用于固定翼飞行器的一体化动力-起落架短舱的制作方法

本技术涉及一体化动力-起落架短舱，具体涉及一种用于固定翼飞行器的一体化动力-起落架短舱。

背景技术：

1、现有的固定翼飞行器，例如倾转机翼飞行器，在机翼两侧翼尖处安装有可在水平位置和垂直位置之间倾转的一套动力系统组件。当固定翼飞行器处于垂直起降模式时，动力系统组件保持与地面垂直，当飞行器处于较大飞行速度并且进入固定翼模式平飞状态时，动力系统组件保持与地面平行。现有的固定翼飞行器包括与机身连接或设置在机身内的起落架。这种固定翼飞行器的动力系统组件和起落架系统是独立部件，并且分别设置在固定翼飞行器的不同位置，这导致固定翼飞行器的结构件较多，重量较大，控制方法复杂。

2、固定翼飞行器的动力系统是飞行器设计制造中不可缺少的一部分，并且由于其设置在动力短舱内，因此动力短舱的设计也变得尤为重要。例如，动力短舱的材料属性对飞行器性能的影响很大。常用的材料是由高强度合金钢制成，合金钢的强度和韧性都很好，但是密度高，不符合固定翼飞行器轻量化的要求。另外，动力短舱内的很多结构件都是不可拆卸的，因此，难以进行维护工作。

3、目前，具备起落架功能的一体化动力短舱具有很大的发展前景。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是降低动力短舱的整体重量；改善动力短舱的可维修性；以及减少固定翼飞行器的结构件，减轻重量，并简化控制方法。

2、为实现上述目的，本实用新型提供一种用于固定翼飞行器的一体化动力-起落架短舱，所述一体化动力-起落架短舱由机翼端板、整流罩、动力电机、电子调速器、动力电池、起落架系统、起落架刹车气瓶与螺旋桨组成。

3、根据本实用新型的一种实施方式，机翼端板和机翼结构相连接，整流罩与机翼端板通过螺栓螺母连接，电子调速器通过固定立柱安装在整流罩的内部，动力电机通过螺栓安装于机翼端板前端，动力电机前端安装用于产生气动拉力的螺旋桨，动力电机的控制线束与电子调速器相连接，动力电池通过电池支架固定至机翼端板，起落架系统通过相应的起落架支架固定于机翼端板上，起落架刹车气瓶通过相应的气瓶支架固定在机翼端板上。本实用新型的机翼端板与整流罩以复合材料预浸料与结构胶为主要制造原材料，具备重量轻，刚性大和强度大等特性，便于固定翼飞行器飞行。本实用新型所提供的短舱方便安装拆卸，其一体化设计可以满足固定翼飞行器处于起飞、着陆阶段和水平飞行阶段时功能需求。

4、根据本实用新型的一种实施方式，一种一体化动力-起落架短舱，包括：机翼端板，具有细长形状并且在前端的一侧形成敞开式空腔；整流罩，连接至机翼端板，并且与机翼端板的敞开式空腔一起形成腔室；电动螺旋桨发动机装置，设置在机翼端板的前端。一体化动力-起落架短舱还包括：起落架装置，设置在机翼端板的后端，其中，电动螺旋桨发动机装置的螺旋桨旋转轴线和起落架装置的纵向轴线沿机翼端板的纵向设置，使得由机翼端板和整流罩形成的腔室容纳电动螺旋桨发动机装置的一部分和起落架装置的一部分以形成一体化动力-起落架短舱。

5、根据本实用新型的一种实施方式，电动螺旋桨发动机装置包括螺旋桨、动力电机、动力电池和电子调速器，其中，所述动力电机设置在所述敞开式空腔的外侧，所述螺旋桨设置在所述动力电机的前端，所述动力电池设置在所述机翼端板的前端并且至少部分容纳在所述敞开式空腔内，所述电子调速器设置在所述整流罩内。

6、根据本实用新型的一种实施方式，起落架装置包括设置在所述机翼端板后端的起落架刹车气瓶和起落架系统。

7、根据本实用新型的一种实施方式，机翼端板通过可拆卸紧固件连接至机翼。

8、根据本实用新型的一种实施方式，整流罩通过可拆卸紧固件连接至机翼端板。

9、根据本实用新型的一种实施方式，可拆卸紧固件包括螺栓、螺母和垫片。

10、根据本实用新型的一种实施方式，螺母包括四爪螺母。

11、根据本实用新型的一种实施方式，动力电机通过螺栓安装在敞开式空腔的外侧。

12、根据本实用新型的一种实施方式，动力电机通过机翼端板的前端的孔口固定安装，并且电机垫片设置在动力电机和机翼端板之间以修正机翼倾转角。

13、根据本实用新型的一种实施方式，动力电池通过电池支架固定在机翼端板的前端。

14、根据本实用新型的一种实施方式，电子调速器通过固定立柱安装在整流罩的内部。

15、根据本实用新型的一种实施方式，起落架刹车气瓶通过气瓶支架固定在机翼端板的后端，并且起落架系统通过起落架支架固定在机翼端板的后端。

16、根据本实用新型的一种实施方式，机翼端板由9层cf3031/ba9913织物预浸料和2层sw110c/ba9913玻璃纤维铺叠制作而成，整流罩由2层cf3031/ba9913织物预浸料和1层聚甲基丙烯酰亚胺(pmi)泡沫形成蜂窝夹层结构。

17、根据本实用新型的一种实施方式，电池支架的材料为cf3031/ba9913织物预浸料。

18、根据本实用新型的一种实施方式，固定立柱的材料为onyx高性能纤维复合材料。

19、根据本实用新型的一种实施方式，起落架支架的材料为7075-t6511铝合金，气瓶支架的材料为onyx高性能纤维复合材料。

20、根据本实用新型的另一方面，提供了一种固定翼飞行器，包括本实用新型所述的一体化动力-起落架短舱。

21、根据本实用新型的一种实施方式，机翼端板与固定翼飞行器的机翼翼梢处的翼剖面相对，并且机翼端板的前端设置在翼剖面的前缘，机翼端板的后端设置在翼剖面的后缘。

22、根据本实用新型的一种实施方式，一体化动力-起落架短舱与固定翼飞行器的机翼固定连接。

23、根据本实用新型的一种实施方式，一体化动力-起落架短舱与机翼一起倾转，并且倾转角度在0-100度之间。

24、在符合本领域常识的基础上，上述各个优选实施方式，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。

25、与现有技术相比，本实用新型具有以下积极效果：

26、1、相较于传统构型的短舱，本实用新型一体化动力-起落架短舱的机翼端板和整流罩均由复合材料预浸料与结构胶为主要原材料制造而成，从而可以在保证强度和刚性的前提下同时减少重量，使飞行器飞行更加方便。

27、2、该短舱的机翼端板与机翼之间、机翼端板与整流罩之间均采用螺栓和螺母的连接方式，方便短舱拆卸从而便捷短舱内部系统调试和更换的工作场景。

28、3、该短舱采用一体式设计，在飞行器处于起飞和着陆阶段时，短舱在提供升力的同时发挥起落架的作用。在飞行器处于水平飞行阶段时，短舱提供飞行动力，并且作为翼尖端板，降低机翼的诱导阻力，提升飞行器的气动性能。

技术特征：

1.一种用于固定翼飞行器的一体化动力-起落架短舱，包括：

2.根据权利要求1所述的一体化动力-起落架短舱，其特征在于，所述电动螺旋桨发动机装置包括螺旋桨、动力电机、动力电池和电子调速器，其中，所述动力电机设置在所述敞开式空腔的外侧，所述螺旋桨设置在所述动力电机的前端，所述动力电池设置在所述机翼端板的前端并且至少部分容纳在所述敞开式空腔内，所述电子调速器设置在所述整流罩内。

3.根据权利要求1所述的一体化动力-起落架短舱，其特征在于，所述起落架装置包括设置在所述机翼端板后端的起落架刹车气瓶和起落架系统。

4.根据权利要求1所述的一体化动力-起落架短舱，其特征在于，所述机翼端板通过可拆卸紧固件连接至机翼。

5.根据权利要求1所述的一体化动力-起落架短舱，其特征在于，所述整流罩通过可拆卸紧固件连接至所述机翼端板。

6.根据权利要求5所述的一体化动力-起落架短舱，其特征在于，所述可拆卸紧固件包括螺栓、螺母和垫片。

7.根据权利要求6所述的一体化动力-起落架短舱，其特征在于，所述螺母包括四爪螺母。

8.根据权利要求2所述的一体化动力-起落架短舱，其特征在于，所述动力电机通过螺栓安装在所述敞开式空腔的外侧。

9.根据权利要求8所述的一体化动力-起落架短舱，其特征在于，所述动力电机通过所述机翼端板的前端的孔口固定安装，并且电机垫片设置在所述动力电机和所述机翼端板之间以修正机翼倾转角。

10.根据权利要求2所述的一体化动力-起落架短舱，其特征在于，所述动力电池通过电池支架固定在所述机翼端板的前端。

11.根据权利要求2所述的一体化动力-起落架短舱，其特征在于，所述电子调速器通过固定立柱安装在所述整流罩的内部。

12.根据权利要求3所述的一体化动力-起落架短舱，其特征在于，所述起落架刹车气瓶通过气瓶支架固定在所述机翼端板的后端，并且所述起落架系统通过起落架支架固定在所述机翼端板的后端。

13.根据权利要求1所述的一体化动力-起落架短舱，其特征在于，所述机翼端板由9层cf3031/ba9913织物预浸料和2层sw110c/ba9913玻璃纤维铺叠制作而成，所述整流罩由2层cf3031/ba9913织物预浸料和1层聚甲基丙烯酰亚胺泡沫形成蜂窝夹层结构。

14.根据权利要求10所述的一体化动力-起落架短舱，其特征在于，所述电池支架的材料为cf3031/ba9913织物预浸料。

15.根据权利要求11所述的一体化动力-起落架短舱，其特征在于，所述固定立柱的材料为onyx高性能纤维复合材料。

16.根据权利要求12所述的一体化动力-起落架短舱，其特征在于，所述起落架支架的材料为7075-t6511铝合金，所述气瓶支架的材料为onyx高性能纤维复合材料。

17.一种固定翼飞行器，包括根据权利要求1-16中任一项所述的一体化动力-起落架短舱。

18.根据权利要求17所述的固定翼飞行器，其特征在于，所述机翼端板与所述固定翼飞行器的机翼翼梢处的翼剖面相对，并且所述机翼端板的前端设置在所述翼剖面的前缘，所述机翼端板的后端设置在所述翼剖面的后缘。

19.根据权利要求18所述的固定翼飞行器，其特征在于，所述一体化动力-起落架短舱与所述固定翼飞行器的机翼固定连接。

20.根据权利要求19所述的固定翼飞行器，其特征在于，所述一体化动力-起落架短舱与所述机翼一起倾转，并且倾转角度在0-100度之间。

技术总结本技术公开一种用于固定翼飞行器的一体化动力‑起落架短舱，包括：在前端的一侧形成敞开式空腔的细长形机翼端板；连接至机翼端板且与机翼端板的敞开式空腔一起形成腔室的整流罩；设置在机翼端板的前端的电动螺旋桨发动机装置；以及设置在机翼端板的后端的起落架装置，其中，电动螺旋桨发动机装置的螺旋桨旋转轴线和起落架装置的纵向轴线沿机翼端板的纵向设置，使得机翼端板和整流罩形成的腔室能够容纳电动螺旋桨发动机装置的一部分和起落架装置的一部分以形成一体化动力‑起落架短舱。本技术的一体化动力‑起落架短舱具备重量轻，刚性大和强度大等特性，并且安装拆卸方便，其一体化设计可以满足固定翼飞行器起飞、着陆和水平飞行的功能需求。技术研发人员：王凯,王辉,郭家宁,黄利宾,贾良,张增宝,周义流受保护的技术使用者：上海飞机制造有限公司技术研发日：20231115技术公布日：2024/6/5