一种面向轴扇动力的倾转-折叠-变距自锁旋翼及方法

1.本发明涉及一种面向轴扇动力的倾转-折叠-变距自锁旋翼及方法，属于飞行器动力领域。


背景技术：

2.基于一体化轴扇变循环发动机的垂直起降高速飞行器完全符合“快速支持、敏捷打击”的要求，可以很好地满足我军未来的作战需要。其要求旋翼在涡扇高速经济推进时旋翼折叠，寻求最佳推进效率，又要求旋翼可倾转，可变桨距角，以适应快速的推力或升力需求。
3.为了满足旋翼可倾转可折叠可变距的需求，赛峰直升机发动机公司(发明专利公布号为cn 116157324 a)，提出一种具有可折叠螺旋桨叶片的推进单元和用于折叠叶片的方法，通过可移动控制构件和连杆构成曲柄滑块机构控制螺旋桨的折叠，变距控制通过节距致动器控制控制杆位移实现，并通过曲柄滑块机构将控制杆的直线运动转换为螺旋桨的变距旋转运动，该方案的缺点为螺旋桨的位置自锁由电机使能锁定实现，不利于设备降低耗能。
4.发明专利公布号为cn 102348889 a的专利提出一种折叠叶片涡轮机，通过驱动轴将直线位移传递给旋转直线运动的滑动轴，从而折叠旋翼，可变的几何形状允许翼板将尺寸形成为用于相对较弱的风力，并在相对较强的风力下保持操作而不会损坏。在极端条件下，翼板可以完全折叠以保证安全，这种技术方案存在驱动轴和滑动轴之间的磨损问题，不适用于高速旋转，且这种折叠设备不适合累加安装变距机构，以及旋翼折叠不具备自锁能力。
5.需要设计相应的可倾转可折叠可变距的自锁旋翼，以适应垂直起降高速飞行器对旋翼的设计需求。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种面向轴扇动力的倾转-折叠-变距自锁旋翼及方法，旨在发展一款具有低能耗的可倾转可折叠可变距的自锁旋翼，利用电磁开关在旋翼的低速锁定和蜗轮蜗杆自锁机构(8)的输电，所设计的蜗杆的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角，具有旋翼折叠自锁能力，避免外部气动力改变旋翼的折叠位置，并且旋翼完成展开或折叠之后设备断电，低能耗特性强。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
8.一种面向轴扇动力的倾转-折叠-变距自锁旋翼，包括：第一驱动轴、倾转机构、倾转驱动马达、旋翼折叠电磁开关、液压变距系统、蜗轮蜗杆自锁机构、旋翼，所述第一驱动轴由功率输出轴驱动锥齿转向轴间接带转，所述旋翼通过第一驱动轴驱动，所述倾转驱动马达安装在静止机翼上，并驱动倾转机构上的倾转齿来控制旋翼倾转，所述旋翼折叠电磁开关包括导电铜芯、衔铁、弹簧、铁芯、线圈及通断控制器，构造用于锁定旋翼和输电给蜗轮蜗
杆自锁机构，所述液压变距系统包括旋转接头、变距活塞和变距操作销，通过旋转接头从油源系统输油到变距活塞的左右腔，电液伺服阀控制左右腔压差引起变距活塞发生位置，从而控制变距操作销的旋转运动，所述变距操作销为偏心销，利用曲柄滑块机构的原理将直线运动变成旋转运动，所述蜗轮蜗杆自锁机构安装在旋翼叶根内，蜗轮和旋翼折叠部固连，所述蜗轮蜗杆自锁机构由导线输送电能到折叠电机以驱动蜗杆带动蜗轮旋转，进而折叠和蜗轮固连的旋翼折叠部，所述导线从旋翼头罩连接到旋翼叶根处时需要将导线连接到旋转的变距操作销上，通过电刷或带有一定长度的导线进行连接，所述蜗杆的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角，构造用于实现旋翼折叠部的自锁，只能通过蜗杆驱动蜗轮不能蜗轮驱动蜗杆，避免旋翼折叠部在受外部干扰力时发生随机的展开或折叠；
9.功率输出轴穿过双侧s弯进气道，通过锥齿转向轴将动力旋转90度向上驱动对转锥齿轮，从而对转驱动第一驱动轴和第二驱动轴，所述第一驱动轴和第二驱动轴分别驱动两侧的可倾转可折叠可变距的旋翼；
10.所述旋翼叶根的旋翼前沿安装有第一限位开关，旋翼后沿安装有第二限位开关，在旋翼折叠部运动到完全展开位置时，因为旋翼折叠部挤压旋翼叶根的旋翼前沿，而触发第一限位开关，从而产生第一信号，在旋翼折叠部运动到完全折叠位置时，因为旋翼折叠部挤压旋翼叶根的旋翼后沿，触发第二限位开关，从而产生第二信号，所述第一信号和第二信号，通过导线连接到旋翼折叠电磁开关的通断控制器，所述的旋翼旋转轴上安装有旋翼转速传感器，测量信号转送到旋翼折叠电磁开关的通断控制器，所述的一种面向轴扇动力的倾转-折叠-变距自锁旋翼安装在飞行器上，所述飞行器安装有飞控系统，并连接到旋翼折叠电磁开关的通断控制器。
11.所述的一种面向轴扇动力的倾转-折叠-变距自锁旋翼，其特征在于，旋翼的折叠自锁控制方法，包括如下步骤：
12.①
展开
→
折叠过程：
13.步骤1：旋翼折叠电磁开关的通断控制器以触发中断的方式，接收来自飞行器的飞控系统和旋翼转速传感器的信号，当飞行器在突破约400～500km/h的中速屏障时，飞控系统发送第一状态信号给通断控制器，飞行器的飞控系统控制轴扇发动机从涡轴模式转换成涡扇模式，当旋翼转速低于特定值时，如5～50rpm，旋翼转速传感器发送信号给通断控制器；
14.步骤2：旋翼折叠电磁开关在同时接收到飞控系统和旋翼转速传感器的信号后弹出导电铜芯，并利用旋翼余转对准导线的孔内，从而进行旋翼的折叠安全位置的低速锁定，避免旋翼折叠时打到机翼，旋翼折叠电磁开关接通后，输电给旋翼折叠电机，驱动蜗轮蜗杆旋转将旋翼折叠，直至旋翼完全折叠触发第二限位开关；
15.步骤3：通断控制器以触发中断的方式接收来自第二限位开关的第二信号，当通断控制器同时接收到第二信号和第一状态信号时，旋翼完全折叠，旋翼折叠电磁开关断开，并利用蜗轮蜗杆自锁机构的自锁能力进行旋翼折叠状态的自锁；
16.②
折叠
→
展开过程：
17.步骤1：旋翼折叠电磁开关的通断控制器以触发中断的方式，接收来自飞行器的飞控系统和旋翼转速传感器的信号，当飞行器垂直着陆时，飞控系统发送第二状态信号给通断控制器，轴扇发动机从涡扇模式转换成涡轴模式；
18.步骤2：旋翼折叠电磁开关在接收到飞控系统的第二状态信号后弹出导电铜芯，对准导线的孔内，从而进行旋翼的折叠安全位置的低速锁定，避免旋翼折叠打到机翼，旋翼折叠电磁开关接通后，输电给旋翼折叠电机，旋翼折叠电机驱动蜗轮蜗杆旋转将旋翼展开，直至旋翼完全展开触发第一限位开关；
19.步骤3：通断控制器以触发中断的方式接收来自第一限位开关的第一信号，当通断控制器同时接收到第一信号和第二状态信号时，旋翼完全展开，旋翼折叠电磁开关断开，并利用蜗轮蜗杆自锁机构的自锁能力进行旋翼展开状态的自锁。
20.所述的一种面向轴扇动力的倾转-折叠-变距自锁旋翼，其特征在于，可倾转可折叠可变距的自锁旋翼应用在轴扇发动机上，应用的工作过程如下：
21.①
起飞阶段：轴扇发动机以涡轴模式工作，风扇停转，功率输出轴驱动第一驱动轴旋转，倾转驱动马达驱动倾转机构上的倾转齿以控制旋翼倾转至竖直位置，从而产生大力效的垂直升力，此时旋翼折叠电磁开关借助弹簧的弹力处于断开状态，液压变距系统缓慢增加旋翼的桨距角，并利用蜗轮蜗杆自锁机构的自锁能力将旋翼锁定在展开状态；
22.②
中低速巡航阶段：轴扇发动机以涡轴模式工作，风扇停转，低速约200～300km/h以内飞行时，倾转驱动马达驱动倾转机构上的倾转齿以控制旋翼前倾，中速约400～500km/h以内飞行时，倾转驱动马达驱动倾转机构上的倾转齿以控制旋翼倾转至水平位置，整个过程旋翼折叠电磁开关任处于断开状态，缓慢增加旋翼的桨距角，旋翼被锁定在展开状态；
23.③
高速巡航阶段：轴扇发动机从涡轴模式转换为涡扇模式，当旋翼转速低于特定值时，如5～50rpm，旋翼折叠电磁开关借助电磁力将导电铜芯弹出到旋翼上导线的孔内，从而进行旋翼的折叠安全位置的低速锁定，避免旋翼折叠打到机翼，随后输电给折叠电机以驱动蜗杆带动蜗轮旋转，进而折叠旋翼，折叠到位置之后，旋翼折叠电磁开关断开，并利用自锁能力实现旋翼折叠自锁，进行700～1000km/h高速飞行；
24.④
垂直着陆：轴扇发动机从涡扇模式转换为涡轴模式，当旋翼转速低于特定值时，如5～50rpm，旋翼折叠电磁开关通电弹出，从而进行旋翼的折叠安全位置的低速锁定，避免旋翼折叠打到机翼，随后输电以展开旋翼，展开到位之后，旋翼折叠电磁开关断开，最后旋翼旋转，风扇停转。
25.与现有技术相比，本发明的优势是：提出了一种面向轴扇动力的倾转-折叠-变距自锁旋翼及方法，基于电磁开关进行旋翼展开到折叠状态和折叠到展开状态的通电驱动，以及旋翼的折叠安全位置的低速锁定，避免旋翼折叠时打到机翼，利用第一限位开关和第二限位开关进行精准的旋翼位置闭环控制，以及蜗轮蜗杆自锁机构的自锁能力进行旋翼折叠-展开状态的自锁，旋翼折叠或展开完毕之后，电磁开关断开，从而实现低能耗的旋翼折叠自锁。
附图说明
26.图1为本发明的可倾转可折叠可变距的自锁旋翼处于折叠状态的三维结构示意图。
27.图2为本发明的蜗轮蜗杆自锁机构处于折叠和展开位置的示意图。
28.图3为本发明的旋翼处于正桨距和负桨距位置的示意图。
29.图4为本发明的可倾转可折叠可变距的自锁旋翼所装载的轴扇发动机。
30.图5为本发明的可倾转可折叠可变距的自锁旋翼所应用的飞行器。
31.图中：1-功率输出轴、2-转向锥齿轮、3-驱动轴、31-第一驱动轴、32-第二驱动轴、4-倾转驱动马达、5-倾转机构、51-倾转齿、6-电磁开关、61-弹簧、62-衔铁、63-导电铜芯、71旋转接头、72-变距操作销、73-变距活塞、81-导线、82-旋翼折叠电机、83-蜗杆、84-蜗轮、91-旋翼叶根、92-旋翼折叠部、911-第一限位开关、912-第二限位开关、10-双侧s弯进气道、11-飞行器。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
33.请参阅图1，本发明实施例中，一种面向轴扇动力的倾转-折叠-变距自锁旋翼，包括：第一驱动轴31、倾转机构5、倾转驱动马达4、旋翼折叠电磁开关6、液压变距系统7、蜗轮蜗杆自锁机构8、旋翼9，所述第一驱动轴31由功率输出轴1驱动锥齿转向轴2间接带转，所述旋翼9通过第一驱动轴31驱动，所述倾转驱动马达4安装在静止机翼上，并驱动倾转机构5上的倾转齿51来控制旋翼倾转，所述旋翼折叠电磁开关6包括导电铜芯63、衔铁62、弹簧61、铁芯、线圈及通断控制器，构造用于锁定旋翼和输电给蜗轮蜗杆自锁机构8，所述液压变距系统(7)包括旋转接头71、变距活塞73和变距操作销72，通过旋转接头71从油源系统输油到变距活塞73的左右腔，电液伺服阀控制左右腔压差引起变距活塞73发生位置，从而控制变距操作销72的旋转运动，所述变距操作销72为偏心销，利用曲柄滑块机构的原理将直线运动变成旋转运动，所述蜗轮蜗杆自锁机构8安装在旋翼叶根91内，蜗轮84和旋翼折叠部92固连，所述蜗轮蜗杆自锁机构8由导线81输送电能到折叠电机82以驱动蜗杆83带动蜗轮84旋转，进而折叠和蜗轮84固连的旋翼折叠部92，所述导线81从旋翼头罩连接到旋翼叶根91处时需要将导线81连接到旋转的变距操作销72上，通过电刷或带有一定长度的导线进行连接，所述蜗杆83的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角，构造用于实现旋翼折叠部92的自锁，只能通过蜗杆83驱动蜗轮84不能蜗轮84驱动蜗杆83，避免旋翼折叠部92在受外部干扰力时发生随机的展开或折叠；
34.请参阅图4和图5，本发明实施例中，功率输出轴1穿过双侧s弯进气道10，通过锥齿转向轴2将动力旋转90度向上驱动对转锥齿轮，从而对转驱动第一驱动轴31和第二驱动轴32，所述第一驱动轴31和第二驱动轴32分别驱动两侧的可倾转可折叠可变距的旋翼；
35.请参阅图1和图3，本发明实施例中，所述旋翼叶根91的旋翼前沿安装有第一限位开关911，旋翼后沿安装有第二限位开关912，在旋翼折叠部92运动到完全展开位置时，因为旋翼折叠部92挤压旋翼叶根91的旋翼前沿，而触发第一限位开关911，从而产生第一信号，在旋翼折叠部92运动到完全折叠位置时，因为旋翼折叠部92挤压旋翼叶根91的旋翼后沿，触发第二限位开关912，从而产生第二信号，所述第一信号和第二信号，通过导线81连接到旋翼折叠电磁开关6的通断控制器，所述的旋翼9旋转轴上安装有旋翼转速传感器，测量信号转送到旋翼折叠电磁开关6的通断控制器，所述的一种面向轴扇动力的倾转-折叠-变距自锁旋翼安装在飞行器上，所述飞行器安装有飞控系统，并连接到旋翼折叠电磁开关6的通
断控制器。
36.请参阅图2，本发明实施例中，所述的一种面向轴扇动力的倾转-折叠-变距自锁旋翼，其特征在于，旋翼的折叠自锁控制方法，包括如下步骤：
37.①
展开
→
折叠过程：
38.步骤1：旋翼折叠电磁开关6的通断控制器以触发中断的方式，接收来自飞行器11的飞控系统和旋翼转速传感器的信号，当飞行器11在突破约400～500km/h的中速屏障时，飞控系统发送第一状态信号给通断控制器，飞行器11的飞控系统控制轴扇发动机从涡轴模式转换成涡扇模式，当旋翼转速低于特定值时，如5～50rpm，旋翼转速传感器发送信号给通断控制器；
39.步骤2：旋翼折叠电磁开关6在同时接收到飞控系统和旋翼转速传感器的信号后弹出导电铜芯63，并利用旋翼余转对准导线81的孔内，从而进行旋翼的折叠安全位置的低速锁定，避免旋翼折叠打到机翼，旋翼折叠电磁开关6接通后，输电给旋翼折叠电机82，驱动蜗轮蜗杆旋转将旋翼9折叠，直至旋翼完全折叠触发第二限位开关912；
40.步骤3：通断控制器以触发中断的方式接收来自第二限位开关912的第二信号，当通断控制器同时接收到第二信号和第一状态信号时，旋翼9完全折叠，旋翼折叠电磁开关6断开，并利用蜗轮蜗杆自锁机构8的自锁能力进行旋翼折叠状态的自锁；
41.②
折叠
→
展开过程：
42.步骤1：旋翼折叠电磁开关6的通断控制器以触发中断的方式，接收来自飞行器的飞控系统和旋翼转速传感器的信号，当飞行器垂直着陆时，飞控系统发送第二状态信号给通断控制器，轴扇发动机从涡扇模式转换成涡轴模式；
43.步骤2：旋翼折叠电磁开关6在接收到飞控系统的第二状态信号后弹出导电铜芯63，对准导线81的孔内，从而进行旋翼的折叠安全位置的低速锁定，避免旋翼折叠打到机翼，旋翼折叠电磁开关6接通后，输电给旋翼折叠电机82，旋翼折叠电机82驱动蜗轮蜗杆旋转将旋翼9展开，直至旋翼完全展开触发第一限位开关911；
44.步骤3：通断控制器以触发中断的方式接收来自第一限位开关912的第一信号，当通断控制器同时接收到第一信号和第二状态信号时，旋翼9完全展开，旋翼折叠电磁开关6断开，并利用蜗轮蜗杆自锁机构8的自锁能力进行旋翼展开状态的自锁；
45.请参阅图2图3，本发明实施例中，所述的一种面向轴扇动力的倾转-折叠-变距自锁旋翼，其特征在于，可倾转可折叠可变距的自锁旋翼应用在轴扇发动机上，应用的工作过程如下：
46.①
起飞阶段：轴扇发动机以涡轴模式工作，风扇停转，功率输出轴1驱动第一驱动轴31旋转，倾转驱动马达4驱动倾转机构5上的倾转齿51以控制旋翼倾转至竖直位置，从而产生大力效的垂直升力，此时旋翼折叠电磁开关6借助弹簧61的弹力处于断开状态，液压变距系统(7)缓慢增加旋翼的桨距角，并利用蜗轮蜗杆自锁机构8将旋翼9锁定在展开状态；
47.②
中低速巡航阶段：轴扇发动机以涡轴模式工作，风扇停转，低速约200～300km/h飞行时，倾转驱动马达4驱动倾转机构5上的倾转齿51以控制旋翼前倾，中速约400～500km/h飞行时，倾转驱动马达4驱动倾转机构5上的倾转齿(51)以控制旋翼倾转至水平位置，整个过程旋翼折叠电磁开关6任处于断开状态，缓慢增加旋翼的桨距角，旋翼9被锁定在展开状态；
48.③
高速巡航阶段：轴扇发动机从涡轴模式转换为涡扇模式，当旋翼转速低于特定值时，如5～50rpm，旋翼折叠电磁开关6借助电磁力将导电铜芯63弹出到旋翼上导线81的孔内，从而进行旋翼的折叠安全位置的低速锁定，避免旋翼折叠打到机翼，此后输电给折叠电机82以驱动蜗杆83带动蜗轮84旋转，进而折叠旋翼，折叠到位置之后，旋翼折叠电磁开关6断开，并利用自锁能力实现旋翼折叠自锁，进行700～1000km/h高速飞行；
49.④
垂直着陆：轴扇发动机从涡扇模式转换为涡轴模式，当旋翼转速低于特定值时，如5～50rpm，旋翼折叠电磁开关6通电弹出，从而进行旋翼的折叠安全位置的低速锁定，避免旋翼折叠打到机翼，随后输电以展开旋翼，展开到位之后，旋翼折叠电磁开关6断开，最后旋翼旋转，风扇停转。
50.本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

技术特征：
1.一种面向轴扇动力的倾转-折叠-变距自锁旋翼，包括：第一驱动轴(31)、倾转机构(5)、倾转驱动马达(4)、旋翼折叠电磁开关(6)、液压变距系统(7)、蜗轮蜗杆自锁机构(8)、旋翼(9)，所述第一驱动轴(31)由功率输出轴(1)驱动锥齿转向轴(2)间接带转，所述旋翼(9)通过第一驱动轴(31)驱动，所述倾转驱动马达(4)安装在静止机翼上，并驱动倾转机构(5)上的倾转齿(51)来控制旋翼倾转，所述旋翼折叠电磁开关(6)包括导电铜芯(63)、衔铁(62)、弹簧(61)、铁芯、线圈及通断控制器，构造用于锁定旋翼和输电给蜗轮蜗杆自锁机构(8)，所述液压变距系统(7)包括旋转接头(71)、变距活塞(73)和变距操作销(72)，通过旋转接头(71)从油源系统输油到变距活塞(73)的左右腔，电液伺服阀控制左右腔压差引起变距活塞(73)发生位置，从而控制变距操作销(72)的旋转运动，所述变距操作销(72)为偏心销，利用曲柄滑块机构的原理将直线运动变成旋转运动，所述蜗轮蜗杆自锁机构(8)安装在旋翼叶根(91)内，蜗轮(84)和旋翼折叠部(92)固连，所述蜗轮蜗杆自锁机构(8)由导线(81)输送电能到折叠电机(82)以驱动蜗杆(83)带动蜗轮(84)旋转，进而折叠和蜗轮(84)固连的旋翼折叠部(92)，所述蜗杆(83)的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角，构造用于实现旋翼折叠部(92)的自锁，只能通过蜗杆(83)驱动蜗轮(84)不能蜗轮(84)驱动蜗杆(83)，避免旋翼折叠部(92)在受外部干扰力时发生随机的展开或折叠；所述旋翼叶根(91)的旋翼前沿安装有第一限位开关(911)，旋翼后沿安装有第二限位开关(912)，在旋翼折叠部(92)运动到完全展开位置时，因为旋翼折叠部(92)挤压旋翼叶根(91)的旋翼前沿，而触发第一限位开关(911)，从而产生第一信号，在旋翼折叠部(92)运动到完全折叠位置时，因为旋翼折叠部(92)挤压旋翼叶根(91)的旋翼后沿，触发第二限位开关(912)，从而产生第二信号，所述第一信号和第二信号，通过导线(81)连接到旋翼折叠电磁开关(6)的通断控制器，所述的旋翼(9)旋转轴上安装有旋翼转速传感器，测量信号转送到旋翼折叠电磁开关(6)的通断控制器，所述的一种面向轴扇动力的倾转-折叠-变距自锁旋翼安装在飞行器上，所述飞行器安装有飞控系统，并连接到旋翼折叠电磁开关(6)的通断控制器。2.如权利要求1所述的一种面向轴扇动力的倾转-折叠-变距自锁旋翼，其特征在于，旋翼的折叠自锁控制方法，包括如下步骤：
①
展开
→
折叠过程：步骤1：旋翼折叠电磁开关(6)的通断控制器以触发中断的方式，接收来自飞行器(11)的飞控系统和旋翼转速传感器的信号，当飞行器在突破约400～500km/h的中速屏障时，飞控系统发送第一状态信号给通断控制器，飞行器的飞控系统控制轴扇发动机从涡轴模式转换成涡扇模式，当旋翼转速低于特定值时，如5～50rpm，旋翼转速传感器发送信号给通断控制器；步骤2：旋翼折叠电磁开关(6)在同时接收到飞控系统和旋翼转速传感器的信号后弹出导电铜芯(63)，并利用旋翼余转对准导线(81)的孔内，旋翼折叠电磁开关(6)接通后，输电给旋翼折叠电机(82)，驱动蜗轮蜗杆旋转将旋翼(9)折叠，直至旋翼完全折叠触发第二限位开关(912)；步骤3：通断控制器以触发中断的方式接收来自第二限位开关(912)的第二信号，当通断控制器同时接收到第二信号和第一状态信号时，旋翼(9)完全折叠，旋翼折叠电磁开关(6)断开，并利用蜗轮蜗杆自锁机构(8)的自锁能力进行旋翼折叠状态的自锁；
②
折叠
→
展开过程：步骤1：旋翼折叠电磁开关(6)的通断控制器以触发中断的方式，接
收来自飞行器的飞控系统和旋翼转速传感器的信号，当飞行器垂直着陆时，飞控系统发送第二状态信号给通断控制器，轴扇发动机从涡扇模式转换成涡轴模式；步骤2：旋翼折叠电磁开关(6)在接收到飞控系统的第二状态信号后弹出导电铜芯(63)，对准导线(81)的孔内，旋翼折叠电磁开关(6)接通后，输电给旋翼折叠电机(82)，旋翼折叠电机(82)驱动蜗轮蜗杆旋转将旋翼(9)展开，直至旋翼完全展开触发第一限位开关(911)；步骤3：通断控制器以触发中断的方式接收来自第一限位开关(912)的第一信号，当通断控制器同时接收到第一信号和第二状态信号时，旋翼(9)完全展开，旋翼折叠电磁开关(6)断开，并利用蜗轮蜗杆自锁机构(8)的自锁能力进行旋翼展开状态的自锁。3.如权利要求1所述的一种面向轴扇动力的倾转-折叠-变距自锁旋翼，其特征在于，可倾转可折叠可变距的自锁旋翼应用在轴扇发动机上，应用的工作过程如下：
①
起飞阶段：轴扇发动机以涡轴模式工作，风扇停转，功率输出轴(1)驱动第一驱动轴(31)旋转，倾转驱动马达(4)驱动倾转机构(5)上的倾转齿(51)以控制旋翼倾转至竖直位置，从而产生大力效的垂直升力，此时旋翼折叠电磁开关(6)借助弹簧(61)的弹力处于断开状态，液压变距系统(7)缓慢增加旋翼的桨距角，并利用蜗轮蜗杆自锁机构(8)将旋翼(9)锁定在展开状态；
②
中低速巡航阶段：轴扇发动机以涡轴模式工作，风扇停转，低速约200～300km/h飞行时，倾转驱动马达(4)驱动倾转机构(5)上的倾转齿(51)以控制旋翼前倾，中速约400～500km/h飞行时，倾转驱动马达(4)驱动倾转机构(5)上的倾转齿(51)以控制旋翼倾转至水平位置，整个过程旋翼折叠电磁开关(6)任为断开状态，缓慢增加旋翼的桨距角，旋翼(9)被锁定在展开状态；
③
高速巡航阶段：轴扇发动机从涡轴模式转换为涡扇模式，当旋翼转速低于特定值时，如5～50rpm，旋翼折叠电磁开关(6)借助电磁力将导电铜芯(63)弹出到旋翼上导线(81)的孔内，输电给折叠电机(82)以驱动蜗杆(83)带动蜗轮(84)旋转，进而折叠旋翼，折叠到位置之后，旋翼折叠电磁开关(6)断开，并利用自锁能力实现旋翼折叠自锁，进行700～1000km/h高速飞行；
④
垂直着陆：轴扇发动机从涡扇模式转换为涡轴模式，当旋翼转速低于特定值时，如5～50rpm，旋翼折叠电磁开关(6)通电弹出，输电以展开旋翼，展开到位之后，旋翼折叠电磁开关(6)断开，最后旋翼旋转，风扇停转。

技术总结
本发明涉及一种面向轴扇动力的倾转-折叠-变距自锁旋翼及方法，属于飞行器动力领域。本发明公开的旋翼结构包括：第一驱动轴(31)、倾转机构(5)、倾转驱动马达(4)、旋翼折叠电磁开关(6)、液压变距系统(7)、蜗轮蜗杆自锁机构(8)、旋翼(9)，所述第一驱动轴(31)通过锥齿轮带转旋翼(9)，所述倾转驱动马达(4)控制旋翼倾转，所述旋翼折叠电磁开关(6)利用导电铜芯(63)输电，所述蜗轮蜗杆自锁机构(8)由导线(81)输电到折叠电机(82)，驱动蜗杆(83)带动蜗轮(84)旋转，进而折叠和蜗轮(84)固连的旋翼折叠部(92)，所述蜗杆(83)的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角。本发明利用电磁开关进行旋翼的折叠安全位置的低速锁定和蜗轮蜗杆自锁机构(8)的输电，并利用蜗轮蜗杆机构的自锁能力锁定旋翼位置。锁定旋翼位置。锁定旋翼位置。


技术研发人员：罗连潭 张天宏 黄向华 盛汉霖 崔轶博 于兵
受保护的技术使用者：南京航空航天大学
技术研发日：2023.06.30
技术公布日：2023/9/22