[实用新型]基于摆线桨技术的涵道卷流旋翼飞行器

说明书

本实用新型公开了一种基于摆线桨技术的涵道卷流旋翼飞行器，包括安装于机翼尖部的涵道系统，涵道系统上安装有卷流旋翼，卷流旋翼包含桨毂和至少2片风扇翼，所述的风扇翼由若干个风扇翼节段组成，每个风扇翼节段上设置摆线桨。本实用新型将摆线桨装置嵌入卷流旋翼的风扇翼节段，优化了现有的卷流旋翼的气动性能，降低了飞行器的噪声和振动，并且还有操纵控制简单和升力推力大的优点，飞行的可靠性更高。

技术领域

本实用新型涉及一种涵道卷流旋翼飞行器，特别是涉及一种基于摆线桨技术的涵道卷流旋翼飞行器。

背景技术

一般的扇翼飞行器可以通过翼型前缘横流风扇的高速旋转，使横流风扇内部产生较大的低压涡，从而在翼型前缘上下表面产生较大的压差，使得扇翼飞行能够在低速时产生较大升力，并向后缘排出气流产生推力。而卷流旋翼不同于常见的扇翼飞行器，其采用的是旋转扇翼布局，并使用动力装置对横流风扇进行驱动。由于扇翼在低速时就可以提供很大的升力和前进的推力，因此，在不用额外动力的驱动下，整个卷流旋翼就能够实现自转。卷流旋翼与普通旋翼最大的区别就在于其旋翼是自转的，不需要采取相关的一些措施来平衡反扭矩，减少了很多传动装置，使得结构更加简单，重量得以减轻。此外，卷流旋翼飞行器不需要外部装置来提供推力，而且可以实现悬停。但是当前卷流旋翼也存在很多不足，比如卷流旋翼的横流风扇叶片是绕传动轴四周相互平行布置的，每次有叶片转到凹台后端进入圆弧内和转到凹台前端叶片离开圆弧那一瞬间，风扇翼升力都会出现波动，并呈周期性变化，不仅带来升力值波动，而且带来整个装置的振动，降低了气动效率，不利于飞行器正常工作使用。而摆线桨技术将桨叶作为升力面，其攻角随着桨盘转动显连续的周期变化，这种俯仰运动大大提高了摆线桨的气动效率，另外摆线桨技术对于拉力大小与方向的控制也简单且高效。但是目前尚没有将摆线桨技术应用到卷流旋翼装置中改善其气动性能的方法。

发明内容

发明目的：本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于摆线桨技术的涵道卷流旋翼飞行器，减轻了涵道卷流旋翼升力的周期性波动，降低了飞行器的噪声和振动，提高了飞行器的气动效率。

技术方案：本实用新型所述的基于摆线桨技术的涵道卷流旋翼飞行器，包括安装于机翼尖部的涵道系统，涵道系统上安装有卷流旋翼，卷流旋翼包含桨毂和至少2片风扇翼，所述的风扇翼由若干个风扇翼节段组成，每个风扇翼节段上设置摆线桨。

进一步的，所述的风扇翼节段包括圆弧凹台，圆弧凹台的两端设置支撑板，圆弧凹台的内部设置能够自转的摆线桨，摆线桨两端轴向连接在支撑板上，支撑板上设置有电机，圆弧凹台的一侧设置斜面，斜面下方设置传动机构，电机通过传动机构带动摆线桨旋转。

进一步的，所述的摆线桨包括固定连接在支撑板上的中心轴，中心轴两端分别固定设置有支架齿轮，支架齿轮内侧固定连接桨叶支架，桨叶支架和支架齿轮能够随着中心轴转动，两端支架齿轮中间转动连接桨叶，一端桨叶支架的外表面设置偏心块，偏心块活动连接在桨叶支架上，偏心块上固定连接有变距连杆的一端，变距连杆另一端转动连接在桨叶上，偏心块能够通过变距连杆改变桨叶的迎角。

进一步的，所述摆线桨包括中心轴，中心轴两端设置有套接在其上用于支撑桨叶的桨叶支架，在一侧桨叶支架外侧固定连接有中心设置通孔的支架齿轮，中心轴穿过支架齿轮的通孔，支架齿轮能够带动桨叶支架绕中心轴转动，两个桨叶支架中间转动连接桨叶，所述的中心轴一端固定连接于支撑板上，另一端与偏心块固定连接，偏心块上设置有偏心杆，变距连杆的一端连接在偏心杆上，另一端转动连接在桨叶的侧面，变距连杆能够随桨叶绕偏心杆转动，偏心块能够通过变距连杆改变桨叶的迎角。

进一步的，所述的传动机构由与中心轴轴向平行的传动轴、电机皮带、摆线桨皮带组成，摆线桨皮带套接在传动轴和摆线桨上，电机皮带套接在电机和传动轴上，电机通过电机皮带带动传动轴旋转，进而带动摆线桨旋转。

进一步的，所述的涵道系统包括涵道、支撑横梁和舵面，支撑横梁固定在涵道内部，舵面与涵道转动连接，可左右偏转改变涵道的气动力方向。