一种机翼可倾转式飞机

本实用新型公开了一种机翼可倾转式飞机，包括机身、机翼、旋翼及尾翼，所述机身包括驾驶舱、货仓和设置于驾驶舱、货仓顶部的机舱，所述机舱内设置有中央减速器和与中央减速器连接的动力组件，所述中央减速器两端分别通过机翼轴连接机翼使得机翼可在机翼轴、中央减速器的带动下倾转，本实用新型通过可倾转的机翼以及设置在机翼前端的旋翼，能够实现任意地起降、飞行速度快、空运能力强的功能，本实用新型可制造成大、中、小型全系列产品，可用在山林消防、高层楼房消防、紧急救援、国防、公安巡逻追捕、跨山跨河吊运物质、农田山坡喷药作业、矿山地质探测、空游观光等领域。

技术领域

本实用新型涉及飞机技术领域，具体是指一种机翼可倾转式飞机。

背景技术

目前常见的飞机主要分两种，一种是固定翼飞机，其优点是高速，缺点是起飞和降落需要跑道机动性能受到限制，并且耗能高，固定翼飞机的发动机多为喷气式涡轴发动机，每小时耗油1.8吨，满油箱3.5 吨只能飞2小时；另一种是旋翼飞机，优点是机动性能好，可以随处起飞和降落，缺点是飞行速度慢能耗高；目前已经有人在尝试固定翼和旋翼混合式飞机的制作，但是效果不理想，原因在于固定翼飞机机翼表面积大垂直起飞阻力大，因此设计一种机翼可倾转式飞机是相关领域内技术人员急需解决的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种机翼可倾转式飞机，包括机身、机翼、旋翼及尾翼，所述机身包括驾驶舱、货仓和设置于驾驶舱、货仓顶部的机舱，所述机舱内设置有中央减速器和与中央减速器连接的动力组件，所述中央减速器两端分别通过机翼轴连接机翼使得机翼可在机翼轴、中央减速器的带动下倾转，所述机翼下部还设有与机身外壁连接的同轴动作臂，所述旋翼设置于机翼中部的前缘端且旋翼所在面与机翼所在面垂直，所述旋翼设有与机翼所在面平行的旋翼轴，所述旋翼轴末端伸入机翼内并通过锥型齿轮一与机翼轴末端的锥型齿轮二传动连接，所述尾翼设置于机身远离机身头部的一端。

作为改进，所述机舱前后两端分别设有油箱，所述油箱之间为动力安装腔，所述中央减速器、动力组件横向贯穿设置于动力安装腔内，所述动力组件包括设置于中央减速器两侧的大马力活塞发动机及发电机。

作为改进，所述中央减速器包括中央传动轴，所述中央传动轴两端分别设有与机翼轴连接的传动轴花键套，所述中央传动轴中部设有中央齿轮，所述中央齿轮两端分别啮合有中央副齿轮，所述中央副齿轮一侧同轴固定设置锥型齿轮三，所述锥型齿轮三与大马力活塞发动机输出轴的锥型齿轮四啮合传动。

作为改进，所述大马力活塞发动机输出轴通过离合器、接合器与锥型齿轮四连接。

作为改进，所述同轴动作臂包括同轴液压缸、动作臂及拉杆液压缸，所述动作臂一端与机身铰接，另一端与拉杆液压缸铰接，所述拉杆液压缸末端通过机翼轴转柄与机翼铰接，所述同轴液压缸一端与机身铰接，另一端动作臂靠近拉杆液压缸的一端铰接，使得同轴液压缸推动动作臂，使得动作臂带动拉杆液压缸从而使机翼发生倾转。

作为改进，所述旋翼包括旋翼轴、桨毂、桨叶、桨叶轴、顶盘、顶杆，所述旋翼轴为中空结构，所述顶杆设置于旋翼轴内，所述顶杆一端伸入机翼内与推力液压缸的推力轴承连接，另一端与顶盘中心连接，所述桨毂设置于旋翼轴端部，所述桨叶为六片且等角度周向安装于桨毂上，所述桨叶上分别设有桨叶轴，所述桨叶轴与顶盘通过铰链轴销联动。

作为改进，所述顶盘的外径大于桨毂外径，所述顶盘为圆锥型顶盘。

作为改进，所述机身下部还设有起落架。

作为改进，所述机身下部还可拆卸安装有消防水箱，所述水箱底部设有数个自动逆止阀门及放水电控阀门，所述消防水箱两侧分别安装浮筒。

作为改进，所述自动逆止阀门、放水电控阀门排列成排设置于消防水箱底部，所述放水电控阀门的出水端分别向消防水箱两侧倾斜。

采用以上结构后，本实用新型具有如下优点：本实用新型通过可倾转的机翼以及设置在机翼前端的旋翼，能够实现任意地起降、飞行速度快、空运能力强、航程大的功能，能提高安全性能、增大航程、适应气候能力强，本实用新型可制造成大、中、小型全系列产品，可用在山林消防、高层楼房消防、紧急救援、国防、公安巡逻追捕、跨山跨河吊运物质、农田山坡喷药作业、矿山地质探测、空游观光等领域，本实用新型的设计为能够为社会发展、建设的诸多领域提供有力的技术支持。

附图说明null实施方式

结合附图，一种机翼可倾转式飞机，包括机身1、机翼2、旋翼3及尾翼4，所述机身1包括驾驶舱、货仓1.1和设置于驾驶舱、货仓1.1顶部的机舱1.2，所述机舱1.2内设置有中央减速器5和与中央减速器 5连接的动力组件，所述中央减速器5两端分别通过机翼轴6连接机翼2使得机翼2可在机翼轴6、中央减速器5的带动下倾转，所述机翼2下部还设有与机身外壁连接的同轴动作臂7，所述旋翼3设置于机翼 2中部的前缘端且旋翼3所在面与机翼2所在面垂直，所述旋翼3设有与机翼2所在面平行的旋翼轴3.1，所述旋翼轴3.1末端伸入机翼2内并通过锥型齿轮一8与机翼轴6末端的锥型齿轮二9传动连接，所述尾翼4设置于机身1远离机身1头部的一端。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述机舱1.2身前后两端分别设有油箱1.2a，所述油箱1.2a之间为动力安装腔1.2b，所述中央减速器5、动力组件横向贯穿设置于动力安装腔1.2b内，所述动力组件包括设置于中央减速器5两侧的大马力活塞发动机10及发电机。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述中央减速器5包括中央传动轴5.1，所述中央传动轴5.1两端分别设有与机翼轴6连接的传动轴花键套5.2，所述中央传动轴5.1中部设有中央齿轮5.3，所述中央齿轮5.3 两端分别啮合有中央副齿轮5.4，所述中央副齿轮5.4一侧同轴固定设置锥型齿轮三5.5，所述锥型齿轮三 5.5与大马力活塞发动机输出轴的锥型齿轮四5.6啮合传动。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述大马力活塞发动机输出轴通过离合器11、接合器12与锥型齿轮四5.6连接。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述同轴动作臂7包括同轴液压缸7.1、动作臂7.2及拉杆液压缸 7.3，所述动作臂7.2一端与机身1铰接，另一端与拉杆液压缸7.3铰接，所述拉杆液压缸7.3末端通过机翼轴转柄7.4与机翼2铰接，所述同轴液压缸7一端与机身1铰接，另一端与动作臂靠7.2近拉杆液压缸 7.3的一端铰接，使得同轴液压缸7推动动作臂7.2，使得动作臂7.2带动拉杆液压缸7.3从而使机翼2发生倾转。

本申请还可在中央减速器上设置直流电动机，在特殊情况下，直流电机能保证飞机的安全，万一在飞行中两台发动机都发生了故障，不能及时修复的紧急情况下，启动直流电动机，带动推力液压缸运转，操丛飞机滑翔，安全降落到可落地带。确保飞机和人员的安全，大大提高了安全可靠性。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述旋翼3包括旋翼轴3.1、桨毂3.2、桨叶3.3、桨叶轴3.4、顶盘 3.5、顶杆3.6，所述旋翼轴3.1为中空结构，所述顶杆3.6设置于旋翼轴3.1内，所述顶杆3.6一端伸入机翼2内与推力液压缸13的推力轴承连接，另一端与顶盘3.5中心连接，所述桨毂3.2设置于旋翼轴3.1端部，所述桨叶3.3为六片且等角度周向安装于桨毂3.2上，所述桨叶3.3上分别设有桨叶轴3.4，所述桨叶轴3.4与顶盘3.2通过铰链轴销联动。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述顶盘3.5的外径大于桨毂3.2外径，所述顶盘3.5为圆锥型顶盘。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述机身1下部还设有起落架14。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述机身1下部还可拆卸安装有消防水箱15，所述消防水箱15底部设有数个自动逆止阀门16及放水电控阀门17，所述消防水箱15两侧分别安装浮筒18。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述自动逆止阀门16、放水电控阀门17排列成竖排设置于消防水箱15底部，所述放水电控阀门17的出水端分别向消防水箱15两侧倾斜。

本实用新型在具体实施时，本实用新型机身中驾驶舱、货仓设计与传统飞机一致，但驾驶舱、货仓上部设有机舱，且机舱前后对称设有油箱，两油箱同时供油，保证飞机的前后重量平衡；本实用新型中：翼展为28m，旋翼直径为12m，旋翼面积为113m²，机身宽为3.2m，机身全长为16m，机身高为7m，发动机功率为800马力x2，最大巡航时速为1000公里及以上，续航能力为8000公里，实用升限为10000m，自重为14T，最大起飞质量为32T，最大载荷能力为18T，以上参数是经计算所得的保守数字，实际数据要根据数据情况具体计算；由于本机可在任意地带起降、悬停、巡航飞行时速快，比普通直升机300kM的时速快3倍的1000km以上，所以，本机具备了固定翼飞机和直升机的双重功能。

本实用新型中机翼的面积设计的较大，机翼的面积越大其升力就越大，其空运能力也就越大，机翼与旋翼位置固定，倾转时同时动作，机翼的大小并不影响旋翼的风洞矢量，较大面积的机翼不但空运能力大，而且还有空中急刹车、超低空、超低速平飞和滑翔安全降落的重要功能；在平飞时，机翼是水平状态，与客机的大机翼原理相同，由于本实用新型中大机翼可以从平飞的水平状态倾转到垂直状态，垂直状态时机翼对飞机空气阻力非常大，会使飞机的速度及降，可实现空中急刹车功能；另外因为大机翼的升力大，可以在200km/h的超低速下平飞，如果在200km/h以下飞行时，可以渐渐倾转机翼到垂直状态，飞行速度可降到0，此时飞机的升力由旋翼承担；

本实用新型通过中央减速器的设置，机翼轴插在中央减速器两侧，使得两个大机翼可以同时大角度倾转，也可以单独小角度正反向倾转，这样的设计能使飞机在悬停状态下安全轻松的左右调向，前后左右移动，对准地面被吊物；中央减速器把发动机的动力传导给机翼中的机翼轴，机翼轴设计了两个万向节，防止机翼微量变形对传动的影响，再经90度变角传动给空心旋翼轴，使旋翼旋转产生飞机动力；另外为了使两个机翼同步倾转，本实用新型中设计了同轴动作臂，动作臂与机翼轴转柄之间设有拉杆，使两个大机翼可以同步倾转，而不同角的倾转动作，使飞机在悬停状态时能左右调向，或在平飞时的左右侧身转弯等动作；

本实用新型选择了两台大马力活塞发动机，活塞发动机节能、不排火、环保，排气管可安装三元催化装置，使排放达到环保的要求标准；本实用新型中两台大马力活塞发动机分别安置在减速器的前后两端，动力可单独和同时与减速器结合和分离；当飞机空载起飞时可单台发动，如带重载起飞时可两台同时发动，待升空转入高速平飞后可关闭一台；因平飞时的升力是由机翼承担的，旋翼只作牵引力，就无需大动力的两台发动了。若发动机出现故障，可随时发动另一台不间断的飞行，确保飞机的安全性。如果特殊超重载情况下，可以跑到起飞。

本实用新型中两个大旋翼分别安装在大机翼中心部位的前缘端，旋翼平面与机翼成90度角，使机翼不影响旋翼产生的风洞矢量；两旋翼转数相同，转向相反，使旋翼旋转时产生的反扭力互相抵消，保证了机身的稳定度，提高了安全性能；当液压缸顶起顶杆时，顶盘带动桨叶轴转柄，使桨叶的倾角增大或减小，从而改变旋翼的风洞矢量；为了使飞机能从零到1000mk的时速变化，桨叶的倾角应从0-70度之间变化，经计算，在一般天气正常时，12片桨叶的倾角加到70度时，有加速超过1000km的趋势，比普通直升机 300km/h快了3倍以上；

飞机直升起飞时，机翼呈垂直地面状态，旋翼的风洞垂直向下，此时旋翼是飞机的主升力，使飞机升起，升空后操丛机翼渐渐前倾，飞机开始向前移动飞行，当飞机转入平飞时，机翼呈水平状态，此时旋翼由主升力转变为牵引力，而升力自然由大机翼承担，本机的最高时速约在1000km以上，由上述可知本机具有直升机和固定翼飞机的双重功能。

一、本机的功能与用途

1、山林消防

本机可在下面加装盛满15吨水的消防水箱，长5m，宽3m，高1.2m，消防水箱的底部设计8个直径 300mm的自动逆止阀门，水箱的中底部设计3个直径为400mm的放水电控阀门，横向一字排列，两侧的向外倾斜，能增加放水的宽度，为了飞机降落水面的安全，在飞机下方的消防水箱两侧安装直径为1m，长度为8m的浮筒，能使飞机安全的漂浮在水面，而且可作为水上飞机；飞机落到水面，水自动顶开逆止阀门进水，十秒钟左右加满起飞，逆止阀门因箱内水压自动关闭，满载15吨水飞奔火场，避开烟雾高度，瞄准火头，按下电控开关，15吨水可在2-4分钟内比暴雨大数十倍的降水量杀向火头，若多台本机像燕队形拉网式灭火，加之本机旋翼产生的下压风力，会很快将火头压死，并牢牢控制住，消灭余火，确保山林资源损失降到最低。

2、高层楼房消防

本机可以悬停在高层附近，向火室喷水，消灭火势。

3、紧急救援

因本机的安全性高，飞行速度快，可在第一时间飞扑现场，对高层楼房、悬崖峭壁、深渊谷底、登山困客、震灾现场、荒野高山、澡沢地、海面、岛礁等地紧急实施救援。

4、国防战争

因本机的载重能力强、速度快、可以在大机翼下面挂载导弹，货仓里可携带多钟武器，另外本机可以在山间超低空安全飞行，及时运送武器、弹药、兵源、食品、饮用水、医救人员和药品等急需物资。

5、公安部门追捕巡逻

本机可在公安部门作为巡逻、快速抓捕的交通工具，发挥前所未有的高效作用，实现尽早、尽快将犯罪嫌疑人抓捕归案。

6、跨山跨河吊运物质

因本机有着很高的安全性和很强的带载能力以及节能、环保的优势，可以用在交通不便的深山、澡沢、泥塘等处吊运木材和物资。

7、农田山坡喷药作业

本机可以为农田、山林、果园、牧场等喷药作业，消灭病虫害。确保农、林、牧、副、鱼业等全面丰收。

8、矿山地质探测

本机可长途勘探地质、地矿、地藏、古墓、科考和深山盲区探索探测等。

9、空游观光

因本机有着高安全性，能远续航，节能、环保、低空、慢速飞行和悬停的优秀性能，适合开辟空观旅游航线。

本机名副其实的实现了任意地起降、提高安全性能、加快飞行速度、增大空运能力、增大航程、节能、环保、适应气候能力强、开发新的气动布局，功能多、用途广的新时代科学理念的设计；本机可制造成大、中、小型全系列产品，它会成为中国发展的诸多领域最棒的劳动力。充分显示本机的实用价值，也将成为现在直升机的更新换代；本机能够尽早、尽快为社会发展、建设的诸多领域、行业效力。

以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。