專利名稱：一種聯(lián)合機翼的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于機翼當中的固定翼和旋翼技術領域。
背景技術：
現(xiàn)有機翼主要有兩種類型，一類是固定翼，另一類是旋翼，由于這兩類機翼有著各自的特性，導致它們不能共用在同一架飛機上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有固定翼和旋翼不能共用在同一架飛上的不足。本發(fā)明解決其技術問題所采取的技術方案是本發(fā)明提供一種可以兼顧現(xiàn)有固定翼和旋翼之優(yōu)點，又能克服其缺點的聯(lián)合機翼。這種聯(lián)合機翼由柵型固定翼和鉸鏈式旋翼組合而成。本發(fā)明所指的柵型固定翼，由柵型翼片、翼片轉(zhuǎn)軸、翼外軸連桿、驅(qū)動蝸桿、驅(qū)動電機、艙內(nèi)固定架構成。其中柵型翼片，其外形類似于柵欄的柵條或者百葉窗的葉片，相當于把現(xiàn)有固定翼沿縱向分割成數(shù)條長條形狀，它們平行組合即構成機翼主體。翼片轉(zhuǎn)軸，是固定在翼片內(nèi)部用以帶動翼片轉(zhuǎn)動的軸，它可以帶動翼片做任意角度的轉(zhuǎn)動，其一端通過軸承連接在翼外軸連桿上，另一端也通過軸承連接在艙內(nèi)固定架上。翼外軸連桿，是翼片外緣轉(zhuǎn)軸連接桿的簡稱，它是用來連接各個翼片轉(zhuǎn)軸的，將各個翼片轉(zhuǎn)軸固定在同一個平面內(nèi)。驅(qū)動蝸桿， 是用來驅(qū)動翼片轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的蝸桿，其上有與各個翼片轉(zhuǎn)軸上的齒輪分別嚙合的多組螺旋齒。驅(qū)動電機，用來提供驅(qū)動力的電機，其動力輸出軸齒輪和驅(qū)動蝸桿承接齒輪嚙合。(驅(qū)動電機也可以由減速機代替，減速機通過傳動機構與發(fā)動機連接。)艙內(nèi)固定架，用來固定驅(qū)動電機、驅(qū)動蝸桿、翼片轉(zhuǎn)軸處于艙內(nèi)的部分，對于翼片轉(zhuǎn)軸，其一端是通過軸承將其固定在艙內(nèi)固定架上的，使其只能沿軸徑方向轉(zhuǎn)動，而不能有其他方向的運動。本發(fā)明使用雙機翼安插在機身兩側(cè)，采用對稱的方式安裝，所以在艙內(nèi)有兩套相同型號的驅(qū)動電機、驅(qū)動蝸桿，它們和各自所對應的翼片轉(zhuǎn)軸艙內(nèi)部分共同固定在同一個艙內(nèi)固定架上，這樣可以保證兩只機翼處于同一平面上，以機身為軸成軸對稱結(jié)構，并與同一個艙內(nèi)固定架共同構成一個穩(wěn)定的整體。運行方式使用本柵型固定翼的飛機，機翼上不能有附加裝置，以免影響機翼的運行，發(fā)動機、油箱、起落架都要另外安裝于機身其他地方，如果是噴氣式發(fā)動機可以安裝在機身后部，螺旋槳式發(fā)動機可以安裝在機身前部或后部。當飛機在跑道上進行起跑的時候， 可以通過發(fā)動機為機翼驅(qū)動電機提供電能，當飛機起跑速度達到起飛速度時，讓驅(qū)動電機驅(qū)動翼片轉(zhuǎn)軸向上旋轉(zhuǎn)一定的角度，并且機身兩側(cè)翼片旋轉(zhuǎn)角度一致，這時飛機就可以通過翼片獲得足夠的升力起飛。當飛機上升到足夠的高度時，可以讓翼片回轉(zhuǎn)到與機身平行的角度，這時飛機不再繼續(xù)爬升，可以沿機身方向前進。如果飛機需要下降時，可以讓翼片向下旋轉(zhuǎn)一定的角度，從而獲得空氣向下的壓力而下降，當下降到適當高度時，使翼片回轉(zhuǎn)到與機身平行的角度，使飛機沿機身方向前行，這時發(fā)動機減速，讓飛機以滑行的方式降落在跑道上即可實現(xiàn)降落。飛機在空中如果想要左轉(zhuǎn)，可以讓左側(cè)翼片向下旋轉(zhuǎn)、右側(cè)翼片不動，或者左側(cè)翼片向下、右側(cè)翼片同時向上，得以實現(xiàn)，右轉(zhuǎn)與此動作相反，而且這樣的操作還可以實現(xiàn)飛機左右兩側(cè)翻轉(zhuǎn)。如果要實現(xiàn)飛機前后翻轉(zhuǎn)，可以讓兩側(cè)翼片同時向上或同時向下旋轉(zhuǎn)一定的角度。本發(fā)明所指的鉸鏈式旋翼，由鉸鏈式槳葉、槳葉卷揚機、槳葉伸縮口、槳葉托架、漿榖活塞、活塞套筒、自動傾斜器、旋翼轉(zhuǎn)軸構成。其中鉸鏈式槳葉，相當于把現(xiàn)有槳葉沿橫斷面切成許多槳葉小段，然后用鉸接的方式把這些槳葉小段連接成一個槳葉，只不過這個新槳葉是可以在鉸接處彎折的，可以由卷揚機卷成一個螺旋卷。鉸鏈式槳葉各個鉸接小段，只能沿鉸接軸展開成180°，也就是此鉸接式槳葉只能單側(cè)彎折，另一側(cè)只能展開成一平直結(jié)構。其目的是，當鉸鏈式槳葉展開成平直結(jié)構時，可以作為正常槳葉使用。槳葉卷揚機，其目的是把鉸鏈式槳葉卷成一個螺旋卷收縮起來，或者展開成一個平直結(jié)構向外延伸出去，位置是在漿榖活塞內(nèi)部，與漿榖活塞底蓋固定在一起，可以隨漿榖活塞一起轉(zhuǎn)動。槳葉伸縮口，是在漿榖活塞上部側(cè)壁上開的通道口，用于槳葉伸縮出入。其內(nèi)部有槳葉托架，槳葉托架上有防磨滾軸，防磨滾軸采用橡膠外套內(nèi)置鋼輥的結(jié)構，在此簡稱橡膠鋼輥，可以減少槳葉進出時所產(chǎn)生的摩擦，亦可以防止槳葉被擠壓變形或折斷。在槳葉伸縮口上邊緣和下邊緣處，各有一個橡膠鋼輥，稱為上、下伸縮口滾軸，槳葉做上下傾斜變動時，以它們作為旋轉(zhuǎn)支撐軸。而且上伸縮口滾軸，還肩負著把槳葉產(chǎn)生的升力傳遞給漿榖活塞的重任，因此上伸縮口滾軸的用料取材要非常嚴格， 必須保證有足夠的強度和韌度。槳葉伸縮口，與漿榖活塞的橫截面有一個固定傾角，用于槳葉以固定槳距的方式旋轉(zhuǎn)，此傾角的大小在30° -40°之間為宜。槳葉伸縮口的數(shù)量和槳葉的數(shù)量一致，它們均勻地排列在漿榖活塞上。漿榖活塞，用于代替現(xiàn)有漿榖的一個機構， 漿榖活塞的頂蓋和旋翼轉(zhuǎn)軸頂端固定在一起，可以隨旋翼轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)，用以帶動槳葉旋轉(zhuǎn)，然后通過槳葉的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力。漿榖活塞外壁上有與活塞軸徑方向一致的升降齒條，升降齒條的數(shù)最槳葉的數(shù)量一致，均勻地鑲嵌在漿榖活塞外壁上，鑲嵌深度為齒條的厚度，鑲嵌位置在兩個槳葉伸縮口中間。每根升降齒條對應一根升降蝸桿，每根升降蝸桿都鑲嵌在活塞套筒內(nèi)壁上，其露在活塞套筒內(nèi)壁之外的蝸桿的螺旋齒高度與對應的齒條深度一致， 這樣設計的目的是盡量使?jié){榖活塞與活塞套筒接觸緊密，防止槳葉旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的向下高壓氣流進入機艙內(nèi)部。活塞套筒，是用來裝填漿榖活塞的容器，其內(nèi)壁上鑲嵌有用于驅(qū)動漿榖活塞升降的升降蝸桿，而升降蝸桿與驅(qū)動機構聯(lián)動，可以使蝸桿產(chǎn)生驅(qū)動力。由于菜榖活塞與活塞套筒通過升降齒條和升降蝸桿結(jié)合在一起，所以當漿榖活塞轉(zhuǎn)動時，活塞套筒也會隨之一起轉(zhuǎn)動。因為活塞套筒是安裝在機艙內(nèi)部的，所以它與機艙結(jié)合的部位，應該用軸承銜接。這樣既可以保證活塞套筒的旋轉(zhuǎn)，又可以與機艙穩(wěn)固地銜接。旋翼轉(zhuǎn)軸，是發(fā)動機傳遞旋轉(zhuǎn)動力的軸，可以與現(xiàn)有的旋翼轉(zhuǎn)軸通用。自動傾斜器，是用來調(diào)整旋翼在水平面上各個方向的操作機構，它由套在旋翼轉(zhuǎn)軸上的軸承以及與此軸承相連的部件構成。此軸承因為是用來調(diào)整方向的，所以在此稱之為方向軸承。方向軸承內(nèi)圈隨槳葉一起轉(zhuǎn)動，通過一根兩端具有萬向節(jié)的連桿聯(lián)動，此連桿在槳葉托架和方向軸承內(nèi)圈之間。方向軸承的外圈是固定不動的，在其下面是兩根方向操縱桿，在水平面上，一個可以沿X軸調(diào)整方向，一個可以沿Y軸調(diào)整方向，它們調(diào)整的方向是十字交叉的。方向軸承內(nèi)圈和外圈之間是軸承的滾動部件，可以是滾珠和保持架，也可以是滾子和保持架。由于方向操縱桿位置是固定的，不能隨漿榖活塞和活塞套筒一起轉(zhuǎn)動，所以，在漿榖活塞和活塞套筒有操縱桿通過的地方留出兩個圓環(huán)空間，一個在漿榖活塞的底蓋上，另一個在活塞套筒的底蓋上。運行方式使用本鉸鏈式旋翼的飛機，當需要起飛的時候，首先讓漿榖活塞升出飛機頂部，接著讓發(fā)動機低速旋轉(zhuǎn)，然后讓槳葉卷揚機，把鉸鏈式槳葉慢慢伸出槳葉伸縮口， 通過漿榖活塞帶動槳葉旋轉(zhuǎn)，利用離心力的作用，讓槳葉小段展開成一個平直的槳葉，當發(fā)動機的轉(zhuǎn)速逐漸提高時，槳葉就會產(chǎn)生足夠的升力，提升飛機垂直起飛。當然，為了平衡主旋翼帶來的單向扭矩，還需要在飛機的尾部安裝一個副旋翼，此副旋翼，可以采用現(xiàn)有的涵道旋翼。由于本發(fā)明的槳葉伸縮口有一個固定的傾角，就造成本發(fā)明的槳葉采用固定槳距的模式飛行，不需要對槳葉的槳距采取操作動作。如果需要調(diào)整飛機的升力，一個是可以調(diào)整發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，另一個是可以調(diào)整槳葉伸出的長度。當飛機提升到足夠高度后，利用方向操縱桿，就可以進行前后左右各個方向的飛行。當需要降落時可以同時調(diào)整發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和鉸鏈式槳葉的長度，當飛機安全降落地面后，先用槳葉卷揚機收回槳葉，然后才能讓發(fā)動機停轉(zhuǎn)，否則容易讓槳葉砸落在飛機頂蓋上，造成損壞。以上是本發(fā)明聯(lián)合機翼兩部分的單獨說明，下面說明它們?nèi)绾温?lián)合及如何聯(lián)合運行。聯(lián)合在飛機的重心位置，將本發(fā)明聯(lián)合機翼的兩部分安裝在同一架飛機上，其中，柵型固定翼安裝在飛機兩側(cè)，鉸鏈式旋翼安裝在飛機的頂部，它們在機艙內(nèi)部的結(jié)構不能互相影響，飛機的機艙要有足夠的空間安裝它們。由于是兩種機翼，但它們的操作方式不同，所以在飛機上有兩套操作系統(tǒng)。聯(lián)合運行聯(lián)合機翼的目的就是要發(fā)揮兩種機翼各自的優(yōu)點，消除它們的弱點。旋翼對于垂直起飛和降落以及在空中懸停有很好的操控性能，固定翼對滑行、高速飛行、高機動性有很好的操控性，現(xiàn)在將它們的這些優(yōu)點集中起來使用。使用本聯(lián)合機翼的飛機，當需要進行垂直起飛的時候，按照鉸鏈式旋翼的操作方式起飛即可，但由于在旋翼下面正對的是柵型固定翼，為防止柵型固定翼對旋翼產(chǎn)生的向下高壓氣流造成阻礙，就需要在起飛前，先將柵型固定翼的翼片向上旋轉(zhuǎn)90°，保持與機身中心軸線垂直，這樣就可以讓旋翼產(chǎn)生的氣流順利吹向機身下方。當飛機上升到足夠高度后，需要進行高速運行時，就需要按照柵型固定翼的操作方式飛行，此時不能直接把旋翼收起，而是在空中先啟動噴氣式發(fā)動機或螺旋槳發(fā)動機，產(chǎn)生一定向前推力后，然后將與機身中心軸線成90°的柵型固定翼翼片向前旋轉(zhuǎn)，結(jié)合飛機向前的推力，當達到一定直線飛行速度后，逐漸回收鉸鏈式旋翼，并降低其發(fā)動機的速率。當柵型固定翼操作系統(tǒng)已經(jīng)足以能夠在空中獨立運行時，就完全回收鉸鏈式旋翼，并停止其發(fā)動機的運行，這樣就完成了鉸鏈式旋翼操作到柵型固定翼操作的轉(zhuǎn)換過程。當飛機需要垂直降落時，按照和垂直起飛相反的操作順序操作即可完成。如果需要在空中進行懸停和高速飛行的轉(zhuǎn)換，直接按照上述兩種操作方式操作即可。需要說明的是，由于本聯(lián)合機翼中使用了旋翼，所以在飛機的尾部就要安裝用于平衡其單向扭矩的副旋翼，此副旋翼最好采用涵道旋翼，可以減小副旋翼在高速飛行時產(chǎn)生的阻礙作用。本發(fā)明的有益效果是
使用本聯(lián)合機翼的飛機，可以發(fā)揮固定翼和旋翼的各自優(yōu)點，摒棄其各自的缺點， 而且互不干擾?？梢宰岋w機既能垂直起飛和降落，又能高速飛行和懸停，是現(xiàn)代飛機的理想模式。而且其結(jié)構相比現(xiàn)有的對應類型更加簡單，制造成本也隨之下降。


圖1是本發(fā)明的柵型固定翼機艙外結(jié)構示意圖，圖2是本發(fā)明的柵型固定翼機艙外翼片變換角度示意圖，
圖3是本發(fā)明的柵型固定翼機艙內(nèi)外整體結(jié)構示意圖，圖4是本發(fā)明的鉸鏈式旋翼結(jié)構示意圖，圖5是本發(fā)明的聯(lián)合機翼整體外觀結(jié)構示意圖。圖中(1)翼片轉(zhuǎn)軸，(2)柵型翼片，(3)翼外軸連桿，⑷機艙外部，(5)旋轉(zhuǎn)角度的柵型翼片，(6)機艙，(7)艙內(nèi)固定架，(8)機艙外部的柵型固定翼部分，(9)驅(qū)動蝸桿， (10)驅(qū)動電機，(11)鉸鏈式槳葉，(12)漿榖活塞，(13)槳葉托架，(14)旋翼轉(zhuǎn)軸，(15)槳葉托架和方向軸承內(nèi)圈之間的連桿，(16)滾珠和保持架，(17)上伸縮口滾軸，(18)槳葉伸縮口，(19)下伸縮口滾軸，(20)托架上的防磨滾軸，(21)槳葉卷揚機，(22)方向軸承外圈， (23)活塞套筒，(24)水平方向X軸操縱桿，(25)水平方向Y軸操縱桿，(26)升降齒條，(27) 升降蝸桿，08)鉸鏈式旋翼，，(30)機艙。
具體實施例方式本發(fā)明的聯(lián)合機翼由鉸鏈式旋翼08)和柵型固定翼09)組合而成。鉸鏈式旋翼08)由鉸鏈式槳葉(11)、漿榖活塞(12)、槳葉托架(13)、旋翼轉(zhuǎn)軸 (14)、槳葉托架和方向軸承內(nèi)圈之間的連桿(15)、滾珠和保持架(16)、上伸縮口滾軸(17)、 槳葉伸縮口(18)、下伸縮口滾軸(19)、托架上的防磨滾軸(20)、槳葉卷揚機(21)、方向軸承外圈(22)、活塞套筒(23)、水平方向X軸操縱桿(M)、水平方向Y軸操縱桿(25)、升降齒條 ( )、升降蝸桿(XT)共同構成。柵型固定翼09)由翼片轉(zhuǎn)軸(1)、柵型翼片O)、翼外軸連桿(3)、艙內(nèi)固定架 (7)、驅(qū)動蝸桿(9)、驅(qū)動電機(10)共同構成。
權利要求
1.一種聯(lián)合機翼，由固定翼和旋翼組成，其特征是此固定翼是一種柵型固定翼，此旋翼是一種鉸鏈式旋翼。
2.根據(jù)權利要求1中所述的一種聯(lián)合機翼，其特征是此柵型固定翼包括柵型翼片、翼片轉(zhuǎn)軸、翼外軸連桿。
3.根據(jù)權利要求1中所述的一種聯(lián)合機翼，其特征是此鉸鏈式旋翼包括鉸鏈式槳葉、 漿榖活塞、槳葉托架、槳葉伸縮口、上伸縮口滾軸、下伸縮口滾軸、托架上的防磨滾軸、槳葉卷揚機、活塞套筒、升降齒條、升降蝸桿。
全文摘要
一種聯(lián)合機翼，屬于機翼當中的固定翼和旋翼技術領域。其目的是要克服現(xiàn)有固定翼和旋翼不能共用在同一架飛機上的不足。本聯(lián)合機翼由柵型固定翼和鉸鏈式旋翼組合而成，柵型固定翼具有可改變?nèi)我饨嵌鹊臇判鸵砥q鏈式旋翼具有鉸鏈式的槳葉，鉸鏈式槳葉只能單側(cè)彎折，還可以展成180°平直結(jié)構。使本聯(lián)合機翼的飛機，可以發(fā)揮固定翼和旋翼的各自優(yōu)點，摒棄其各自的缺點，而且互不干擾?？梢宰岋w機既能垂直起飛和降落，又能高速飛行和懸停，是現(xiàn)代飛機的理想模式。而且其結(jié)構相比現(xiàn)有的對應類型更加簡單，制造成本也隨之下降。
文檔編號B64C3/38GK102556342SQ20121003260
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月15日 優(yōu)先權日2012年2月15日
發(fā)明者黃革遠 申請人:黃革遠