CN109353489B - 一种无人机多功能襟翼结构 - Google Patents

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Abstract

一种无人机多功能襟翼结构，涉及无人机襟翼设计领域；包括襟翼承力梁、2个端肋、机翼后梁、2个后缘肋、2个固定销轴、机翼前梁、固定支座、直线舵机和拉杆支座；机翼后梁与机翼前梁平行放置；2个后缘肋分别固定安装在机翼后梁的轴向两端；2个端肋分别安装在2个后缘肋的内侧壁上；且每个端肋与后缘肋均通过1个固定销轴连接；襟翼承力梁沿长度方向固定安装在2个端肋之间；拉杆支座固定安装在襟翼承力梁底边的中部；固定支座固定安装在机翼前梁的中部；直线舵机固定安装在固定支座的顶端；直线舵机的顶端与拉杆支座通过关节轴承铰接；本发明通过直线舵机驱动，实现不同气动力功能，所有铰接部位通过关节轴承解决了安装误差造成的转动卡滞。

Description

一种无人机多功能襟翼结构
技术领域
本发明涉及一种无人机襟翼设计领域，特别是一种无人机多功能襟翼结构。
背景技术
飞机的襟翼一般安装在机翼的前缘或后缘，通过转动或滑动来提高翼型的弯度和面积，从而为飞机增加升力。当旋转角度较大时，也可以作为阻力板使用。
传统的转动襟翼结构，其旋转轴线一般在翼型所在剖面范围内，通过销轴或铰链与机翼翼盒铰接，这种结构形式的襟翼在驱动时只有角度姿态发生变化，即只改变了翼型的弯度，气动增升效果有限。并且其传动机构一般凸出翼型外表面，增加了气动阻力。
滑动襟翼通过设计滑轨结构，可实现在驱动襟翼时既增加翼型弯度，又增加机翼面积的效果，增升效果较好。但滑轨机构一般比较复杂，所需空间比较大，对于翼型较薄的飞机较难实现。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种无人机多功能襟翼结构，通过直线舵机驱动，实现不同气动力功能，所有铰接部位通过关节轴承解决了安装误差造成的转动卡滞。
本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：
一种无人机多功能襟翼结构，包括襟翼承力梁、2个端肋、机翼后梁、2个后缘肋、2个固定销轴、机翼前梁、固定支座、直线舵机和拉杆支座；其中，机翼后梁与机翼前梁均为杆状结构；机翼后梁与机翼前梁平行放置；2个后缘肋分别固定安装在机翼后梁的轴向两端；2个端肋分别安装在2个后缘肋的内侧壁上；且每个端肋与对应后缘肋均通过1个固定销轴连接；襟翼承力梁为水平板状结构；襟翼承力梁沿长度方向固定安装在2个端肋之间；拉杆支座固定安装在襟翼承力梁底边的中部；固定支座固定安装在机翼前梁的中部；直线舵机固定安装在固定支座的顶端；直线舵机的顶端与拉杆支座通过关节轴承铰接；襟翼承力梁与外部舵面固定连接。
在上述的一种无人机多功能襟翼结构，2个固定销轴同轴设置。
在上述的一种无人机多功能襟翼结构，所述的2个端肋以固定销轴为中心带动襟翼承力梁绕2个后缘肋旋转，实现带动外部舵面旋转。
在上述的一种无人机多功能襟翼结构，所述直线舵机内部设置有伸缩杆；伸缩杆的轴向顶端与拉杆支座通过关节轴承铰接；伸缩杆沿直线舵机轴向实现伸出和收回运动；同时实现拉杆支座绕与直线舵机顶端的铰接中心轴旋转。
在上述的一种无人机多功能襟翼结构，当直线舵机的伸缩杆沿轴线做伸出和收回运动时，伸缩杆的顶端推动拉杆支座，实现带动襟翼承力梁绕后缘肋旋转。
在上述的一种无人机多功能襟翼结构，所述直线舵机与拉杆支座的铰接中心轴与固定销轴的轴线平行。
在上述的一种无人机多功能襟翼结构，直线舵机与拉杆支座的铰接中心轴与固定销轴轴线间的垂直距离为外部舵面旋转半径。
在上述的一种无人机多功能襟翼结构，直线舵机伸缩杆的最大伸出距离大于外部舵面旋转半径与外部舵面旋转角度的乘积。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
(1)本发明实现了旋转轴线在襟翼下方，舵机在翼剖面范围内即可驱动襟翼转动的功能，在保证气动效率的前提下实现了多种气动力功能；
(2)本发明采用了端肋、后缘肋均向翼型下方伸出一个耳片，并通过销轴铰接的配合方式，实现了旋转轴线在襟翼下方的结构形式，使襟翼在旋转时既有角度变化，又整体向后移动，提高了增升效果；
(3)本发明采用了直线舵机与固定在前梁上的固定支座铰接，其伸缩杆穿过后梁上的减轻孔与固定在承力梁上的拉杆支座铰接，通过长度变化来驱动襟翼转动，实现了舵机传动系统内埋在翼盒内的结构形式，减小了气动阻力，提高了气动效率。
附图说明
图1为本发明襟翼结构示意图；
图2为本发明机翼后缘肋与固定销轴连接示意图；
图3为本发明襟翼端肋与襟翼承力梁连接示意图；
图4为本发明固定支座、直线舵机、拉杆支座、承力梁和端肋连接位置示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述：
本发明提供一种无人机多功能襟翼结构，旋转轴线在襟翼下方。当舵机驱动襟翼旋转时，襟翼不仅发生角度转动，位置还会后移，配合适当的翼型设计可以提高增升效果；当角度较大时还可以作为阻力板使用，从而实现多种气动力功能。
如图1所示为襟翼结构示意图，由图可知，一种无人机多功能襟翼结构，包括襟翼承力梁1、2个端肋2、机翼后梁4、2个后缘肋5、2个固定销轴7、机翼前梁9、固定支座10、直线舵机11和拉杆支座12；其中，机翼后梁4与机翼前梁9均为杆状结构；机翼后梁4与机翼前梁9平行放置；2个后缘肋5分别固定安装在机翼后梁4的轴向两端；如图2所示为机翼后缘肋与固定销轴连接示意图，由图可知，2个端肋2分别安装在2个后缘肋5的内侧壁上；且每个端肋2与对应后缘肋5均通过1个固定销轴7连接；2个固定销轴7同轴设置。如图3所示为襟翼端肋与襟翼承力梁连接示意图，由图可知，襟翼承力梁1为水平板状结构；襟翼承力梁1沿长度方向固定安装在2个端肋2之间；拉杆支座12固定安装在襟翼承力梁1底边的中部；固定支座10固定安装在机翼前梁9的中部；直线舵机11固定安装在固定支座10的顶端；直线舵机11的顶端与拉杆支座12通过关节轴承铰接；襟翼承力梁1与外部舵面固定连接。
如图4所示为固定支座、直线舵机、拉杆支座、承力梁和端肋连接位置示意图，由图可知，2个端肋2以固定销轴7为中心带动襟翼承力梁1绕2个后缘肋5旋转，实现带动外部舵面旋转。直线舵机11内部设置有伸缩杆；伸缩杆的轴向顶端与拉杆支座12通过关节轴承铰接；伸缩杆沿直线舵机11轴向实现伸出和收回运动；同时实现拉杆支座12绕与直线舵机11顶端的铰接中心轴旋转。
当直线舵机11的伸缩杆沿轴线做伸出和收回运动时，伸缩杆的顶端推动拉杆支座12，实现带动襟翼承力梁1绕后缘肋5旋转。
其中，直线舵机11与拉杆支座12的铰接中心轴与固定销轴7的轴线平行。直线舵机11与拉杆支座12的铰接中心轴与固定销轴7轴线间的垂直距离为外部舵面旋转半径。且直线舵机11伸缩杆的最大伸出距离大于外部舵面旋转半径与外部舵面旋转角度的乘积。
当外部舵面旋转20°～30°时，实现了襟翼增升的功能；当舵面旋转50°～60°时，实现了阻力板的功能。直线舵机11在驱动襟翼旋转时，会绕顶端铰接中心轴线做小幅的摆动，其通过的后梁开孔大小需满足其摆动时不与后梁干涉的要求。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (6)

1.一种无人机多功能襟翼结构，其特征在于：包括襟翼承力梁(1)、2个端肋(2)、机翼后梁(4)、2个后缘肋(5)、2个固定销轴(7)、机翼前梁(9)、固定支座(10)、直线舵机(11)和拉杆支座(12)；其中，机翼后梁(4)与机翼前梁(9)均为杆状结构；机翼后梁(4)与机翼前梁(9)平行放置；2个后缘肋(5)分别固定安装在机翼后梁(4)的轴向两端；2个端肋(2)分别安装在2个后缘肋(5)的内侧壁上；且每个端肋(2)与对应后缘肋(5)均通过1个固定销轴(7)连接；襟翼承力梁(1)为水平板状结构；襟翼承力梁(1)沿长度方向固定安装在2个端肋(2)之间；拉杆支座(12)固定安装在襟翼承力梁(1)底边的中部；固定支座(10)固定安装在机翼前梁(9)的中部；直线舵机(11)固定安装在固定支座(10)的顶端；直线舵机(11)的顶端与拉杆支座(12)通过关节轴承铰接；襟翼承力梁(1)与外部舵面固定连接；
2个固定销轴(7)同轴设置；
固定销轴(7)的旋转轴线在襟翼下方；
所述的2个端肋(2)以固定销轴(7)为中心带动襟翼承力梁(1)绕2个后缘肋(5)旋转，实现带动外部舵面旋转。
2.根据权利要求1所述的一种无人机多功能襟翼结构，其特征在于：所述直线舵机(11)内部设置有伸缩杆；伸缩杆的轴向顶端与拉杆支座(12)通过关节轴承铰接；伸缩杆沿直线舵机(11)轴向实现伸出和收回运动；同时实现拉杆支座(12)绕与直线舵机(11)顶端的铰接中心轴旋转。
3.根据权利要求2所述的一种无人机多功能襟翼结构，其特征在于：当直线舵机(11)的伸缩杆沿轴线做伸出和收回运动时，伸缩杆的顶端推动拉杆支座(12)，实现带动襟翼承力梁(1)绕后缘肋(5)旋转。
4.根据权利要求3所述的一种无人机多功能襟翼结构，其特征在于：所述直线舵机(11)与拉杆支座(12)的铰接中心轴与固定销轴(7)的轴线平行。
5.根据权利要求4所述的一种无人机多功能襟翼结构，其特征在于：直线舵机(11)与拉杆支座(12)的铰接中心轴与固定销轴(7)轴线间的垂直距离为外部舵面旋转半径。
6.根据权利要求5所述的一种无人机多功能襟翼结构，其特征在于：直线舵机(11)伸缩杆的最大伸出距离大于外部舵面旋转半径与外部舵面旋转角度的乘积。
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