[发明专利]一种可倾转旋翼小型飞行器

说明书

技术领域

本发明属于飞机设计技术，涉及对倾转旋翼飞行器布局的改进。

背景技术

可倾转旋翼飞行器因其同时具备直升机的短距/垂直起降能力和固定翼飞行器的高速巡航能力，具有良好的任务适应性和广阔的应用前景。

现在一种可倾转旋翼飞行器的布局参见图1，该布局为波音与贝尔公司联合研制的可倾转四旋翼飞行器QTR（Quad Tilt Rotor），它由机身1、两组平行的上单翼即前机翼2和后机翼3以及四个结构相同的动力单元4组成。前机翼2和后机翼3与机身1连接为整体。四个动力单元4分成两组分别安装在前机翼2和后机翼3上。每个动力单元4由旋翼4a、发动机4b和倾转机构4c组成。动力单元倾转机构4c的固定端与前机翼2或者后机翼3连接，动力单元倾转机构4c的倾转端与发动机4b连接，旋翼4a安装在发动机4b的输出轴上，旋翼4a为拉进桨。其工作原理是：在进行垂直起降时，四个动力单元4均处于垂直位置，由四个动力单元4的旋翼4a提供该飞行器起飞的升力。在巡航飞行时，四个动力单元4均处于水平位置，且旋翼4a均位于每个动力单元4的前方，为该飞行器提供前进的拉力。

现有方案的缺点是：1、采用两组机翼，为串列翼布局，前后翼在飞行过程中存在不利的气动干扰，且结构重量较大；2、在垂直起降时，四个旋翼处于同一平面，四个旋翼受布置空间和气动干扰等因素的影响，无法近距布置；3、在以固定翼形态飞行时，需要常规操纵舵面和安定面来维持飞行的姿态和控制，机构复杂；4、动力单元布置在机翼翼尖，机翼的翼展不能设计得太大，影响了巡航状态飞行器的升阻特性，特别是巡航升阻比，进而限制了飞行器航程和巡航经济性的提高。

发明内容

本发明的目的是：提出一种倾转旋翼飞行器的改进布局，以便消除前后翼在飞行过程中存在的气动干扰，简化飞机结构，减轻飞机重量。

本发明的技术方案是：一种可倾转旋翼小型飞行器，包括机身1、机翼和四个结构相同的动力单元，机翼与机身1连接为整体，四个动力单元安装在机翼上，每个动力单元由旋翼、发动机和倾转机构组成；其特征在于：所说的机翼是一个平直上单翼；四个动力单元分为两组，第一组为前动力单元组，它由两个前动力单元7组成，前动力单元7中的前动力单元倾转机构7c的固定端与机翼5的前缘连接，两个前动力单元7相对于飞行器的对称面对称，前动力单元倾转机构7c的倾转端与发动机7b连接，前动力单元旋翼7a安装在前动力单元发动机7b的输出轴上，前动力单元旋翼7a为拉进桨；第二组为后动力单元组，它由两个后动力单元6组成，后动力单元6中的后动力单元倾转机构6c的固定端与机翼5的后缘连接，两个后动力单元6相对于飞行器的对称面对称，后动力单元倾转机构6c的倾转端与后动力单元发动机6b连接，后动力单元旋翼6a安装在发动机的输出轴上，后动力单元旋翼6a为推进桨；当两个前动力单元7和两个后动力单元6的轴线均处在水平位置或者均处在垂直位置时，两个前动力单元7和两个后动力单元6的轴线平行，前动力单元倾转机构7c可以驱动前动力单元7转动，后动力单元倾转机构6c可以驱动后动力单元6转动，前动力单元7从水平位置向上倾转的最大角度为90°，前动力单元7从水平位置向下倾转的最大角度为30°；后动力单元6从水平位置向下倾转的最大角度为90°，后动力单元6从水平位置向上倾转的最大角度为30°。

本发明的优点是：提出了一种倾转旋翼飞行器的改进布局，能消除前后翼在飞行过程中存在的气动干扰，不需要常规操纵舵面和安定面即可维持飞行的姿态和控制，简化了飞机结构，减轻了飞机重量。

附图说明

图1是现在的一种可倾转旋翼飞行器的布局示意图。

图2是本发明的布局示意图。图中，四个动力单元的轴线均处于水平位置。

图3是本发明的布局示意图。图中，两个前动力单元轴线均处于垂直位置，前动力单元旋翼向上；两个后动力单元轴线均处于垂直位置，后动力单元旋翼向下。

具体实施方式