高速垂直起降飛機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種高速垂直起降飛機，屬于飛行器技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]普通的飛機依賴跑道，直升飛機又飛不快，因此，各個國家一直希望一種超音速垂直起降飛機的出現(xiàn)。它可以垂直地起飛和降落，又能像普通噴氣式戰(zhàn)斗機那樣高速的飛行。F35是目前最先進的垂直起降飛機。但是其成本高昂、技術(shù)復(fù)雜、姿態(tài)控制的要求較高。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型專利的目的是提供一種可以高速飛行，可以垂直起降的飛機，不依賴跑道就可以實現(xiàn)起飛和降落，同時速度快于普通直升飛機。
[0004]本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:渦扇發(fā)動機的進氣口處的轉(zhuǎn)軸與傳動軸連接，將動力通過電控離合器、動力分配箱和差速器傳輸給機身兩側(cè)固定翼上的升力風(fēng)扇，固定翼外包覆著機翼外殼，當(dāng)機翼外殼向外運動，固定翼露出升力風(fēng)扇，同時渦扇發(fā)動機的矢量噴口向下轉(zhuǎn)動，此時可以實現(xiàn)垂直起降。當(dāng)進入空中，需要高速飛行時，矢量噴口向后旋轉(zhuǎn)，機翼外殼向內(nèi)運動，完全包覆了固定翼，減少翼面阻力，此時可以高速飛行。
[0005]采用本發(fā)明帶來的有益效果是，可以讓飛機兼顧垂直起降和高速飛行，讓飛機更加實用。
【附圖說明】
[0006]以下結(jié)合附圖做進一步說明:
[0007]圖1是本實用新型飛行狀態(tài)時的立體圖；
[0008]圖2是本實用新型起降狀態(tài)時的立體圖；
[0009]圖3是本實用新型的飛行系統(tǒng)的工作原理示意圖；
[0010]圖4是本實用新型的機翼外殼的動作示意圖；
[0011]圖5是本實用新型的動力分配箱的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中，機身I ;座艙2 ;機翼外殼3 ;尾翼4 ;矢量噴口 5 ;輪子6 ;升力風(fēng)扇7 ;固定翼8 ;禍扇發(fā)動機9 ;傳動軸10 ;電控離合器11 ;動力分配箱12 ;差速器13 ;伸縮桿14 ;錐齒輪15 ;軸承16。
【具體實施方式】
[0013]圖1中，本實用新型外觀與普通噴氣戰(zhàn)斗機相似，也有機身1、座艙2、垂尾4，不同的在于，圖1中所示的機翼是機翼外殼3，它是包覆在固定翼8外面的一個與固定翼8尺寸和外形適配的殼體。機翼外殼3是可以活動的。發(fā)動機的噴口是矢量噴口 5，是可以轉(zhuǎn)動的，改變噴氣推進的方向。飛行狀態(tài)時，矢量噴口 5的噴氣方向是水平向后，可以將所有功率用于推進飛機，因而可以達(dá)到很高的推進效率。而機翼外殼3與普通機翼類似，可以提供升力，此時飛機的飛行阻力也很小，因為升力風(fēng)扇7被包覆，可以達(dá)到高速飛行的目的。
[0014]圖2是本實用新型在起飛或者降落狀態(tài)時的立體圖。例如，當(dāng)要起飛時，矢量噴口5向下旋轉(zhuǎn)九十度，與現(xiàn)有F35飛機類似，尾部的矢量噴口 5參與提供起飛和降落的升力。同時，兩個機翼外殼3被固定翼8內(nèi)的伸縮桿14推動著向外水平移動，露出固定翼8。固定翼8與機身I是固定連接的。每個固定翼8上有一個升力風(fēng)扇7，兩個升力風(fēng)扇7和矢量噴口 5 —起工作，三個升力裝置可以穩(wěn)定地將飛機向上抬升，飛機可以垂直的離開地面。同樣原理，飛機也可以垂直降落。升入空中后，矢量噴口 5回復(fù)為水平向后狀態(tài)，同時，機翼外殼3向內(nèi)運動，完全包覆了固定翼8和升力風(fēng)扇7，減少翼面阻力。起飛和降落狀態(tài)時，輪子6是從機身I內(nèi)放出的，用于起降著陸，與普通飛機一樣。
[0015]圖3中，本實用新型的飛行系統(tǒng)的工作原理圖如圖所示:主要動力是一臺渦扇發(fā)動機9，渦扇發(fā)動機9進氣口處的轉(zhuǎn)軸與傳動軸10連接，將進氣口處的轉(zhuǎn)動力矩輸出，以驅(qū)動升力風(fēng)扇7，這種形式與現(xiàn)有的F35戰(zhàn)斗機一樣。圖中，豎直方向的傳動軸10定義為動力輸入傳動軸10，可以將渦扇發(fā)動機9的進氣口處的力矩引出輸入到動力分配箱12 ;水平方向的傳動軸10定義為動力輸出傳動軸10，動力分配箱12向兩側(cè)輸出動力用于驅(qū)動升力風(fēng)扇7。動力輸入傳動軸10和兩個動力輸出傳動軸10之間是動力分配箱12。與渦扇發(fā)動機9的進氣口的轉(zhuǎn)軸連接的傳動軸10中間串聯(lián)一個電控離合器11，這樣一來，如果不需要將渦扇發(fā)動機9的動力輸出到升力風(fēng)扇7，電控離合器11只要處于離的狀態(tài)即可；需要起飛降落時，離合器處于合的狀態(tài)，此時傳動軸10將來自渦扇發(fā)動機9的動力傳輸至動力分配箱12，動力被分配給兩個升力風(fēng)扇7。由圖5可見，動力分配箱內(nèi)有錐齒輪15的運動副，可以向左右輸出兩個力矩，并且動力分配箱12的兩個動力輸出傳動軸10各串聯(lián)一個差速器13，通過差速器13與升力風(fēng)扇7連接，用于在姿態(tài)傳感器和計算機的控制下調(diào)整兩個升力風(fēng)扇7的轉(zhuǎn)速，使得飛機在起飛和降落過程中即使受到橫風(fēng)的影響也能很快的調(diào)整姿態(tài)，最終體現(xiàn)在升力風(fēng)扇7的轉(zhuǎn)速上。本實用新型對軟硬件部分不做贅述。
[0016]圖4中，機翼外殼3的形狀和尺寸與固定翼8是匹配的，機翼外殼3可以相對于固定翼8水平移動，這個移動的力來源于固定翼8內(nèi)的伸縮桿14，它可以是液壓工作原理的。伸縮桿14的固定端位于固定翼8內(nèi)，伸縮桿14的活動桿的一端與機翼外殼3的內(nèi)側(cè)底部連接。這樣伸縮桿14的伸縮可以決定機翼外殼3相對于固定翼8的位置。
[0017]圖5中的動力分配箱12可以利用錐齒輪15進行傳動，動力輸入傳動軸10與動力輸出傳動軸10之間通過錐齒輪15轉(zhuǎn)動連接，各傳動軸10與動力分配箱的外殼之間通過軸承16轉(zhuǎn)動連接。這是常見的機械結(jié)構(gòu)，圖5只是闡述了動力分配箱12的一種最簡單的實現(xiàn)方式。
【主權(quán)項】
1.一種高速垂直起降飛機，由機身、座艙、固定翼、尾翼組成，其特征是:渦扇發(fā)動機進氣口處的轉(zhuǎn)軸與傳動軸連接，動力輸入傳動軸上串聯(lián)了電控離合器，動力輸入傳動軸和兩個動力輸出傳動軸之間是一個動力分配箱，兩個動力輸出傳動軸上分別串聯(lián)一個差速器，兩個動力輸出傳動軸通過差速器與升力風(fēng)扇連接，兩個升力風(fēng)扇分別位于固定翼上，每個固定翼外有一個可以活動的，且形狀和尺寸與固定翼適配的機翼外殼，機翼外殼與固定翼之間通過伸縮桿活動連接。
【專利摘要】一種高速垂直起降飛機，其渦扇發(fā)動機的進氣口處的轉(zhuǎn)軸與傳動軸連接，將動力通過電控離合器、動力分配箱和差速器傳輸給機身兩側(cè)固定翼上的升力風(fēng)扇，固定翼外包覆著機翼外殼，當(dāng)機翼外殼向外運動，固定翼露出升力風(fēng)扇，同時渦扇發(fā)動機的矢量噴口向下轉(zhuǎn)動，此時可以實現(xiàn)垂直起降。當(dāng)進入空中，需要高速飛行時，矢量噴口向后旋轉(zhuǎn)，機翼外殼向內(nèi)運動，完全包覆了固定翼，減少翼面阻力，此時可以高速飛行。
【IPC分類】B64C29/00
【公開號】CN204916182
【申請?zhí)枴緾N201520575146
【發(fā)明人】王志沖
【申請人】王志沖
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年7月29日