专利名称：多功能飞机的制作方法
技术领域：
本发明属于航空类通用飞行器，此多功能飞机既可作为飞机使用，也可作为直升机或滑翔机使用。
背景技术：
德国12. 02. 1940 Na 688937号62c类专利曾推荐一种重于空气的通用飞行器，该飞行器包括机身、起落架、远距离飞行的升力机翼、带方向舵和俯仰舵的垂直尾翼和水平尾翼、安装在机身前部推力发动机轴上的主螺旋桨；主螺旋桨至少要与一台辅助螺旋桨相连接，安装在望远镜支架旋转轴的一个末端上，将另一末端固定在配置有沿后纵轴移动的机械装置远距飞行的升力机翼的支架上。这种多功能飞机的缺点是，它有主螺旋桨和辅助螺旋桨，主螺旋桨与发动机连接， 主螺旋桨只能在滑翔机或飞机状态时使用，因为在远距离飞行升力机翼上安装有辅助螺旋桨，可实现低速飞行；由于在远距离升力机翼面上安装有辅助螺旋桨可伸缩支架等，飞行时会增大空气阻力。美国1969年Ns 3，529，793 κ π 244-139号专利曾推荐一种可变化的多功能飞机， 在飞行器机身上部蒙皮上有一个由可伸缩布帘遮住的纵向缝式开口，在开口处有一个活动支架，该支架与移动的机械装置的下端连接，并把支架安装在推进式螺旋桨的外末端，与传动电动机、后掠升力机翼、带方向舵及俯仰舵的垂直和水平后掠尾翼连接。这种多功能飞机的缺点主要是，结构复杂、材料用量大、必须有大型多发运输机使用的现代化着陆场。按技术实质和达到的效果，俄联邦的专利(申请号N2 2003105840/28(006246)，优先次序03. 03. 03，按优先次序批准专利)最接近该种飞行器。这种多功能飞机由下列部分组成机身，其上部有一个可由伸缩布帘遮住的纵向缝式开口，在“滑翔机”飞行状态下，纵向缝式开口的下方有一个由Γ形非等力臂杠杆和辅助杠杆组成的支架，辅助杠杆通过其纵向移动机械装置与Γ形非等力臂杠杆的摆动轴铰接；在杠杆的自由端安装有带推进式螺旋桨的传动电动机，推进式螺旋桨的桨叶在旋转面上可折叠，此时，Γ形非等力臂杠杆的短力臂固定在支架转动机械装置的扇形齿轮，支架转动机械装置的蜗杆与滑动控制架往复移动传动装置相连，滑动控制架往复移动传动装置带有包含前、中、后三个位置的定位器， 这三个位置分别对应“飞机”、“直升机”和“滑翔机”飞行状态；飞行器起落架、前掠升力机翼和带方向舵及俯仰舵的垂直和后掠水平尾翼。这种通用飞行器的缺点主要是，操纵复杂，在各种状态飞行的可靠性和稳定性不够，维护使用费高、使用寿命短。
发明内容
发明的目的是，多功能通用飞行器操纵简单，在各种状态飞行的可靠性和稳定性高，维护使用费和工时费低、使用寿命长。
发明的这些课题应达到，在通用飞行器机身上部有一个有可关闭拉开布帘的纵向缝式开口，当“滑翔机”飞行状态时在纵向缝式开口处可伸出一个支架，支架由Γ形不平衡杠杆力臂和辅助杠杆组成，通过其纵向移动机械装置与Γ形不平衡杠杆力臂球形轴连接， 并安装到传动电动机与推力螺旋桨(桨叶旋转面上有皱纹)连接的杠杆自由末端，此时Γ 形不平衡杠杆小力臂固定到支架转动螺旋机械装置扇形齿轮轴上，扇形蜗杆与控制架上的平行移动-返回传动装置相连接，控制架有前位、中间位和后位定位器，相对于“飞机”、“直升机”和“滑翔机”飞行状态，飞行器有起落架、前掠升力翼，以及相对于方向舵和俯仰的尾翼，前掠升力翼前掠角“ α ”和支架Γ形不平衡杠杆小力臂和大力臂之间的“ β ”角分别等于145-175°和90-100°，此时Γ形不平衡杠杆大力臂长度“Τ”和机身长度小于推进式螺旋桨直径和升力机翼，分别小1.65-2. 1倍和2. 55-2. 85倍，而Γ形不平衡杠杆小力臂长度“Tl”和从机身前部到机身中翼的距离小于Γ形不平衡杠杆大力臂长度“Τ”和机身长度 “L”，分别小 3. 0-3. 7 倍和 2. 0-2. 5 倍。此外，在多功能飞机上滑动架往复移动传动装置可以做成驱动螺杆的形式，该驱动螺杆通过中间轴与支架传动机械装置的蜗杆相连接。
所推荐的多功能飞机的性质和结构说明见附图。图1是多功能飞机作为飞机使用时的外观图。图2是多功能飞机作为直升机使用时的外观图。图3是多功能飞机作为滑翔机使用时的外观图。图4是图3的平面图。图5是滑动架往复移动机械装置及其与非等力臂杠杆的短力臂连接部分的结构图。图6是图1的A向视图。
具体实施例方式多功能飞机由下列部分组成机身1 (其上安装有前2、中3、后部4天线罩)，带方向舵6和俯仰舵7的垂尾5，起落架8。在机身1中央安装有前掠升力机翼9，前掠角“ α，， 的范围是145-175°。前掠升力机翼9上安装有前缘缝翼10、开缝式襟翼11、副翼12、扇形前缘缝翼13和襟翼14。在机身1上部、机头和尾翼之间、沿机身垂直轴方向有一个纵向缝式开口 15，该纵向开口可由带开、合转动装置的可伸缩的布帘16遮住(该纵向开口在图纸上未标识)。在“滑翔机”状态下飞行时，在装载乘客和/或货物的机舱(在图纸上未标识) 后面、纵向开口 15的下面安装有支架和带推进式螺旋浆18的传动电动机17，该推进式螺旋浆的桨叶在旋转面上可折叠。在机身1前部安装有沿机身纵轴可移动的、带定位器20的滑动控制架19，滑动控制架的前位、中间位、后位分别对应“飞机”、“直升机”、“滑翔机”飞行状态。滑动控制架19往复移动传动装置可以做成被滑动控制架夹住的驱动螺杆21的形式， 该驱动螺杆通过中间轴22与支架转动机械装置连接，该支架由Γ形非等力臂杠杆23和辅助杠杆M组成。支架转动机械装置由蜗杆25和与其相互作用的扇形齿轮沈组成。蜗杆 25与中间轴22连接，而扇形齿轮轴沈与Γ形非等力臂杠杆23的短力臂紧密连接。在Γ
4形非等力臂杠杆23的长力臂和辅助杠杆M的自由端安装有传动电动机17。Γ形非等力臂杠杆23的短力臂相对于长力臂的移动角度“ β，，的范围是90-100°。辅助杠杆M通过带Γ形非等力臂杠杆23的摆动轴观的纵向移动机械装置27铰接。非等力臂杠杆23的长力臂的长度“Τ”和机身1的长度“L”分别比推进式螺旋浆18的直径“D”和大展弦比前掠升力机翼9的长度“Μ”小1. 65-2. 1倍和2. 55-2. 85倍。非等力臂杠杆23的短力臂的长度“Tl”和机头至中翼的距离“F”分别比非等力臂杠杆23的长力臂的长度“Τ”和机身的长度 “L” 小 3. 0-3. 7 倍和 2. 0-2. 5 倍。多功能飞机的工作方式如下初始状态下，推进式螺旋浆18和传动电动机17处于机头部，此时，纵向开口 15的布帘16是闭合的，也就是说多功能飞机定位在滑翔机状态下飞行，此时，传动电动机17的状态被滑动控制架19的定位器20和点火开关(在图中未标识)锁住。为将多功能飞机变换为在“飞机”状态下飞行，点火开关应转换到“飞机”位置，解除定位器20的闭锁状态，同时，由于滑动架19随往复移动传动装置的驱动螺杆21移动而使布帘16的打开继电器的触点(末端的开关)闭合，此时，布帘(在图中未标识)被电动机打开。接下来，滑动架19随驱动螺杆21移动，最后一次平移运动后驱动螺杆21旋转，旋转通过中间轴22带动支架转动机械装置蜗杆25，此时，支架转动机械装置在扇形齿轮沈的带动下转动，而与扇形齿轮紧密连接的Γ形非等力臂杠杆23的短力臂沿逆时针方向转动 85-95°。在上述转动过程中，Γ形非等力臂杠杆23以及与Γ形非等力臂杠杆23的摆动轴观铰接的辅助杠杆M通过纵向移动机械装置27将带推进式螺旋浆18的传动电动机17 转换到“飞机”的工作状态，随后，机身1上的纵向缝式开口 15的布帘16闭合。传动电动机17按指定状态启动后，多功能飞机起飞并在“飞机”状态下飞行。为使推进式螺旋浆18从“飞机”状态转换到“直升机”飞行状态，需启动传动电动机17的中止系统。点火开关转换到“直升机”飞行状态的位置，解除定位器20的闭锁。辅助杠杆M纵向移动机械装置27的电动机(图中未标识)工作，最后，辅助杠杆伸出来(相对于摆动轴观)，传动电动机17沿逆时针方向转动直至断路器接通。电动机停止工作，推进式螺旋浆18的叶片处于“直升机”工作状态。之后，滑动架19随沿着机身1纵轴往复移动传动装置的驱动螺杆21而移动，机身1纵向缝式开口 15的布帘16的打开继电器的一个触点闭合，末端的触点断开，然后非等力臂杠杆23继续沿逆时针方向转动直至与后部天线罩4的加强柱(图中未标识)接触，同时使传动电动机17的锁扣(图中未标识)开启。之后，布帘16闭合，多功能飞机在“直升机”状态下飞行。可将传动电动机从“直升机”状态转换为“飞机”状态，还可转换为初始的“滑翔机” 状态，这就取决于点火开关的位置。在飞行中，对多功能飞机的控制通过前缘缝翼10、开缝式襟翼11、副翼12、扇形前缘缝翼13、襟翼14、方向舵6和俯仰舵7实现。在驾驶舱(图中未标识)中，在带传动电动机和操舵踏板起动按钮的常规操纵杆旁有一个传动电动机17移位和定位操纵杆(图中未标识)(包括“飞机”、“直升机”和“滑翔机”三个状态)。当传动电动机从一种状态转换为第二种或第三种状态时，多功能飞机飞行的稳定性和操纵性不受干扰。
权利要求
1.一种多功能通用飞机，此多功能通用飞机其特征在于既可作为飞机使用，也可作为直升机或滑翔机使用。
2.根据权利要求1所述的多功能通用飞机由下列部分组成机身1(其上安装有前2、 中3、后部4天线罩)，带方向舵6和俯仰舵7的垂尾5，起落架8。在机身1中央安装有前掠升力机翼9，前掠角α的范围是145-175°。前掠升力机翼9上安装有前缘缝翼10、开缝式襟翼11、副翼12、扇形前缘缝翼13和襟翼14。
3.根据权利要求1所述的多功能通用飞机机身上部有一个有可关闭拉开布帘的纵向缝式开口，当“滑翔机”飞行状态时在纵向缝式开口处可伸出一个支架，支架由Γ形不平衡杠杆力臂和辅助杠杆组成，通过其纵向移动机械装置与Γ形不平衡杠杆力臂球形轴连接， 并安装到传动电动机与推力螺旋桨(桨叶旋转面上有皱纹)连接的杠杆自由末端，此时Γ 形不平衡杠杆小力臂固定到支架转动螺旋机械装置扇形齿轮轴上，扇形蜗杆与控制架上的平行移动-返回传动装置相连接，控制架有前位、中间位和后位定位器，相对应“飞机”、“直升机”和“滑翔机”飞行状态。
4.根据权利要求1所述的多功能通用飞机有起落架、前掠升力翼，以及相对于方向舵和俯仰的尾翼。前掠升力翼前掠角“α ”和支架Γ形不平衡杠杆小力臂和大力臂之间的 “β”角分别等于145-175°和90-100°，此时Γ形不平衡杠杆大力臂长度“Τ”和机身长度小于推进式螺旋桨直径和升力机翼，分别小1. 65-2. 1倍和2. 55-2. 85倍，而Γ形不平衡杠杆小力臂长度“Tl”和从机身前部到机身中翼的距离小于Γ形不平衡杠杆大力臂长度“Τ” 和机身长度“L”，分别小3. 0-3. 7倍和2. 0-2. 5倍。
5.根据权利要求1所述的多功能通用飞机上的滑动架往复移动传动装置可以做成驱动螺杆的形式，该驱动螺杆通过中间轴与支架传动机械装置的蜗杆相连接。
全文摘要
本发明属于航空类，涉及的是多功能飞行器的制造，此多功能飞机可作飞机、直升机和滑翔机三种状态飞行，相互转换灵活方便。在多功能飞行器的上部有一个可伸缩布帘遮住的纵向开口，纵向开口的下方有一个由Γ形非等力臂杠杆和辅助杠杆组成的支架，在杠杆的自由端安装有带推进式螺旋桨及传动电动机。此时，非等力臂杠杆的短力臂固定在支架转动机械装置扇形齿轮的轴上，支架转动机械装置的蜗杆与滑动控制架往复移动传动装置相连，滑动控制架往复移动传动装置带有包含前、中、后三个位置的定位器，这三个位置分别对应“飞机”、“直升机”和“滑翔机”飞行状态。本发明的技术效果是，提高飞行器的使用性能，降低飞行器制造的成本。
文档编号B64C27/26GK102336268SQ20111016472
公开日2012年2月1日 申请日期2011年6月21日 优先权日2011年6月21日
发明者孙学军, 孙学文, 杰米·亚历山大·帕夫洛维奇 申请人:孙学军, 孙学文