[发明专利]一种适用于倾转旋翼机的旋翼桨

说明书

本发明提供了一种适用于倾转旋翼机的旋翼桨，包括：电驱动组件，用于带动桨叶高速旋转；旋翼桨操纵组件，用于实现旋翼桨的总距调节及周期变距；倾转组件，用于带动电驱动组件和旋翼桨操纵组件转动；所述电驱动组件与所述旋翼桨操纵组件连接，所述电驱动组件中的旋翼桨轴设置于旋翼桨操纵组件的中心，两个所述旋翼桨操纵组件分别设置于所述倾转组件的左右两端，所述桨叶的弦长、扭角和翼型沿半径方向不断变化。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体而言，涉及一种适用于倾转旋翼机的旋翼桨。

背景技术

倾转旋翼机是在类似固定翼飞机机翼的两翼尖处，各装一套可在水平位置与垂直位置之间转动的旋翼倾转组件，当飞机垂直起飞和着陆时，旋翼轴垂直于地面，呈横列式直升机飞行状态，并可在空中悬停、前后飞行和侧飞，在倾转旋翼机起飞达到一定速度后，旋翼轴可向前或者向后倾转90°角，呈水平状态，旋翼当作拉力螺旋桨或者推力螺旋桨使用，此时倾转旋翼机能像固定翼飞机那样以较高的速度作远程飞行，即倾转旋翼机的动力系统同时具备螺旋桨和旋翼的双重功能。

固定翼飞机一般采用螺旋桨作为其动力装置，直升机一般采用旋翼作为动力装置，螺旋桨是指靠桨叶在空气或水中旋转，将发动机转动功率转化为推进力的装置，可有两个或较多的叶与毂相连，叶的向后一面为螺旋面或近似于螺旋面的一种推进器；旋翼是直升机的重要部件，在直升机飞行过程中，旋翼起产生升力和拉力双重作用；旋翼由桨毂和数片桨叶构成，桨毂安装在旋翼轴上，形如细长机翼的桨叶则连在桨毂上，但普通的旋翼的旋翼轴一般都是沿竖直方向设置，不能旋转到水平方向。

与之对应，倾转旋翼机则采用旋翼桨或者桨旋翼作为动力装置。本专利将应用于倾转旋翼机上，既能够为倾转旋翼机提供水平拉力以克服全机气动阻力实现其高速平飞，又能够提供垂直拉力以克服地球引力以实现倾转旋翼机垂直起降和稳定悬停的动力装置定义为旋翼桨或者桨旋翼，其旋翼的旋翼轴可沿竖直方向，也可旋转到水平方向，从而与普通的旋翼区分开来。

然而，对旋翼倾转机而言，由于其既能够垂直起降和空中悬停，又能够高速平飞，两种状态对应的飞行速度差别较大，另外一方面两种状态所需的拉力也相差较大，悬停状态动力系统的拉力等于飞机的总重，前飞状态动力系统的拉力约为飞机总重的十分之一，因此需要对旋翼桨(桨旋翼)的结构以及用于旋翼桨(桨旋翼)的桨叶进行针对性的气动设计，从而满足倾转旋翼机对动力系统要求。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种适用于倾转旋翼机的旋翼桨(也可称为桨旋翼)，以解决传统倾转旋翼桨机动力源布置困难、操纵机构复杂等问题；采用电机直驱，且设计新型总距、纵向周期变距机构及电动倾转机构，更适合中小型无人倾转旋翼机，结构简单，可靠性高，重量轻；与常规直升机旋翼系统相比，本发明可实现桨叶变距范围更大，满足倾转旋翼机在前飞轴流状态下大桨距的需求。

本发明提供一种适用于倾转旋翼机的旋翼桨，包括：电驱动组件，用于带动桨叶高速旋转；旋翼桨操纵组件，用于实现旋翼桨的总距调节及周期变距；倾转组件，用于带动电驱动组件和旋翼桨操纵组件转动；所述电驱动组件与所述旋翼桨操纵组件连接，所述电驱动组件中的旋翼桨轴设置于旋翼桨操纵组件的中心，两个所述旋翼桨操纵组件分别设置于所述倾转组件的左右两端，所述桨叶的弦长、扭角和翼型沿半径方向不断变化。

进一步地，所述旋翼桨的桨叶的扭角小于相同条件下螺旋桨的桨叶的扭角，同时大于旋翼的桨叶的扭角。

进一步地，所述旋翼桨的直径小于相同要求条件下螺旋桨的直径，同时大于相同条件下旋翼的直径。

进一步地，所述桨叶的周期变距的角度范围为-20°-20°。

进一步地，所述电驱动组件包括电机和旋翼桨轴，旋翼桨轴与电机的输出轴连接。

进一步地，所述电驱动组件还包括电机调速器，所述电机调速器和所述电机固定连接，所述电机调速器用于控制所述电机的转速调节。