一种新型倾转旋翼飞机的制作方法

本发明涉及一种新型倾转旋翼飞机，特别是一种大量使用碳纤维复合材料的机翼及尾翼均可倾转的垂直起降飞机。

背景技术：

由于倾转旋翼飞机既能像直升机那样垂直起降、空中悬停，又能像固定翼螺旋桨飞机一样快速巡航飞行，具有效率高、速度快、航程远的特点。因此倾转旋翼机飞有广泛的运用前景，许多国家、企业、个人都在研制各种类型的倾转旋翼机。著名的有美国的V-22“鱼鹰”、以色列航宇科技公司生产的垂直起降倾转旋翼无人机“黑豹”。

现有的倾转旋翼飞机大多采用对发动机短舱进行倾转的方式来实现倾转，机翼与短舱的连接机构与倾转机构的设计将非常复杂，并对结构强度有很高的要求，因此会导致结构重量的增大。采用使机翼整体翻转的方式实现倾转，极大的简化了倾转机构与机翼结构的复杂程度与设计难度。

技术实现要素：

本发明涉及一种新型倾转旋翼飞机，它由机身、机翼、水平尾翼、垂直尾翼、电机、旋翼、短舱、副翼、方向舵、升降舵、起落架、倾转机构、供电系统、控制系统组成。机翼安装于机身中段上部，水平尾翼安装于机身尾部，垂直尾翼安装于水平尾翼中部。同时平直机翼、水平尾翼与机身采用特殊的连接方式，使其整体可通过控制倾转机构实现向后翻转。垂直尾翼与水平尾翼固联，倾转时垂直尾翼与水平尾翼一起倾转。供电系统的电池置于机身中段内部，控制盒置于机身前段内部，起落架置于机身腹部。短舱固联于平直机翼与水平尾翼上，电机安装于短舱内。倾转机构安装于机身内，可通过伺服电机带动丝杠的这种形式来推动机翼与水平尾翼进行倾转。

平直机翼与水平尾翼可采用高升阻比翼形但不限于此种翼形。

机身主要用于承受载荷与容纳部件，采用碳纤维复合材料或其它材料。

机翼的梁可由两根碳管组成，承担机翼大部分弯矩与剪应力。翼肋可由高强度航空泡沫与碳纤维片组成，起到维持机翼气动外形的作用，并承担小部分剪应力与部分切应力。机翼与机身连接处可采用加强翼肋与加强框来传递机翼的载荷。短舱用于固定驱动电机，并传递驱动电机的载荷。

起落架可采用前三点式布局，安装于机身腹部。

动力系统可由4台驱动电机组成，但不限于4台，分别安装于短舱内，电池则置于机身内部。

机翼与机身的连接处采用特殊设计，使机翼能整体向后倾转，且确保载荷的合理传递。

与大部分倾转旋翼机设计方案相比，该设计方案具有可靠性高、重量小的特点。

综上所述，该设计方案有利于简化倾转机构的设计复杂程度与提高倾转的可靠性。因此该种类型的倾转旋翼无人机将有很大的发展前景。

附图说明

图1是本发明倾转旋翼无人机的布局方案示意图；

图2是本发明倾转旋翼无人机垂直起降状态的示意图；

图3、4是本发明倾转旋翼无人机水平飞行状态的示意图；

图5是本发明倾转旋翼无人机的主要倾转部件丝杠示意图；

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

本发明为一种新型倾转旋翼飞机，参见图1，主要由机身(1)、平直机翼(2)、水平尾翼(3)、垂直尾翼(4)组成。机身框架主要可由铝制框、铝制加强框、铝制长桁组成，机身蒙皮可采用碳纤维材料，减少重量的同时增强机身承受载荷的能力。机身内安装控制盒、电池、伺服电机、丝杠，机身腹部安装起落架。平直机翼通过中央翼盒与机身相连，主要结构可由两根碳管起到梁的作用，翼肋可由高强度航空泡沫与碳纤维板粘合而成，机翼安装短舱处的加强肋则可采用更厚的碳纤维板与泡沫粘合而成，而位于机翼中部的中央翼盒处的加强肋则可采用金属制作，机翼蒙皮同样也可采用碳纤维材料制成。水平尾翼与垂直尾翼可采用相似的结构形式与材料制成，两者制作时，制为一个整体。

参见图2，本发明的倾转旋翼无人机垂直起降与空中悬停时，机翼与水平尾翼的中段后缘与机身相连，两者的中段前缘通过倾转机构与机身相连。垂直尾翼与水平尾翼固联，倾转时与水平尾翼一起倾转。因此机翼与机身的连接结构较为特殊，机翼中段与机身重叠处的后缘通过轴、轴承将机翼中央翼盒的加强肋与机身处的加强框相连接，而前缘的中心处则通过转轴与丝杠相连接。

参见图5，倾转机构主要可由伺服电机、丝杠组成，该倾转机构具有结构简单，稳定性高，重量轻的特点，但不仅限于此种方式。

本发明的核心就在于其特殊的倾转方式与倾转机构，但本发明并不局限于此种实施方式，如果对本发明的各种改动和变形不脱离本发明范围，仍属于本发明的权利要求和同等技术范围之内。