阅读说明：本技术 一种垂直起降旋叶机螺旋桨可变复合叶片 (Variable composite blade of vertical take-off and landing rotary vane machine propeller ) 是由 陈泽园 于 2020-08-27 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种垂直起降旋叶机螺旋桨可变复合叶片,包括Z型支架,所述Z型支架两侧分别设置有双金属板,所述双金属板的表面设置有PET电热膜,所述Z型支架的内侧端部设置有电线,所述电线连接在PET电热膜上,其特征在于所述电线给所述PET电热膜通电加热来控制双金属板的变型量,设置在所述Z型支架两侧的双金属板相互间独立控制加热变型。通过加热PET电热膜,改变内板和外板的形状来满足不同条件下叶片的状态。通过该可变复合叶片,使飞机在任何环境下能够垂直起降,同时具有高速水平飞行能力,并且能够节省燃油。(The invention relates to a variable composite blade of a propeller of a vertical take-off and landing rotary vane machine, which comprises a Z-shaped support, wherein double metal plates are respectively arranged on two sides of the Z-shaped support, a PET (polyethylene terephthalate) electric heating film is arranged on the surface of each double metal plate, and an electric wire is arranged at the end part of the inner side of the Z-shaped support and is connected to the PET electric heating film. The shapes of the inner plate and the outer plate are changed to meet the state of the blade under different conditions by heating the PET electric heating film. By the variable composite blade, the airplane can take off and land vertically in any environment, has high-speed horizontal flight capability and can save fuel.)

一种垂直起降旋叶机螺旋桨可变复合叶片

技术领域

本发明属于航空技术领域，具体涉及一种垂直起降旋叶机螺旋桨可变复合叶片。

背景技术

旋叶机能垂直起降及高速水平飞行，主要是飞机螺旋桨叶片（水平飞行的飞机螺旋桨叶片和垂直起降螺旋桨叶片形状是不一样的）制作世界难题。旋叶机螺旋桨可变复合叶片问世，我国垂直起降旋叶机成为现实。旋叶机在军事上的应用可以使飞机在任何环境下垂直起降，高速水平飞行比直升机快，燃油省。而且能解决预警机和反潜巡逻机在我国小型***上起降问题。民用垂直起降飞行汽车将成为现实。

目前全世界只有美国能生产鱼鹰旋叶机，这种旋叶机螺旋桨要谦顾垂直提升，水平飞行，因此这种旋叶机螺旋桨提升效率低，水平飞行时旋叶机螺旋桨直径大与水平飞行螺旋桨形状相差大，直径大（转速慢）水平飞行速度慢。美国也在研发缩短旋叶机螺旋桨叶片长度及可变化螺旋桨叶片但没能成功。但是全世界也只有美国能生产旋叶机，其它国家暂时还未研发出旋叶机。

发明内容

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：

一种垂直起降旋叶机螺旋桨可变复合叶片，包括Z型支架，所述Z型支架两侧分别设置有双金属板，所述双金属板的表面设置有PET电热膜，所述Z型支架的内侧端部设置有电线，所述电线连接在PET电热膜上，其特征在于所述电线给所述PET电热膜通电加热来控制双金属板的变型量，设置在所述Z型支架两侧的双金属板相互间独立控制加热变型。

所述的垂直起降旋叶机螺旋桨可变复合叶片，其特征在于所述双金属板通过螺栓固定设置在所述Z型支架上，所述双金属板包括设置在内侧的内板以及设置在外侧的外板。

所述的垂直起降旋叶机螺旋桨可变复合叶片，其特征在于所述内板和所述外板采用日本日立型号ALBL-2双金属板，其中内板的高膨胀层在上，外板高膨胀层在下，所述Z型支架采用铝镍锰铁合金支架。

所述的垂直起降旋叶机螺旋桨可变复合叶片，其特征在于所述Z型支架包括型号为2024-T351的铝合金支架，所述内板和外板包括高膨胀层和低膨胀层，所述高膨胀层包括型号2024-T351的铝合金板，所述低膨胀层包括型号AlSi70为铝硅合金板，内板的高膨胀层在上，外板高膨胀层在下。

所述的垂直起降旋叶机螺旋桨可变复合叶片，其特征在于所述PET电热膜通过耐高温硅胶设置在所述双金属板的高膨胀层上。

所述的垂直起降旋叶机螺旋桨可变复合叶片，其特征在于所述PET电热膜的外侧设置有碳纤维布，所述碳纤维布通过耐高温硅胶设置在所述PET电热膜上，所述碳纤维布设置有一层或多层。

所述的垂直起降旋叶机螺旋桨可变复合叶片，其特征在于所述电线包括耐高温硅胶线，所述Z型支架的内侧端部设置有轴端，所述轴端中设置有用于引出电线的Z型支架孔。

所述的垂直起降旋叶机螺旋桨可变复合叶片，其特征在于所述轴端装配在发动机主轴上，所述发动机主轴上设置有浆叶角可调变距结构。

所述的垂直起降旋叶机螺旋桨可变复合叶片，其特征在于Z型支架上设置有用于连接金属板的安装台阶。

该垂直起降旋叶机螺旋桨可变复合叶片具有以下有益效果：

通电加热PET电热膜，改变内板和外板的形状来满足不同飞行条件下叶片的状态。垂直升降时发动机与地面垂直，内板弯曲为弧形形状，外板水平，使发动机旋转产生很大的上升力。断电内板使其恢复成平面状态，断电外板变化成弧形状态，发动机与地面水平再通过调节发动机主轴上的浆叶角可调的变距结构，调节可变复合螺旋桨叶片角度，可以实现水平飞行。

通过该可变复合叶片，使飞机在任何环境下能够垂直起降，同时具有高速水平飞行能力，并且能够节省燃油。

附图说明

图1为本发明的主视结构示意图；

图2为图1中的A-A剖视图；

图3为图1中的B-B剖视图；

图4为图1中的C-C剖视图

图5为图1中的D-D剖视图

图6为本发明的垂直起降效果图；

图7为本发明的水平飞行效果图。

图中：1-Z型支架；101-安装台阶；2-第一螺栓；3-第一PET电热膜；4-碳纤维布；5-内板；6-Z型支架孔；7-电线；8-第二PET电热膜；9-外板；10-第二螺栓；11-发动机主轴；12-发动机。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详述，使本发明技术方案更易于理解和掌握。

实施例1

结合图1至图7所示，一种垂直起降旋叶机螺旋桨可变复合叶片，包括Z型支架1，Z型支架1的前后两侧分别设置有双金属板，其中靠近内侧的为内板5，外侧的是外板9。

Z型支架1具体采用铝镍锰铁合金， Z型支架1有一定强度，不会因内外板热变形影响支架形状。Z型支架1上设置有用于连接金属板的安装台阶101。

内板5和外板9具体采用日本日立双金属片型号ALBL-2。Z型支架1采用日本日立双金属片型号ALBL-2高膨胀系数铝镍锰铁合金与内板5高膨胀层一样的金属。内板5和外板9通过加工切除低膨胀系数金属成台阶再冲压成型，通过第一螺栓2将内板5紧固在Z型支架1内侧的安装台阶101上，并且内板5的高膨胀层在上，通过第二螺栓10将外板9固定在Z型支架1上，并且外板9高膨胀层在下。

装配时，内板5为水平状态，外板9的尾端向下弯曲为弧形结构。

在双金属板上用YK670耐温300度高温硅胶把第一PET电热膜3和第二PET电热膜8分别粘在内板5和外板9的高膨胀层上。再使用碳纤维布4包裹在PET电镀膜外侧，通过YK670耐温300度高温硅胶把叶片包粘二层，碳纤维布4采用日本东丽T800碳纤维布，该型号碳纤维布是有一点弹性的现有产品。

Z型支架1的内侧端部设置有轴端，轴端中设置有Z型支架孔6，电线从Z型支架孔6接出与电源连接，电线7的另一端连接在PET电热膜上。可变复合叶片的轴端配合装配在发动机主轴11内，发动机主轴11上设置有浆叶角可调变距结构，浆叶角可调的变距结构为现有技术。第一PET电热膜3以及第二PET电热膜8具体可采用圣柏林电热制品厂生产的产品，Z型支架孔电线7是耐高温硅胶线。并且PET电热膜是通过电流调节实现温度调节，调节温度范围包括1℃-130℃，加热温度的高低，能够改变内外板弯曲的速度以及弯曲的角度。

如图6所示，是飞机垂直起降时发动机与地面垂直状态，可变复合叶片通电加温到120度时内板5后端变化成弧形，在发动机旋转时产生升力。通电加温到120度时，外板9高膨胀层膨胀呈水平状态。

如图7所示，是飞机水平飞行时发动机与地面成水平状态，可变复合螺旋桨叶片断电使得内板5恢复成平面状态。外板9断电变化成弧形，发动机主轴11上设置有浆叶角可调的变距结构，调节可变复合螺旋桨叶片角度实现水平飞行。

实施例2

与实施例1的区别在于，Z型支架1还可以采用铝合金，具体型号为2024-T351，Z型支架1有一定强度，不会因内外板热变形影响支架形状。但是对应的内板5和外板9采用高膨胀系数铝合金板型号2024-T351加热到500度保温与低膨胀系数铝硅合金板型号AlSi70加热到520度保温，二块不同膨胀系数的铝合金板在这个温度下单道热轧复合制作成双金属板，而后在双金属板上用YK670耐温300度高温硅胶把第一PET电热膜3和第二PET电热膜8分别粘在内板5和外板9的高膨胀层上。再使用碳纤维布4包裹在PET电镀膜外侧，通过YK670耐温300度高温硅胶把叶片包粘二层，碳纤维布4采用日本东丽T800碳纤维布，该型号碳纤维布是有一点弹性的现有产品。

具体来说，安装使用时，当飞机垂直起降时，发动机与地面垂直状态，可变复合叶片通电加温到120度时内板5后端变化成弧形，外板9通电加温到120度时变化成水平状态，在发动机旋转时产生升力。飞机水平飞行时，发动机与地面成水平状态，可变复合螺旋桨叶片断电内板5恢复成平面状态。外板9断电变化成弧形状态，发动机主轴11是有浆叶角可调的变距结构，调节可变复合螺旋桨叶片角度实现水平飞行。

通过该可变复合叶片，使飞机在任何环境下能够垂直起降，同时具有高速水平飞行能力，并且能够节省燃油。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。