[发明专利]一种新型结构的倾转翼飞机

说明书

技术领域

本发明涉及一种飞行器，特别是一种新型结构的倾转翼飞机，属于航空飞行器设计领域。

背景技术

倾转翼飞机是直升机和固定翼飞机的综合和折中，同时具有直升机的垂直起降功能和固定翼飞机航程远、航速高的特点。美国军机V-22“鱼鹰”是目前真正投入使用的倾转螺旋桨飞机，其机翼和固定翼飞机基本相似，不同的是位于机翼两端的螺旋桨发动机可以上下转动，螺旋桨攻角可控，可实现垂直起降和巡航的功能。但V-22也有以下几方面的不足。

首先是当螺旋桨向下排气时，部分下滑气流受到机翼的阻挡，将不可避免地在主翼面上形成涡环；而向上激起的涡环，会对螺旋桨的正常工作产生干扰。尽管“鱼鹰”的螺旋桨是对称的，但并不能保证附着在左右翼面上的涡环也一定对称，易受环境条件的影响，涡环本身的运动也不稳定。尤其是当飞机在下降过程中，接近地面时，机翼上已有的涡环与螺旋桨下滑气流拍击地面而产生的涡环相互诱导，有可能产生意想不到的非平衡现象，极容易造成坠机。

其次是“鱼鹰”垂直起降时，由于螺旋桨位于机翼的翼尖上方，螺旋桨产生的下洗气流有相当一部分会打在主翼的上表面，阻挡了下滑气流向下运动的气流。在需要螺旋桨产生较大动力升力的时候，这种设计布局要付出一定的负升力的代价，减小有效升力。

再就是发动机位于机翼的两端，为了保证发动机在倾转和固定式定位准确，机翼必须有足够的刚度和强度来控制变型。这样既增加了机翼的重量又增加了起降时的挡风面积，从而增加了整机重量，减小了升力的结果。

最后是鱼鹰在巡航向垂直起降过程转换中，螺旋桨与机身的角度从0°增大至90°，飞机很容易进入深度失速状态，易造成坠机。

Canadair CL-84“Dynavert”则是已完成相关系统性飞行测试的倾转翼飞机，与“鱼鹰”相比较来说，倾转翼对发动机、桨叶和机翼之间的气动整合比较容易处理，桨叶不必布置在翼尖，理论上可以沿机翼布置双桨、四桨或更多，适应大型飞机的需要，但需要倾转整个机翼，对机翼和机身的连接处的机械设计要求很高，在直升机状态时，机翼竖立起来，不仅前飞阻力很大，机翼也从产生升力到进入深度失速，完全丧失升力，但是螺旋桨下洗气流受机翼的遮挡较小，下洗气流和机翼的气动关系也比较固定。

因此，倾转翼飞机和倾转桨飞机的设计亟待进一步完善。       

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种新型结构的倾转翼飞机，从而克服上述现有技术存在的缺陷。

为解决上述技术缺陷，本发明通过以下方案来实施：提供一种新型结构的倾转翼飞机，包括：机身、框架式机翼、可倾转翼面、引擎、螺旋桨、第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、前翼梁锁、尾翼。

所述的框架式机翼包括两根平行的前翼梁和后翼梁以及一根垂直连接两轴的主翼肋，以主翼肋为中心线成对转动连接于所述机身的两侧。

所述的框架式机翼的后翼梁与机身连接处，设有第一驱动机构，通过所述驱动机构的驱动，可使该框架式机翼相对于机身向后进行0°到90°之间的倾转。。

所述的框架式机翼上设有六块可倾转翼面，所述翼面上均设有翼间连接杆，所述的翼面通过所述的翼间连接杆以所述机翼的主翼肋为中心线每边三块，对称安装于所述机翼的前翼梁与后翼梁之间。

所述的框架式机翼的主翼肋与后翼梁交接处设有第二驱动机构，通过所述驱动机构的驱动，可使倾转翼面与机翼之间进行0°到90°范围内的顺时针倾转。

所述的第二驱动机构，通过框架式机翼主翼肋下方的飞轮、飞轮驱动轴以及框架式机翼前缘上的轮翼连接杆与倾转翼面进行机械连接，并产生驱动作用。

所述的第三驱动机构位于机身内部，设于所述框架式机翼前翼梁和机身的连接处下方，所述驱动机构上设有前翼梁锁，通过所述驱动的运作完成所述锁的开合。

所述的引擎分别对称固定设于所述框架式机翼的外侧，每个引擎上连接有一所述的螺旋桨。

所述尾翼为两个，成V字型对称设于所述机身的后端。

与现有技术相比，本发明具有以下优点。

1、框架式机翼上设有可倾转翼面，根据巡航或者垂直起降的需要，可倾转翼面可打开或闭合，在垂直起降状态下，通过打开可倾转翼面，使翼面与翼梁成90°夹角，以起到减小前飞阻力至最低程度，从而避免机翼完全丧失升力进入深度失速的危险情境。

2、引擎相对于机翼固接，机翼相对于机身可转动，在垂直起降过程中，机翼和引擎一起倾转，在任何情况下，螺旋桨面都垂直于机翼面，机翼面不会对螺旋桨气流构成阻挡，从而提高了引擎的气动效率。