[实用新型]一种倾转旋翼飞机翼内传动结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及航天器动力机械领域，特别涉及一种倾转旋翼飞机翼内传动结构。

背景技术

倾转旋翼：一种飞机形式，飞机可以通过螺旋桨向上产生升力做类似直升机的旋翼飞行；也可以将螺旋桨倾转至水平位置作固定翼飞行。

倾转旋翼飞行器技术，最早兴起于上世纪5、60年代的美国。目前比较成熟的倾转旋翼飞机，大型的有美国的鱼鹰，中型的鹰眼，小型的有以色列的黑豹等。上述项目均有效提高了在特定环境下的作战效能。上述技术集中在可载人的运输机领域，设计冗余大，可供发挥的设计空间宽裕；而对于大航程航时的中小型无人机，对重量和空间都更加敏感，现有技术过多的冗余设计造成了有效商载的浪费。

目前国内在无人机方面的研究处于井喷状态，无人机不同于运输机，技术着力点不同，国内的相关专利，油动的还没有实现倾转相关的，电动的虽然有控制方便等优点，相关专利设计没有直接的缺点，但在电池容量取得突破之前，所制作的飞机无法实现大载重，大航程，无法适应高要求的工作。

已有最接近本设计的电动倾转旋翼专利（专利名称：可倾转四旋翼飞行器；专利公开号：103072688A）出现，但由于电动方案没有动力传输，结构简单很多；油动倾转旋翼无人机在大载荷和大航程方面具有颠覆性意义，在这方面国内虽有不少概念机型展示，尚未发现实际制作成功的案例和类似针对具体技术问题的专利方案。

实用新型内容

本实用新型的目的就是克服现有技术的缺陷，提供了一种倾转旋翼飞机翼内传动结构，在保证机翼内传动的情况下，有效简化机翼结构，减轻机翼重量，提高倾转翼飞行器的有效商载。

本实用新型主要解决三个实际工程问题：

1、发动机中置的减重提效传动技术。主流的电动多旋翼无人机在电池储能技术取得突破之前无法突破长航程航时和大载重等问题，采用多个油机分别驱动需要解决总重过大，转动惯量引起的效率低下以及螺旋桨转速匹配问题。油机驱动飞机采用本实用新型方案，可有效解决这类问题；

2、机翼变形与内部可靠传动的问题。机翼在不同载荷下会发生弯扭变形，但方案设计需要在机翼内部传动，由此需要解决因为机翼变形引起的传动轴长度适应性问题，方向适应性问题以及动力传输的效率问题；

3、螺旋桨动力传输问题。由于螺旋桨的转动动力需要从机翼内传递过去，螺旋桨倾转时必然会产生牵连速度，如何处理这个牵连速度，如何有效将扭矩在“公转”的机构中传递至螺旋桨，将在本实用新型中得到解决。

本实用新型一种倾转旋翼飞机翼内传动结构，所述传动结构分两支，对称设置于机身两侧的机翼内部，每支所述传动结构均包括主体承力传动框架、传动单元；

所述主体承力传动框架包括碳纤维横梁、固定框板、法兰；所述碳纤维横梁通过固定框板与机身固定连接，所述法兰设置于所述主体承力传动框架端部；

所述传动单元包括依次连接的T型换向器、T型换向器输出轴、联轴器子单元、动力输出轴；所述动力输出轴和所述法兰通过轴承配合并固定；

所述传动单元固定于所述主体承力传动框架中部；

在垂直于所述碳纤维横梁轴线方向上，所述传动结构与机翼协同作用；在所述碳纤维横梁轴线方向上，所述传动结构与机翼互不限制。

进一步的，所述联轴器子单元为依次连接的第一联轴器、中间传动轴、第二联轴器，所述第一联轴器还与T型换向器输出轴连接，所述第二联轴器还与动力输出轴连接。

进一步的，所述联轴器子单元为柔性联轴器。

进一步的，所述第一联轴器、第二联轴器均为万向联轴器。

进一步的，所述主体承力传动框架为由碳纤维横梁、固定框板、法兰共同构成的“目”字型结构。

进一步的，所述主体承力传动框架的长度略长于机翼长度，留有间隙δ。

本实用新型还提供了一种倾转翼无人机，包括上述的传动结构。

本实用新型的有益效果为：机翼与框架相辅相成的结构特征，即机翼和框架通过碳纤横梁接触，在横梁径向上彼此有力相互作用，以满足飞机起飞降落等受力所需；机翼和框架都固定在机身上，但在轴向上，彼此不做限制，且留有轴向窜动空间；独立于机翼之外的框架和传动技术方案，允许横梁少量弹性变形，动力输入轴和输出轴固定；由法兰和固定框板以及碳纤横梁共同构成的“目”字形结构，将输入轴和输出轴的位置及形变控制在可接受的范围之内；采用发动机中置的方案，在保证机翼内传动的情况下，有效简化机翼结构，减轻机翼重量，提高倾转旋翼飞行器的有效商载。

附图说明