新型倾转旋翼飞机

本发明倾转旋翼飞机是一种高效、多用途飞机，既可垂直起飞和降 落，又能达到固定翼飞机的巡航速度。

航空技术领域：

目前公知的倾转旋翼飞机是美国贝尔公司设计的，它的构造是：通 过传动系统，驱动在两机翼端的两台发动机上的旋翼。当发动机位于垂 直时，旋翼轴向上，旋翼转动产生的拉力可使飞机垂直起飞。当飞机需 要巡航飞行时，发动机连同轴一起倾转90度至水平位置，使旋翼变成螺 旋桨，由旋翼转动产生拉力，机翼产生升力，以保持飞机正常飞行。但 是，这种设计方案是，当飞机需要垂直起飞和降落时，旋翼在机翼上高 速旋转拉动气流向下产生升力，部分气流在机翼面上产生飞机向上升的 阻力。为了减少飞机上升的阻力，只能把机翼设计得很窄。但是，另外 一个矛盾又出现了，飞机在飞行时机翼上下产生气流的压力差也就很小， 飞机飞行时稳定性就更差了，操纵性也十分困难，稍有气动弹性不平衡， 左右机翼端上两台发动机略有转速或功率差异(动力不平衡)，飞机机翼 产生气流的压力差太小不能抵抗两个平衡的干扰，飞机就开始倾斜而失 事。所以，又提出严格要求设计、制造发动机和旋翼要特别精制匹配。 同时发动机的功率和旋翼的长度要特别大、特别长。这又产生了两个矛 盾，一是耗油量大，二是当飞机最大载重时，短距滑行起飞旋翼要向上 倾转一定角度才能滑行起飞，否则旋翼高速旋转时就会触地造成重大事 故。因为旋翼的长度大大超过飞机的高度。

背景技术

本发明倾转旋翼飞机不但是一种全新的倾转旋翼飞机，还能使旋翼 在机翼下转，动产生气流与地面行成地效作用提高升力，而且能使机翼相 对的可以增宽，产生的气流压力差增大，抗迂动力不平衡、旋翼的气动 弹性不平衡及外界气旋流的干扰，同时又使发动机的功率相对的小一些， 旋翼短一些，翼展短一些，使倾转旋翼飞机真正的成为世界的新机品牌， 达到高效，多用途飞机，安全、方便、快捷、平衡、舒适、灵活。制造 简单、容易。价格便宜载重量大等优越性。适合二十一世纪人类工作和 生活的需要，具有强大地生命力和使用价值的新型飞机，本发明一系列 技术通过我市专利部门的检索和美国近期航空领域的信息反馈，使我能 放心申报本发明倾转旋翼飞机的一系列革新技术。

发明的目的：

本发明飞机的目的是：通过一系列地反复试验，解决第一个难题是 气动弹性不平衡和动力不平衡的关键是将发动机连同旋翼轴调个180度的 位置朝飞机机翼后沿。这样既可将机翼设计成后掠三角翼，又能解决飞 机垂直起飞旋翼在机翼上．使部分气流流经机翼上增加了上升的阻力， 通过对美国倾转旋翼飞机外型整体结构全面革新，革新后当发动机位于 垂直位置时，旋翼轴向下(机翼底下)，由旋翼产生的拉力使地面与机翼 形成飞机垂直起飞的地效作用。这样不但解决了垂直上升的阻力，而且 利用了地效原理提高了上升的气流动力。有效的解决了因气动弹性不平 衡，动力不平稳影响气流压力差的不稳定，导致倾转旋翼飞机不能正常 垂直超降和巡航飞行。打破了美国半个世纪以来形成地高新技术不能改 写的格局，提出了全新设计倾转旋翼飞机的理论基础和基本原理。把发 动机装在三角翼的后沿有如下的优势：1、旋翼在机翼后沿使驾驶员视线 不受干扰，视野开阔；2、相对的噪音低，能保持驾驶员心情平静，专心 驾驶，减少失误，保障了飞行安全；3、发动机安装约高于机翼上部，使 翼面上部气流加快，压力差增大，提高了飞机的升力，能抗遇旋翼产生 的气动弹性不平衡．动力转速或功率差异不平衡及外来气旋流的干扰；4、 旋翼在机翼下旋转形成地效升力，使发动机功率可以相对的减小，使旋 翼相对的短一些变得可能和可行；5、旋翼相对较短当飞机最大载荷时可 以短距滑行起飞，美国所有的倾转旋翼飞机旋翼的长度大大地超过飞机 的高度，在短距滑行起飞时驾驶员要调整好旋翼的角度，否则旋翼触地 就会造成重大飞行事故。本发明的飞机就彻底杜绝了有关事故的发生． 因为旋翼的长度少于飞机的高度。并解拓了驾驶员担心旋翼触地的恐惧 心态。

解决第二个难题是：倾转旋翼飞机的机翼很窄，气流压力差太小升 力较差的问题，由于第一个难题的解决第二个难题也就迎刃而解了，设 计成后掠三角翼，机翼面相对较宽，飞行时阻力小，而且机翼形成的压 力差十分稳定，所以抗旋翼产生的气动弹性不平稳和动力转速或功率差 异不平衡及外界旋流的干扰就强，飞行就很平衡、安全、可靠性强。

第三个难题：为了使倾转旋翼飞机达到甚至超过固定翼飞机的巡航 速度，就要解决接近音速时翼尖由其是旋翼端形成激波的一系列影响， 通常马赫数在0.65时，虽然飞机仍是以亚音速在飞行，但桨尖的速度却 达到了音速，从而出现了激波，导致气流分离，阻力增加，旋翼推进效率大幅度下降， 这样旋翼产生的推力也不可能增大，严重时会导致飞机失速而坠毁。所以，采用涡桨、 涡轴发动机速度马赫数在0.6以下，才不至于使桨尖出现激波。我经过多次试验证明， 旋翼端装了挡板转速接近音速甚至达到音速时旋翼端也未出现激波。所以，机翼端和旋 翼端装了挡板就是根据这种原理设计的，突破了接近音速时产生的激波，超过了马赫数 0.65的禁区。时速可以达到500余公里，而且还出现了一系列的优越性。1、旋翼端、机 翼端的挡板使气流集中向后(向下)推出，截止气流向外或四周分离，当飞机垂直起降 时，机翼、挡板、地面共同形成地效作用提高升力；2、挡板在旋转前方和飞行前方向 外斜10度，导向气流流向内侧，增加了气流量的推力；3、挡板在气流的作用下形成了 向外的推力，分散了旋翼根和机翼根的受力，按物理学的原理，受力集中承重力越小， 受力分散承重力越大，装挡板也是根据这一原理设计的，它减轻了旋翼和机翼受力集中 而造成的疲劳度，增加了飞机的使用寿命；4、当飞机左右大坡度转弯或上升下降大坡 度转弯时气流不分离，能保障操作平衡、灵活，并抗外界气旋流的影响。

第四个难题：由于以上三个技术难题的解决，可以使发动机的功率相对减小，机翼 相对的短了，由其是旋翼更短了，飞机在最大载荷时能使旋翼在水平位置，飞机可以短 距滑行起飞。

第五个难题：新型倾转旋翼飞机乘客室内也有所革新，在需要时可以把座椅靠背向 前转动90度成水平位置，再把机身两侧内的床板转动90度放下来，可以单边放下，也可 以双边放下，作为救护机，需要在途中过夜时可以睡5-6名大人。

技术方案：

通过系列的各种试验，总结了发明倾转旋翼飞机的基础理论和基本原理。克服了美 国倾转旋翼飞机发动机和旋翼在设计制造要相当精确匹配，而且发动机的功率要特别 大，旋翼要相当的长，才能抗遇旋翼产生的气动弹性不平衡，动力不平衡，气流压力差 太小导致飞机不稳定，接近音速旋翼端产生的激波，上升下降和左右大坡度转弯气流分 离等等难题，均已按上述方案予以解决。

有益效果：

结合附图对发明倾转旋翼飞机的外型新构造进一步说明。

图1是本发明倾转旋翼飞机的俯视基本结构图。

图2是发动机连同旋翼轴向下的动作位置右视图。

图3是倾转旋翼飞机最大载荷短距滑行起飞前视图。

图4是乘客室座椅靠背可以向前转动90度的前视图。

图5是乘客室床板设置的俯视图。

图面说明：

在图1中，后掠三角翼(1)、机翼端挡板(2)、发动机(3)、旋翼(4)、 旋翼挡板(5)、是革新倾转旋翼飞机外型的重大部件的设计位置。

在图2中，发动机连同旋翼轴向后转动90度的位置图(1)、旋翼向下( 机翼下)转动90度的位置图(2)。

在图3中，旋翼挡板图(1)、旋翼转动的直径图(2)、飞机短距滑行起 飞两台发动机旋转方向图(3)。

在图4中，乘客室座椅靠背向前转90度放至水平位置图。

在图5中，乘客室两侧床板位置图。

实现发明最好的方式：

本发明能在航空技术领域实现产业化、规模化生产，根据需要可设 计大、中、小系列化的倾转旋翼飞机，是军、民共用的高机动、高效率、 多用途飞机，它既可垂直起飞和降落，又能达到固定翼飞机的巡航速度， 在未来有巨大的国内、国际市场前景和优良的社会效益和经济效益。