旋翼相连，并驱动旋翼倾转，旋翼通过换向传动机构与发动机短舱中的伺服电机相连接，发动机短舱、倾转驱动机构和换向传动机构均通过固定支架固定在机翼的主梁上。
[0008]进一步地，所述发动机短舱和倾转机构的数量一一对应。
[0009]进一步地，所述机翼包括：蒙皮、主梁和翼肋，所述主梁的一端与所述基座固定连接，翼肋均匀分布固定在主梁上，蒙皮包围在主梁和翼肋外表面。
[0010]进一步地，所述发动机短舱包括：伺服电机、短舱外壳和固定支架，所述伺服电机通过固定支架与上述主梁固连，短舱外壳连接在固定支架上，所述伺服电机通过换向传动
机构驱动旋翼在倾转过程中能够正常旋转。
[0011]进一步地，所述倾转驱动机构包括：倾转电机、蜗杆传动机构、旋翼轴架和减速器，所述倾转电机固定在上述固定支架上，其输出端与减速器相连，所述减速器与蜗杆齿轮机构相连，蜗杆传动机构中的蜗轮与旋翼轴架固定连接，蜗轮转动时带动旋翼轴架倾转，旋翼轴架与旋翼的转轴相连。
[0012]进一步地，所述换向传动机构包括：定位装置、一个第一锥齿轮和两个第二锥齿轮，其中两个第二锥齿轮对向放置，并通过第一锥齿轮相连形成啮合；换向传动机构通过定位装置与上述固定支架相连，所述两个第二锥齿轮中的一个连接发动机短舱中的伺服电机，另一个连接旋翼的转轴；所述第一锥齿轮通过定位装置与倾转驱动机构中涡轮同轴安装。
[0013]本专利技术的有益效果：
[0014]本专利技术可以模拟具有多个倾转旋翼的旋翼/机翼耦合系统动力学问题，开展过渡飞行模式下分布式倾转旋翼/机翼动力学试验研究，用于揭示多倾转旋翼和机翼之间的气弹耦合机理。同时本专利技术采用了短舱固定不变，仅旋翼倾转的设计，有效缓解了倾转过渡过程中重心位置的变化会引起的机翼的弯扭耦合，以及气弹不稳定性。
附图说明
[0015]图1为本专利技术装置的结构示意图。
[0016]图2为本专利技术中的换向传动机构、倾转驱动机构以及旋翼的连接示意图。
具体实施方式
[0017]为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本专利技术作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本专利技术的限定。
[0018]参照图1，图2所示，本专利技术的一种分布式倾转旋翼/机翼动力学实验装置，包括：基座1、机翼2、发动机短舱3、倾转驱动机构4、旋翼5及换向传动机构6；所述机翼2一端固定在基座1上，且机翼上均匀分布有多个发动机短舱3和多个倾转机构4(本示例中二者数量均为两个，其他示例中也可以为其他数量)，倾转机构4与旋翼5相连，并驱动旋翼5倾转，旋翼5通过换向传动机构6与发动机短舱3中的伺服电机10相连接，发动机短舱3、倾转驱动机构4和换向传动机构6均通过固定支架固定12在机翼2的主梁8上。
[0019]其中，所述发动机短舱3和倾转机构4的数量一一对应。
[0020]如图1所示，所述机翼2包括：蒙皮7、主梁8和翼肋9，所述主梁8的一端与所述基座1固定连接，翼肋9均匀分布固定在主梁8上，蒙皮7包围在主梁8和翼肋9外表面。
[0021]如图2所示，所述发动机短舱3包括：伺服电机10、短舱外壳11和固定支架12，所述伺服电机10通过固定支架12与上述主梁8固连，短舱外壳11连接在固定支架12上，所述伺服电机10通过换向传动机构6驱动旋翼5在倾转过程中能够正常旋转。
[0022]如图2所示，所述倾转驱动机构4包括：倾转电机13、蜗杆传动机构14、旋翼轴架15和减速器16，所述倾转电机13固定在上述固定支架12上，其输出端与减速器16相连，所述减速器16与蜗杆齿轮机构14相连，蜗杆传动机构14中的蜗轮17与旋翼轴架15固定连接，蜗轮17转动时带动旋翼轴架15倾转，旋翼轴架15与旋翼5的转轴21相连。
[0023]如图2所示，所述换向传动机构6包括：定位装置18、一个第一锥齿轮19和两个第二锥齿轮20，其中两个第二锥齿轮20对向放置，并通过第一锥齿轮19相连形成啮合；换向传动机构6通过定位装置18与上述固定支架12相连，所述两个第二锥齿轮20中的一个连接发动机短舱3中的伺服电机10，另一个连接旋翼5的转轴21；所述第一锥齿轮19通过定位装置18与倾转驱动机构4中涡轮17同轴安装。
[0024]本专利技术中，通过发动机短舱中的伺服电机带动旋翼转动，并实现旋翼转速调控；通过倾转电机经减速器驱动蜗杆传动机构的涡轮，使得涡轮带动与其固定连接的旋翼轴架发生倾转，进一步带动旋翼倾转；旋翼倾转过程中，可由伺服电机通过换向传动机构带动旋翼进行旋转。倾转电机非同步工作，可以实现旋翼的非同步倾转。
[0025]本专利技术具体应用途径很多，以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本专利技术的保护范围。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种分布式倾转旋翼/机翼动力学实验装置，其特征在于，包括：基座、机翼、发动机短舱、倾转驱动机构、旋翼及换向传动机构；所述机翼一端固定在基座上，且机翼上均匀分布有多个发动机短舱和多个倾转机构，倾转机构与旋翼相连，并驱动旋翼倾转，旋翼通过换向传动机构与发动机短舱中的伺服电机相连接，发动机短舱、倾转驱动机构和换向传动机构均通过固定支架固定在机翼的主梁上。2.根据权利要求1所述的分布式倾转旋翼/机翼动力学实验装置，其特征在于，所述发动机短舱和倾转机构的数量一一对应。3.根据权利要求1所述的分布式倾转旋翼/机翼动力学实验装置，其特征在于，所述机翼包括：蒙皮、主梁和翼肋，所述主梁的一端与所述基座固定连接，翼肋均匀分布固定在主梁上，蒙皮包围在主梁和翼肋外表面。4.根据权利要求3所述的分布式倾转旋翼/机翼动力学实验装置，其特征在于，所述发动机短舱包括：伺服电机、短舱外壳和固定支架，所述伺服电机通过固定支架...
【专利技术属性】
技术研发人员：宿柱，王立峰，刘欢，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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