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一种电动垂直起降飞行器的倾转旋翼结构的制作方法

时间:2022-01-21 阅读: 作者:专利查询

一种电动垂直起降飞行器的倾转旋翼结构的制作方法

1.本实用新型属于飞行器旋翼结构相关技术领域,具体涉及一种电动垂直起降飞行器的倾转旋翼结构。


背景技术:

2.传统飞行器分为固定翼飞行器和多旋翼飞行器两类。固定翼飞行器飞行速度快,航程长,运载能力大,但起降时需要长距离滑行,对于起降场地要求高;多旋翼飞行器具有垂直起降、空中悬停、操控简单等特点,但是其飞行速度和航程较短。电动垂直起降(evtol)飞行器既具备多旋翼飞机的垂直起降能力,又在航程和速度上接近固定翼飞机,电动垂直起降飞行器多采用可倾转结构来提高桨效和飞行性能。可倾转结构主要包括倾转螺旋桨和倾转翼两种。倾转螺旋桨只有桨会进行90度的方向转换,以便在不同飞行工况下提供相应动力。倾转翼是机翼通过90度的旋转在多旋翼与固定翼两种模式进行转换,倾转机构可位于翼根或者翼稍。倾转机构位于翼根的是整片机翼可旋转的倾转机翼结构,倾转机构位于翼梢的为翼稍短舱可旋转的倾转旋翼结构,与倾转机翼相比,倾转旋翼所需机构更为简单,轻便,所需动力低,操控更为简单。
3.飞行状态转换时,倾转舵机将短舱转动到指定角度后,仅依靠限位装置和舵机持续提供扭力使旋翼状态固定,加重了舵机负荷,对电源需求大,且可靠性低,旋翼倾转状态难以维持,为此,我们提供一种电动垂直起降飞行器的倾转旋翼结构。


技术实现要素:

4.本实用新型的目的在于提供一种电动垂直起降飞行器的倾转旋翼结构,以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种电动垂直起降飞行器的倾转旋翼结构,包括翼尖小翼、机翼倾转短舱和外副翼,所述机翼倾转短舱的内部等距设置有旋翼一肋、旋翼二肋、机翼一肋和机翼二肋,且旋翼一肋、旋翼二肋、机翼一肋和机翼二肋从左到右依次排列,所述旋翼一肋、旋翼二肋、机翼一肋和机翼二肋之间设置有旋翼倾转轴,所述机翼倾转短舱内部设置有倾转舵机,且倾转舵机通过固定组件固定连接在机翼倾转短舱的内部。
6.优选的,所述旋翼倾转轴包括方管短轴和圆管短轴,所述旋翼一肋和旋翼二肋之间固定连接有方管短轴,所述机翼一肋和机翼二肋之间转动连接有圆管短轴。
7.优选的,所述旋翼一肋和旋翼二肋与方管短轴连接处的两端分别用开口削连接,且机翼一肋和机翼二肋与圆管短轴连接处的两端也用开口削连接。
8.优选的,所述机翼一肋一侧分别设置有前倾转锁紧片和后倾转锁紧片,且前倾转锁紧片和后倾转锁紧片的底部一侧均设置有推拉式电磁铁,所述前倾转锁紧片和后倾转锁紧片位于推拉式电磁铁的位置均设置有推拉短削,且推拉短削受到推拉式电磁铁通断或断电的工作影响。
9.优选的,所述机翼一肋位于方管短轴的上方对称设置有负限位螺栓和正限位螺栓,所述方管短轴的外侧设置有摇臂连杆支座,所述倾转舵机的一侧转动连接有舵机摇臂,且摇臂连杆支座与舵机摇臂之间通过设置的连杆连接。
10.优选的,所述机翼一肋和机翼二肋之间固定安装有舵机安装支座,且倾转舵机位于舵机安装支座上,所述倾转舵机位于机翼一肋下方的凹槽处。
11.与现有技术相比,本实用新型提供了一种电动垂直起降飞行器的倾转旋翼结构,具备以下有益效果:
12.一、本实用新型机翼倾转短舱通过翼根可旋转铝合金管与机翼相连,铝管分为两部分,与旋翼一肋和旋翼二肋固定连接的方管短轴,与机翼一肋和机翼二肋的两个金属肋之间转动连接的圆管短轴,两部分用开口削相连接,并且用开口削约束转轴翼展方向自由度,开口削约束机翼倾转短舱的展向自由度,驱动机构通过转动圆管短轴使旋翼进行90度倾转,铝合金管既是连接结构又是转轴,动力线缆通过铝管从机身电源连接到翼尖的动力装置上,倾转舵机通过连杆机构驱动旋翼倾转,并在机翼一肋上安装负限位螺栓和正限位螺栓,限制旋翼的转动范围。在前倾转锁紧片上安装推拉式电磁铁,推拉短削位于锁紧片圆孔圆心处,当飞机以垂起状态起飞时,倾转舵机推动连杆,使摇臂连杆支座上的孔与前倾转锁紧片上的孔重合,电磁铁由通电状态转为断电状态,推拉短削弹出,穿过孔洞,锁定旋翼垂直起降状态;在飞机由垂起状态转换为平飞状态时,电磁铁通电,线圈吸合,推拉短削缩进,摇臂连杆支座与前倾转锁紧片分离,连杆向机翼后缘运行,旋翼由90
°
旋转至0
°
,此时飞机为平飞状态,舵机摇臂孔与后倾转锁紧片孔重合,推拉式电磁铁由通电状态变为断电状态,推拉短削弹出,穿过重合孔,固定平飞时旋翼状态,使其飞行过程中旋翼不会产生转动,倾转舵机位于机翼一肋下方的凹槽处,转轴外接舵机摇臂。
附图说明
13.附图用来提供对本实用新型的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的限制,在附图中:
14.图1为本实用新型提出的一种电动垂直起降飞行器的倾转旋翼结构示意图;
15.图2为本实用新型提出的倾转旋翼结构示意图;
16.图3为本实用新型提出的倾转轴结构示意图;
17.图4为本实用新型提出的倾转机构结构示意图;
18.图5为本实用新型提出的倾转舵机安装结构示意图。
19.图中:1、翼尖小翼;2、机翼倾转短舱;3、外副翼;4、旋翼一肋;5、旋翼倾转轴;6、旋翼二肋;7、机翼一肋;8、机翼二肋;9、倾转舵机;10、方管短轴;11、圆管短轴;12、开口削;13、负限位螺栓;14、正限位螺栓;15、前倾转锁紧片;16、推拉短削;17、推拉式电磁铁;18、摇臂连杆支座;19、连杆;20、舵机摇臂;21、后倾转锁紧片;22、舵机安装支座。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下
所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
21.请参阅图1-图5,本实用新型提供一种电动垂直起降飞行器的倾转旋翼结构技术方案,包括翼尖小翼1、机翼倾转短舱2和外副翼3,所述机翼倾转短舱2的内部等距设置有旋翼一肋4、旋翼二肋6、机翼一肋7和机翼二肋8,且旋翼一肋4、旋翼二肋6、机翼一肋7和机翼二肋8从左到右依次排列,所述旋翼一肋4、旋翼二肋6、机翼一肋7和机翼二肋8之间设置有旋翼倾转轴5,所述机翼倾转短舱2内部设置有倾转舵机9,且倾转舵机9通过固定组件固定连接在机翼倾转短舱2的内部。
22.所述旋翼倾转轴5包括方管短轴10和圆管短轴11,所述旋翼一肋4和旋翼二肋6之间固定连接有方管短轴10,所述机翼一肋7和机翼二肋8之间转动连接有圆管短轴11。
23.所述旋翼一肋4和旋翼二肋6与方管短轴10连接处的两端分别用开口削12连接,且机翼一肋7和机翼二肋8与圆管短轴11连接处的两端也用开口削12连接。
24.所述机翼一肋7一侧分别设置有前倾转锁紧片15和后倾转锁紧片21,且前倾转锁紧片15和后倾转锁紧片21的底部一侧均设置有推拉式电磁铁17,所述前倾转锁紧片15和后倾转锁紧片21位于推拉式电磁铁17的位置均设置有推拉短削16,且推拉短削16受到推拉式电磁铁17通断或断电的工作影响。
25.所述机翼一肋7位于方管短轴10的上方对称设置有负限位螺栓13和正限位螺栓14,所述方管短轴10的外侧设置有摇臂连杆支座18,所述倾转舵机9的一侧转动连接有舵机摇臂20,且摇臂连杆支座18与舵机摇臂20之间通过设置的连杆19连接。
26.所述机翼一肋7和机翼二肋8之间固定安装有舵机安装支座22,且倾转舵机9位于舵机安装支座22上,所述倾转舵机9位于机翼一肋7下方的凹槽处。
27.工作原理:机翼倾转短舱2通过翼根可旋转铝合金管与机翼相连,铝管分为两部分,与旋翼一肋4和旋翼二肋6固定连接的方管短轴10,与机翼一肋7和机翼二肋8的两个金属肋之间转动连接的圆管短轴11,两部分用开口削12相连接,并且用开口削12约束转轴翼展方向自由度,开口削12约束机翼倾转短舱2的展向自由度,驱动机构通过转动圆管短轴11使旋翼进行90度倾转,铝合金管既是连接结构又是转轴,动力线缆通过铝管从机身电源连接到翼尖的动力装置上,倾转舵机9通过连杆机构驱动旋翼倾转,并在机翼一肋7上安装负限位螺栓13和正限位螺栓14,限制旋翼的转动范围。在前倾转锁紧片15上安装推拉式电磁铁17,推拉短削16位于锁紧片圆孔圆心处,当飞机以垂起状态起飞时,倾转舵机20推动连杆19,使摇臂连杆支座18上的孔与前倾转锁紧片15上的孔重合,电磁铁由通电状态转为断电状态,推拉短削16弹出,穿过孔洞,锁定旋翼垂直起降状态;在飞机由垂起状态转换为平飞状态时,电磁铁通电,线圈吸合,推拉短削16缩进,摇臂连杆支座18与前倾转锁紧片15分离,连杆19向机翼后缘运行,旋翼由90
°
旋转至0
°
,此时飞机为平飞状态,舵机摇臂20孔与后倾转锁紧片21孔重合,推拉式电磁铁17由通电状态变为断电状态,推拉短削16弹出,穿过重合孔,固定平飞时旋翼状态,使其飞行过程中旋翼不会产生转动,倾转舵机9位于机翼一肋7下方的凹槽处,转轴外接舵机摇臂20。
28.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。