共转垂直起降膜翼飞机的动力翼梁、膜翼共转机构的制作方法

1.本发明涉及一种共转垂直起降膜翼飞机，尤其涉及一种共转垂直起降膜翼飞机的动力翼梁、膜翼共转机构。


背景技术：

2.现有的飞机按不同的分类方法种类繁多,按起降方式主要分为两类:滑跑起降飞机和垂直起降飞机，滑跑起降飞机采用固定翼，而垂直起降飞机采用旋桨翼，固定翼飞机对起降场地要求很高，通常需要有固定的机场进行起降，起降时机翼受力巨大，且固定翼飞机的机翼结构复杂，而螺旋翼飞机一般旋翼巨大，飞行过程中噪音和油耗都较大，而目前想要做到固定翼飞机垂直起降或旋桨翼飞机滑跑起降技术难度都很大。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本发明的目的是提供一种共转垂直起降膜翼飞机的动力翼梁、膜翼共转机构，本发明的动力翼梁、膜翼共转机构实现了单一控制、同步共转，使发动机与膜翼永远处在最佳协同状态、操控简单，打破了滑跑起降飞机采用固定翼，垂直起降飞机采用旋桨翼的关联，可做到像直升机一样起降，像固定翼飞机一样爬升和巡航，像动力滑翔机一样滑降。
4.本发明的上述技术目的，是通过以下技术方案得以实现的，一种共转垂直起降膜翼飞机的动力翼梁、膜翼共转机构，包括机身、控制箱体、第一动力翼梁机构、膜翼机构、第二动力翼梁机构，所述第一动力翼梁机构、膜翼机构和第二动力翼梁机构均与机身转动连接，所述控制箱体上设置有传动组件，所述传动组件的一端、第一动力翼梁机构、膜翼机构、第二动力翼梁机构和所述传动组件的另一端之间传动连接有连接组件。
5.在其中一个实施例中，所述连接组件包括控制套管拉索，所述第一动力翼梁机构、所述第二动力翼梁机构和所述膜翼机构上均设置有与控制套管拉索连接的第一锁绳螺栓。
6.在其中一个实施例中，所述第一动力翼梁机构包括第一动力翼梁和套设于所述第一动力翼梁上的第一单槽传动轮盘，所述第二动力翼梁机构包括第二动力翼梁和套设于所述第二动力翼梁上的第二单槽传动轮盘，所述膜翼机构包括第一机翼主梁和套设于所述第一机翼主梁上的第三单槽传动轮盘；所述第一单槽传动轮盘、所述第二单槽传动轮盘和所述第三单槽传动轮盘上还固定设置有与所述连接组件连接的第一锁绳螺栓。
7.在其中一个实施例中，所述传动组件包括一端设有传动齿轮的传动手柄和与所述传动齿轮相齿合的滑动齿条，所述控制箱体的底部设置有供所述滑动齿条滑动的齿条滑槽。
8.在其中一个实施例中，所述传动齿轮上设置有第一齿合部，所述滑动齿条的表面设置有第二齿合部，所述第一齿合部和所述第二齿合部相啮合，所述第一齿合部和第二齿合部的咬合边为圆弧形。
9.在其中一个实施例中，所述滑动齿条的两端设置有第一固定部，所述两个第一固
定部通过第二锁绳螺栓分别固定连接有连接组件。
10.在其中一个实施例中，所述控制箱体上设置有弹性卡位器，所述弹性卡位器与所述传动手柄弹性相抵。
11.在其中一个实施例中，还包括有导向机构，所述导向机构包括固定支座和导向装置，所述固定支座上设置有用于限定连接组件的限位腔，所述限位腔平行设置有两个，所述导向装置的顶部两侧各设置有导向滑轮。
12.在其中一个实施例中，所述膜翼机构至少设置有两个，所述膜翼机构之间设置有机翼共转联动机构，所述机翼共转联动机构包括联动杆，所述联动杆设置有两个，所述两个联动杆之间转动连接有至少两个联动支脚。
13.在其中一个实施例中，各所述联动支脚分别与各膜翼机构连接，所述联动支脚包括附梁支板和设置于所述附梁支板两端的凸轴，所述凸轴上设置有卡环凹槽，所述卡环凹槽上卡接有弹性卡环；联动杆上设有与凸轴旋转连接的套环。
14.本发明的优点在于：
15.(1)本发明提供了一种共转垂直起降膜翼飞机的动力翼梁、膜翼共转机构，实现了单一控制、同步共转，使第一动力翼梁机构、第二动力翼梁机构和膜翼机构永远处在最佳协同状态、操控简单，实现了像直升机一样起降，像固定翼飞机一样爬升和巡航，像动力滑翔机一样滑降；
16.(2)本发明通过机翼共转联动机构实现了不同膜翼之间的共转，从而实现了膜翼数量的增加，确保了飞行时的稳定性和特殊情况下的安全性。
附图说明
17.图1是本发明共转垂直起降膜翼飞机的俯视图；
18.图2是本发明共转垂直起降膜翼飞机的正面剖视图；
19.图3是本发明第一机翼主梁的右视图；
20.图4是本发明控制箱体的俯视图；
21.图5是本发明控制箱体的右视图；
22.图6是本发明控制箱体的正面透视图；
23.图7是本发明导向机构的正视图；
24.图8是本发明控制箱体、第一动力翼梁机构、第二动力翼梁机构、膜翼机构及连接组件的联动剖视图；
25.图9是本发明第一动力翼梁机构、第二动力翼梁机构、膜翼机构及连接组件的联动剖视图；
26.图10是本发明机翼共转联动机构的局部俯视图；
27.图11是本发明机翼共转联动机构的正视图；
28.图12是本发明第一机翼主梁上的联动支脚的俯视图；
29.图13是本发明联动杆的部分俯视图；
30.图14是本发明共转垂直起降膜翼飞机中的刻度盘处于90
°
时的正视图；
31.图15是本发明共转垂直起降膜翼飞机中的刻度盘处于90
°
时的俯视图；
32.图16是本发明共转垂直起降膜翼飞机中的刻度盘处于0
°
时的主视图；
33.图17是本发明共转垂直起降膜翼飞机中的刻度盘处于0
°
时的俯视图。
34.图中：1、控制箱体；2、第一动力翼梁机构；21、第一动力翼梁；22、第一单槽传动轮盘；3、膜翼机构；31、第一机翼主梁；32、第二机翼主梁；33、第三机翼主梁；34、第三单槽传动轮盘；4、第二动力翼梁机构；41、第二动力翼梁；42、第二单槽传动轮盘；5、机翼共转联动机构；51、联动杆；511、套环；52、联动支脚；521、附梁支板；522、凸轴；523、卡环凹槽；524、弹性卡环；6、导向机构；61、固定支座；611、限位腔；62、导向装置；621、导向滑轮；7、连接组件；8、传动手柄；81、传动齿轮；811、第一齿合部；82、第二固定部；83、控制杆；84、固定轴；9、滑动齿条；91、第二齿合部；92、第一固定部；93、第二锁绳螺栓；10、第一锁绳螺栓；11、齿条滑槽；12、刻度盘；13、弹性卡位器；14机身。
具体实施方式
35.如图1
‑
3所示，一种共转垂直起降膜翼飞机的动力翼梁、膜翼共转机构，包括机身14、控制箱体1、第一动力翼梁机构2、膜翼机构3、第二动力翼梁机构4、机翼共转联动机构5和导向机构6。
36.如图4
‑
6所示，第一动力翼梁机构2、膜翼机构3和第二动力翼梁机构4均与机身14转动连接，控制箱体1设置于飞机内部，控制箱体1的内部设置有传动组件，传动组件的一端、第一动力翼梁机构2、膜翼机构3、第二动力翼梁机构4、传动组件的另一端之间传动连接有连接组件7。
37.进一步地，在本实施例中，连接组件7包括控制套管拉索，在其他实施例中，连接组件7也可以是皮带、链条、钢丝绳等传动连接件。
38.进一步地，传动组件包括一端设有传动齿轮81的传动手柄8和与传动齿轮81相啮合的滑动齿条9，传动齿轮81上设置有扇形的第一齿合部811，滑动齿条9的中部设置有第二齿合部91，第一齿合部811和第二齿合部91相啮合，第一齿合部811和第二齿合部91的咬合边为圆弧形。滑动齿条9的两端还设置有凸起的第一固定部92，滑动齿条9两端的第一固定部92通过第二锁绳螺栓93分别固定连接有连接组件7。进一步地，控制箱体1的底部还设置有供滑动齿条9沿左右两端连接组件7方向进行滑动的齿条滑槽11。
39.进一步地，传动手柄8还包括有第二固定部82和控制杆83，第二固定部82通过固定轴84可转动地固定于控制箱体1的内部，控制杆83的一端通过第二固定部82与传动齿轮81连接，控制杆83的另一端延伸出控制箱体1的外部。
40.进一步地，控制箱体1的顶部还设置有刻度盘12，刻度盘的数值分别为
‑
15
°
、0
°
、15
°
、30
°
、45
°
、60
°
、75
°
、90
°
、105
°
，控制箱体1的外侧顶部沿控制杆83长度方向还设置有弹性卡位器13，弹性卡位器13的位置与刻度盘12的数值90
°
相对应，弹性卡位器13与传动手柄8弹性相抵，弹性卡位器13可使传动手柄8在未使用时或刚刚起飞、降落时能够稳定地保持在刻度盘90
°
的位置上，从而保证起飞、降落的平稳。
41.如图7所示，进一步地，导向机构6设置于飞机内部，导向机构6包括固定支座61和导向装置62，固定支座61上设置有用于限定连接组件7相对位置的限位腔611，限位腔611平行设置有两个，导向装置62的两侧各设置有导向滑轮621。导向机构6的设定便于限制飞机内的连接组件7的位置，同时也可调整连接组件7的角度及水平位置。连接组件7通过同一侧的限位腔611和导向滑轮621，进入并通过第一动力翼梁机构2、膜翼机构3或第二动力翼梁
机构4后，再返回进入同一导向机构6另一侧的限位腔611和导向滑轮621。
42.如图8
‑
9所示，第一动力翼梁机构2包括第一动力翼梁21和套设于第一动力翼梁21上的第一单槽传动轮盘22，第二动力翼梁机构4包括第二动力翼梁41和套设于第二动力翼梁41上的第二单槽传动轮盘42，膜翼机构3包括第一机翼主梁31和套设于第一机翼主梁31上的第三单槽传动轮盘34，第一单槽传动轮盘22、第二单槽传动轮盘42和第三单槽传动轮盘34上还设置有与连接组件连接的第一锁绳螺栓93。第一锁绳螺栓93用于固定第一单槽传动轮盘22与连接组件7、第二单槽传动轮盘42与连接组件7以及第三单槽传动轮盘34与连接组件7的相对位移，因第一锁绳螺栓93的作用，使第一单槽传动轮盘22与连接组件7、第二单槽传动轮盘42与连接组件7以及第三单槽传动轮盘34与连接组件7之间相对固定，进而在拨动控制箱体1内部的滑动齿条9并带动其上的连接组件7滑动时，连接组件7可带动第一单槽传动轮盘22、第二单槽传动轮盘42和第三单槽传动轮盘34转动，进而带动第一动力翼梁机构2、第二动力翼梁机构4和膜翼机构3进行转动。
43.如图10
‑
13所示，进一步地，在本实施例中膜翼机构3设置有三个，分别设置于第一机翼主梁31、第二机翼主梁32和第三机翼主梁33上。传动组件的一端、第一动力翼梁机构2、设置于第一机翼主梁31上的膜翼机构3、第二动力翼梁机构4和传动组件的另一端之间通过连接组件7依次传动连接。
44.膜翼机构3之间设置有机翼共转联动机构5，机翼共转联动机构5包括联动杆51，联动杆51平行设置有两个，两个联动杆51对应位置上各设置有三个套环511，两个联动杆51上相对应的套环511之间旋转连接有联动支脚52，联动支脚52设置有3个。
45.进一步地，三个联动支脚52分别卡接于第一机翼主梁31、第二机翼主梁32、第三机翼主梁33上，联动支脚52包括附梁支板521和设置于附梁支板521两端的凸轴522，两个联动杆51上对应位置的套环511套入附梁支板521两端的凸轴522上，凸轴522上还设置有卡环凹槽523，卡环凹槽523上卡接有弹性卡环524。机翼共转联动机构5的原理为：当飞行员在飞机内部拨动控制箱体1上的传动手柄8时，通过传动组件以及连接组件7的传动连接使设置于第一机翼主梁31上的膜翼机构3随之转动，进而带动第一机翼主梁31进行转动，第一机翼主梁31转动时将带动第一机翼主梁31上的联动支脚52进行转动，联动支脚52的两端连接有联动杆51，从而带动联动杆51相互运动，进一步地带动联动杆51上其他的联动支脚52进行转动，因联动支脚52与第二机翼主梁32、第三机翼主梁33相卡接，最终带动第二机翼主梁32、第三机翼主梁33进行同步转动，从而实现膜翼之间的同步转动。
46.本发明的操作原理如下，如图14
‑
17所示，当共转垂直起降膜翼飞机准备起飞时，传动手柄处于刻度盘90
°
的位置，此时第一动力翼梁21、第二动力翼梁41上的电驱螺旋发动机的处于水平面上，而膜翼机构3上的膜翼平面与竖直平面相齐，共转垂直起降膜翼飞机可像螺旋直升飞机一般进行垂直起飞；当转垂直起降膜翼飞机起飞至一定高度时，调节传动手柄8，使传动手柄8在刻度盘
‑
15
‑
105
°
间移动，传动手柄8与滑动齿条9相啮合，从而带动滑动齿条9沿着连接组件7的方向进行滑动，进而带动第一动力翼梁机构2、膜翼机构3、第二动力翼梁机构4同一时针方向旋转，进而带动电驱螺旋发动机在0
‑
90
°
旋转，而膜翼平面也逐渐旋转至水平面，此时电驱螺旋发动机不仅提供了向上的升力，而且提供了向前的动力，可做到像固定翼飞机一样爬升和巡航，像动力滑翔机一样滑降，当共转垂直起降膜翼飞机准备降落时，将传动手柄8置于刻度盘90
°
的位置，则可像螺旋直升飞机一般进行垂直降落。
47.综上，共转垂直起降膜翼飞机优势及原理如下:
48.1、机翼功能单一化——仅用于提供升力。机翼受力工况简单，使机翼可以采用轻骨架 膜的超轻结构，同时膜翼的折叠、转动功能也能很好实现。
49.2、发动机安装在动力翼梁上，动力翼梁受力工况简单，使动力翼梁轻易实现转动、折叠功能。
50.3、动力翼梁与机翼错开设置，避免发动机和机翼在发挥各自功能时相互影响。
51.4、采用多个发动机以降低噪音和提高安全度。
52.5、采用大翼展以实现低空经济性能和提高安全度。
53.6、采用主动尾桨系统，使飞机更易于操纵。
54.7、动力翼梁和膜翼的实现单一控制、同步共转，使发动机与膜翼永远处在最佳协同状态、操控简单。
55.8、共转垂直起降膜翼飞机应做到像直升机一样起降、象固定翼飞机一样爬升和巡航、像动力滑翔机一样滑降，并具有在紧急情况下在水面起降的能力。
56.对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。