[发明专利]一种倾转式共轴双旋翼飞机

说明书

本发明公开了一种倾转式共轴双旋翼飞机，包括机身、固定机翼，所述机身前端设有驾驶舱，机身中间设有涵道，所述涵道中安装有倾转式共轴双旋翼系统与传动倾转系统，所述传动倾转系统控制所述的倾转式共轴双旋翼系统动作。本发明通过将倾转式共轴双旋翼系统与传动倾转系统安装在涵道中，改变了传统的固定翼和共轴双桨直升飞机结构，具有良好的低速飞行性能，又有固定翼模态时高速巡航能力。由于旋翼的旋转和倾转是同一套动力系统，故在水平飞行时无死重且旋翼仍可协同机翼舵面进行三轴操纵、大大增强飞机的机动性；本发明在丛林山丘等复杂地形悬停和低速飞行时安全性能好。

技术领域

本发明涉及一种航天航空技术领域，特别是倾转式共轴旋翼飞机。

背景技术

倾转式共轴双旋翼垂直起降飞机，既具有直升机的垂直起降功能及良好的低速飞行性能，又有固定翼飞机的高速巡航能力。美国贝尔公司在九十年代末就为美军生产并装备了世界上第一种倾转旋翼机鱼鹰V22，其优点不用细说，但也有不少缺点，主要表现在以下三个方面：(1)技术难度高：倾转旋翼机因既有旋翼又有机翼，且要实现旋翼从垂直位置向水平位置或水平位置向垂直位置倾转，因此在旋翼倾转过程中旋翼/机翼、旋翼/旋翼、旋翼/机体之间出现气动干扰问题。(2)结构综合设计复杂:旋翼在倾转时要进行动力学分析和解决旋翼/机翼耦合动载荷和稳定性问题，遇到操纵控制技术和操纵系统动力学设计等技术难题。由于V-22倾转是直接将左右二组旋翼机构连同发动机短舱一起旋转90°，惯量巨大，因此V-22飞机采用了特殊结构和非常规控制系统，但在飞机水平飞行时这些特殊结构和非常规控制系统就变成额外负担而出现死重。(3)安全性能较差：V-22采用的两副螺旋桨旋翼是较为独特的横列式布置方式，一旦在飞行过程中出现一侧旋翼进入涡环状态而另一侧正常工作时，就会导致左右两侧的升力失衡，飞机就会向受到涡环影响的旋翼一侧滚转，极易失控。

可见，已经过50多年的技术发展，鱼鹰V-22倾转旋翼机技术还谈不上非常成熟，还有许多技术有待进一步研究和验证；迄今为止，多架V-22飞机的坠机事故都与上述因素有关，也源于发动机舱内液压系统的泄漏、发动机短舱内非常规的特殊飞控系统相关部件的可靠性低的问题；这些对V-22飞机的安全飞行构成了极大威胁；可靠性和维修性之所以不甚理想，除了单机成本费用高与维护人员的技术水平、熟练程度等因素相关之外，更重要是源于飞机的设计缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种综合性能更好的倾转式飞机。

本发明解决其技术问题的解决方案是：一种倾转式共轴双旋翼飞机，包括机身，所述机身的左右两端均设有固定机翼，所述机身中设有驾驶舱，所述机身中间设有涵道，所述涵道中安装有倾转式共轴双旋翼系统与传动倾转系统，所述传动倾转系统控制所述的倾转式共轴双旋翼系统动作。

作为上述技术方案的进一步改进，所述倾转式共轴双旋翼系统包括：上旋翼装置，其包括上旋翼、上桨毂、上旋翼轴与上倾斜盘，所述上桨毂固定在上旋翼轴的上端，所述上旋翼与上桨毂轴接，所述上倾斜盘位于上桨毂的下方，所述上旋翼轴穿过所述的上倾斜盘，所述上倾斜盘与上旋翼通过上变距拉杆连接，所述上变距拉杆的两端分别与上倾斜盘、上旋翼铰接；下旋翼装置，其包括下旋翼、下桨毂、下旋翼轴与下倾斜盘，所述下倾斜盘与上倾斜盘的方向相反。所述下桨毂固定在下旋翼轴的下端，所述下旋翼与下桨毂轴接，所述下倾斜盘位于下桨毂的上方，所述下旋翼轴穿过所述的下倾斜盘，所述下倾斜盘与下旋翼通过下变距拉杆连接，所述下变距拉杆的两端分别与下倾斜盘、下旋翼铰接；所述上旋翼轴与下旋翼轴轴心重合，且上旋翼轴的下端与下旋翼轴的上端相互离开，且上旋翼轴的转向与下旋翼转轴的转向相反；所述上倾斜盘与下倾斜盘通过两根以上的操纵杆连接，操纵杆的上下两端分别与上倾斜盘、下倾斜盘铰接。