[实用新型]一种倾转摆线风扇翼装置、倾转摆线风扇翼飞行器

说明书

本实用新型提出了一种倾转摆线风扇翼装置、倾转摆线风扇翼飞行器，风扇翼装置包括结合横流风扇翼与摆线桨特点的可偏转摆线风扇翼装置。本实用新型结合了横流风扇翼与摆线桨两者优点。本实用新型中的风扇翼叶片也是摆线桨的叶片，该叶片可通过操纵机构在飞行器前飞时以风扇翼中的横流风扇叶片模式工作，在飞行器悬停时，该叶片以摆线桨叶片模式工作。与传统横流风扇翼飞行器相比，前飞时风扇叶片可调，能适应不同的飞行条件，且具有垂直起降和空中悬停的能力，与常规的摆线桨（滚转翼）飞行器相比，具有前飞效率高、载重大等优点。该倾转风扇翼飞行器设计为倾转四机翼方式，克服了悬停性能与前飞性能之间存在的矛盾。

技术领域

本实用新型为一种军民两用航空飞行器,涉及飞行器设计、机械操纵系统和升力机翼领域，具体是一种倾转摆线风扇翼飞行器。

背景技术

横流风扇翼是一种新型产生气动升力的装置，它利用翼型前置的旋转风扇产生涡升力和推力进行飞行，具有低速性能好、载荷大和大迎角不失速等优点。风扇翼产生升力由两部分组成：一部分是当风扇旋转时，机翼后半部分上下表面的流速不同，造成机翼上下表面的压力差，形成机翼的升力；另一部分是因为风扇旋转时，在风扇内部产生一个很强的偏心旋涡，造成较强的偏心涡低压区，使得机翼前半部分圆弧形区域的上下表面产生较大的压力差，形成更大部分的机翼升力，即涡升力。风扇翼飞行器问世不久，研究工作尚处于探索起步阶段，国内外发表关于风扇翼最新的研究成果及其项目进展较少。

当前的倾转飞行器一般采用倾转旋翼的方式，即在机翼的端部安装一副旋翼，起飞时，旋翼水平于地面，旋翼旋转产生升力，前飞时，旋翼逐渐倾转直至水平，推力由旋翼产生，机翼产生升力。同时，一般的倾转飞行器为倾转两旋翼，采用横列式布局。由于采用单纯旋翼作为升力和推力装置，而且旋翼在悬停和前飞上性能的差异性，这样导致一般倾转飞行器需要在悬停和前飞性能中折中，导致飞行器悬停性能和平飞性能不高，降低了效率。当前采用倾转双旋翼的方式，导致飞行器在航程航时与载荷能力上都受到了限制。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供了一种新型的、同时满足垂直起降、空中悬停、高空巡航要求的倾转摆线风扇翼飞行器及其工作原理，结合横流风扇翼与摆线桨两者优点，倾转飞行器设计为倾转四机翼方式，克服了悬停性能与前飞性能之间存在的矛盾，悬停性能、平飞性能、航程航时与载荷都得到提高。

本实用新型提供了一种可倾转摆线风扇翼装置，包括横流风扇机翼5和摆线桨操纵机构，所述摆线桨结构设置于所述横流风扇机翼5的前端，其一端固定于飞行器机身上，另一端与横流风扇机翼上的可收缩的风扇翼前缘相连；所述摆线桨结构通过舵机、舵机连杆和倾斜器构成的操纵机构控制摆线桨1叶片的角度，从而控制飞行器悬停或者前飞。

进一步的，所述摆线桨结构包括摆线桨旋转部件，所述摆线桨旋转部件包括摆线桨固定板2、摆线桨1、传动轴3；其中，所述摆线桨固定板2位于所述摆线桨1两端，用于固定所述摆线桨1；所述摆线桨旋转部件包括若干摆线桨1，所述摆线桨1等角度圆周固定在摆线桨固定板2上；所述传动轴3贯穿于所述摆线桨中心位置，将动力通过摆线桨固定板2传递给摆线桨1，使摆线桨1绕传动轴3旋转。

进一步的，所述操纵机构包括连接板12、倾斜器14、倾斜器连杆、摆线桨连杆、L型杆、舵机、舵机连杆和舵机的固定装置，所述传动轴3一端凸出摆线桨固定板2，所述连接板12固定在传动轴突出摆线桨固定板2一端的端部，将传动轴3与舵机的固定装置连接在一起；所述操纵机构包括若干舵机，所述舵机均通过舵机固定装置均匀分布在传动轴上，并且每个舵机都通过舵机连杆连接至倾斜器14上；所述倾斜器14通过倾斜器连杆与L型杆的配合运动控制摆线桨连杆的运动，从而控制每个摆线桨安装角度的变化。

更进一步的，所述的横流风扇机翼5包括可收缩的风扇翼前缘18、摆线桨1和摆线桨操纵机构，是飞行器前飞时产生升力的装置。

作为一种优选，所述的摆线桨旋转部件由八片摆线桨叶片组成；所述的八片摆线桨叶片呈圆周等角度圆周排列安放。