CN203958617U - 蝶形单涵道倾转旋翼飞行器 - Google Patents

Abstract

一种蝶形单涵道倾转旋翼飞行器,其特征是它主要由飞行器外壳（1）、飞行器主舱（2）和方向舵（4）组成，飞行器外壳（1）套装在飞行器主舱（2）上，两者之间通过滚珠轴承（3）定位，飞行器外壳（1）的中心孔设有内齿圈（1-2）,内齿圈（1-2）与驱动齿轮相啮合，驱动齿轮由安装辅助涡轮轴发动机（2-2）驱动；在主舱（2）几何中心处安装有倾转旋翼主发动机（2-4）；主舱的下部安装有起落架（2-6）。本实用新型可以垂直起降，可以使飞行器飞行速度较快，升阻比较高，载重量大，隐身性好，飞行稳定性高，不易受气流的影响。实用性强，可军民两用。

Description

蝶形单涵道倾转旋翼飞行器

技术领域

本实用新型涉及一种航空飞行器，尤其是一种外形为蝶形,机身为双层,中间为单通道，并使用倾转旋翼发动机的飞行器,具体地说是一种可作为大型飞机和无人机应用的新型多用途蝶形单涵道倾转旋翼飞行器。

背景技术

随着航空事业的迅猛发展，飞行器越来越先进，飞行器的种类也越来越繁多。但目前主要以固定翼飞机和直升飞机为主，但大部分固定翼飞机需要较长的滑行跑道，不能垂直起降和空中悬停，而直升飞机又因为使用了螺旋桨而存在了几个根本问题。首先，直升飞机在飞行中因前桨叶易导致音爆现象，后桨叶易产生失速现象的原因导致飞行速度较慢。且因为螺旋桨使气流由上往下运动的原因，直升机机舱不能过大，同时也限制了直升飞机的载重量。在国防事业日益重要的今天，以上问题的解决也越来越必要了。针对以上不足，本实用新型在一定程度上可有效解决以上问题。

发明内容

本实用新型的目的是针对大部分固定翼飞机不能垂直起降和空中悬停,直升飞机速度,体积,和载重量受限的问题,设计出一种可垂直起降,且速度和体积方面有效增大,升阻比较高，隐身性较好的蝶形单涵道倾转旋翼飞行器。

本实用新型的技术方案是:

一种蝶形单涵道倾转旋翼飞行器,其特征是它主要由可以相对转动的飞行器外壳1、飞行器主舱2和方向舵4组成，飞行器外壳1 套装在飞行器主舱2上，两者之间通过滚珠轴承3定位并作相对旋转运动，飞行器外壳1的中心孔设有内齿圈1-2,内齿圈1-2与安装在主舱2中的驱动齿轮相啮合，驱动齿轮由安装在主舱2内部的辅助涡轮轴发动机2-2驱动；在主舱2几何中心处安装有倾转旋翼主发动机2-4，主发动机2-4上连接有螺旋桨2-5；主舱的下部安装有起落架2-6；方向舵4由从涵道内延伸出来的支撑杆4-2、安定舵面4-3，方向舵面4-4组成。

所述的倾转旋翼主发动机2-4通过悬臂2-3安装在主舱2中。主发动机倾转角度不固定，最大不超过70度；连接主发动机2-4和飞行器主舱体2-1的悬臂2-3数量不固定。

所述的支撑杆4-2的头部4-1安装有光电探头和空速管。

方向舵4呈倒V形安装于飞行器下部。

所述的飞行器外壳1上表面弧度大于下表面弧度以便使飞行器在向前飞行时，飞行器舱体可相当于固定翼飞机的机翼产生升力。。

本实用新型的有益效果：

本飞行器的结构充分利用了空气动力学，升阻比较高。飞行器采用了蝶形的气动布局，飞行器的外壳1上表面弧度大于下表面弧度，这样在向前飞行时，飞行器舱体可相当于固定翼飞机的机翼，可以产生升力。飞行器中间采用单涵道的布局，并使用倾转旋翼发动机。使螺旋桨产生的气流全部从中间流过，增大了动力，减小了气流阻力。同时当飞行器正常巡航时,来流顺着飞行器下壳体向后流动，当流过涵道时会形成一层气垫。通过涵道被主发动机加速的斜向后的高速气流作用于气垫上能产生一定升力，原理类似于地效飞行器。本实用新型可以垂直起降，可以使飞行器有高于常规直升机的飞行速度，机舱体积大，载重量较大，隐身性好，飞行稳定性高，不易受气流的影响。实用性强，可以军民两用。

附图说明

图1为飞行器外壳1的俯视切面图。

图2为飞行器主舱体2-1的俯视切面图。

图3为飞行器的主视切面图。

图4为飞行器的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1-4所示。

一种蝶形单涵道倾转旋翼飞行器，它主要由可以相对转动的飞行器外壳1，飞行器主舱2和方向舵4组成。飞行器外壳1 套装在飞行器主舱2上。飞行器外壳与主舱之间的滚珠轴承3保证外壳与主舱之间的相对转动。如图1所示，飞行器外壳1主要由飞行器外壳面1-1和外壳上内部下端的齿轮1-2组成。如图2所示，倾转旋翼主发动机2-4位于飞行器俯视面几何中心，通过悬臂2-3安装于飞行器主舱体2-1上。主发动机2-4正常工作时带动旋翼2-5旋转产生向上的升力，使飞行器可向上飞行，同时倾转旋翼主发动机2-4可前后倾转一定角度，使飞行器可以向前和向后飞行。两个辅助涡轮发动机2-2内嵌入式左右对称安装于飞行器主舱体2-1下半部。两个辅助涡轮轴发动机2-2可通过齿轮1-2带动飞行器外壳1逆向转动，以此平衡主发动机2-4的反力矩。同时可通过控制辅助涡轮轴发动机2-2的转动改变反力矩的大小使飞行器整体发生转动，可以达到向左和向右转向的目的。飞行器的外壳1上表面弧度大于下表面弧度，这样在向前飞行时，飞行器舱体可相当于固定翼飞机的机翼，可以产生升力。飞行器的起落架位于飞行器涵道内底部，由图3可知。方向舵4呈倒V形安装于飞行器前下部，方向舵4由从涵道内延伸出来的支撑杆4-2、安定舵面4-3，方向舵面4-4组成，如图4所示，一对倒V形方向舵可同时控制飞行器的俯仰和左右转向。

本实用新型的运行原理

飞行器起飞时，倾转旋翼主发动机和两台辅助涡轮轴发动机2-2同时工作，主发动机带动螺旋桨旋转，从而产生升力，使飞行器向上飞行，辅助涡轮轴发动机通过齿轮组带动外壳旋转，以平衡主发动机的反力矩。此时飞行器功耗较大。当飞行器上升到一定高度，通过飞控计算机控制主发动机发生倾转，使飞行器向前飞行。飞行器外壳充当机翼产生升力，保证飞行器正常飞行。

飞行器正常巡航时，主发动机倾转角度较大，螺旋桨产生的气流全部从中间流过，增大了动力，减小了气流阻力，飞行器飞行速度很快，飞行器外壳产生的升力也较大。同时飞行器前方来流顺着飞行器下壳体向后流动，当流过涵道时会形成一层气垫。通过涵道被主发动机加速的斜向后的高速气流作用于气垫上能产生一定升力，原理类似于地效飞行器。此时主发动机的水平力矩很小，所以辅助发动机的功率也很小，整体功耗也很小。因为外壳的旋转作用，在向前飞行时会导致飞行器左翼尖和右翼尖产生一个速差，所以在左右翼面上会产生一个升力差。左右翼面上的升力差和主发动机垂直方向上的力矩由飞行器外壳的旋转稳定性和飞控计算机操作方向舵来平衡。

当飞行器降落时，主发动机和辅助发动机还原为起飞状态。由于采用单涵道的设计，此时可能会产生一定量的涡流环。

本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (5)

1.一种蝶形单涵道倾转旋翼飞行器,其特征是它主要由可以相对转动的飞行器外壳（1）、飞行器主舱（2）和方向舵（4）组成，飞行器外壳（1） 套装在飞行器主舱（2）上，两者之间通过滚珠轴承（3）定位并作相对旋转运动，飞行器外壳（1）的中心孔设有内齿圈（1-2）,内齿圈（1-2）与安装在主舱（2）中的驱动齿轮相啮合，驱动齿轮由安装在主舱（2）内部的辅助涡轮轴发动机（2-2）驱动；在主舱（2）几何中心处安装有倾转旋翼主发动机（2-4），主发动机（2-4）上连接有螺旋桨（2-5）；主舱的下部安装有起落架（2-6）；方向舵（4）由从涵道内延伸出来的支撑杆（4-2）、安定舵面（4-3），方向舵面（4-4）组成。

2.根据权利要求1所述的蝶形单涵道倾转旋翼飞行器，其特征是所述的倾转旋翼主发动机（2-4）通过悬臂（2-3）安装在主舱（2）中。

3.根据权利要求1所述的蝶形单涵道倾转旋翼飞行器，其特征是所述的支撑杆（4-2）的头部（4-1）安装有光电探头和空速管。

4.根据权利要求1所述的蝶形单涵道倾转旋翼飞行器，其特征是方向舵（4）呈倒V形安装于飞行器下部。

5.根据权利要求1所述的蝶形单涵道倾转旋翼飞行器，其特征是所述的飞行器外壳（1）上表面弧度大于下表面弧度以便使飞行器在向前飞行时，飞行器舱体可相当于固定翼飞机的机翼产生升力。