CN112173067A - 一种航天飞行器 - Google Patents

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    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C3/00—Wings
    • B64C3/38—Adjustment of complete wings or parts thereof
    • B64C3/56—Folding or collapsing to reduce overall dimensions of aircraft

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Abstract

本申请提供一种航天飞行器，包括飞行器机身以及两个可伸缩鸭翼；飞行器机身的两侧对称设有开槽；可伸缩鸭翼包括多个鸭翼分部；鸭翼分部包括平行设置的两块扇形翼面板；两块翼面板的弧形端通过连接板相连接；所有鸭翼分部的翼面板的圆心端共同铰接在一起；相邻的鸭翼分部之间相套接；相邻的鸭翼分部的两个邻近的翼面板之间通过连杆组件相连接；套接在最外部的鸭翼分部固定安装在飞行器机身内；套接在最内部的鸭翼分部与驱动杆相铰接；驱动杆的自由端与驱动可伸缩鸭翼伸出/收回的伺服作动器相铰接；伺服作动器固定安装在飞行器机身内。本申请可以根据根据不同的航天飞行器弹道需求，来调整可伸缩鸭翼伸出的范围，从而实现有效的飞行控制。

Description

一种航天飞行器
技术领域
本申请涉及航天飞行器技术领域，尤其涉及一种航天飞行器。
背景技术
早期的鸭式布局飞起来像一只鸭子，“鸭式布局”由此得名，前移的前翼也由此而被称为“鸭翼”。
目前，飞行器上主要采用的鸭翼为整体式翼面。这种整体式翼面结构应用在航天飞行器上会影响超高速飞行下的气动阻力，增加控制难度。
发明内容
本申请的目的是针对以上问题，提供一种航天飞行器。
本申请提供一种航天飞行器，包括飞行器机身以及对称设置在所述飞行器机身内部的两个可伸缩鸭翼；所述飞行器机身的两侧相应位置对称设有开槽；所述可伸缩鸭翼包括多个鸭翼分部；所述鸭翼分部包括平行设置的两块扇形翼面板；两块所述翼面板的弧形端通过连接板相连接；所有所述鸭翼分部的所述翼面板的圆心端共同铰接在一起；相邻的所述鸭翼分部之间相套接；相邻的所述鸭翼分部的两个邻近的所述翼面板之间通过连杆组件相连接；所述连杆组件包括相互铰接的两根连杆；每根所述连杆与邻近的所述翼面板相铰接；套接在最外部的所述鸭翼分部固定安装在所述飞行器机身内；套接在最内部的所述鸭翼分部与驱动杆相铰接；所述驱动杆的自由端与驱动所述可伸缩鸭翼伸出/收回的伺服作动器相铰接；所述伺服作动器固定安装在所述飞行器机身内；当所述伺服作动器驱动所述可伸缩鸭翼伸出时，所述可伸缩鸭翼可从位于同侧的所述开槽伸出至所述飞行器机身的外部。
根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述连杆与所述翼面板的铰接点距离所述翼面板所在圆的圆心的距离为所述翼面板所在圆的半径的三分之二。
根据本申请某些实施例提供的技术方案，每个所述可伸缩鸭翼所包括的鸭翼分部的数量为6个。
根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述翼面板所在圆的圆心角为15°，所述可伸缩鸭翼完全伸出时所形成的扇形对应的圆心角为50°。
根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述翼面板采用不锈钢材质。
根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述驱动杆通过铰链支座与所述鸭翼分部相铰接。
根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述飞行器机身的形状为圆柱体。
根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述鸭翼分部的两块所述翼面板与所述连接板一体成型。
与现有技术相比，本申请的有益效果：
(1)该航天飞行器可以根据根据不同的航天飞行器弹道需求，通过控制伺服作动器来调整可伸缩鸭翼伸出的范围，从而实现有效的飞行控制；
(2)当可伸缩鸭翼处于非工作状态时，可通过控制伺服作动器驱动可伸缩鸭翼从开槽收回至飞行器机身的内部，从而减小占用航天飞行器舱内空间，同时在超高速飞行时，减小气动阻力，降低控制难度，保持良好的气动外形；
(3)该航天飞行器的可伸缩鸭翼以及驱动其动作的伺服作动器装配操作简单实用，可重复使用。
附图说明
图1为本申请实施例提供的航天飞行器的可伸缩鸭翼处于伸出状态的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的航天飞行器的可伸缩鸭翼处于收回状态的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的航天飞行器的可伸缩鸭翼处于工作状态的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的航天飞行器的可伸缩鸭翼处于非工作状态时的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的航天飞行器的可伸缩鸭翼的剖视结构示意图；
图6为本申请实施例提供的航天飞行器的可伸缩鸭翼的爆炸结构示意图。
图中所述文字标注表示为：
1、飞行器机身；2、可伸缩鸭翼；3、开槽；4、鸭翼分部；5、翼面板；6、连杆；7、驱动杆；8、伺服作动器；9、铰链支座。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本申请的保护范围有任何的限制作用。
请参考图1至图6，本实施例提供一种航天飞行器，包括飞行器机身1以及对称设置在所述飞行器机身1内部的两个可伸缩鸭翼2；所述飞行器机身1的两侧相应位置对称设有矩形条状开槽3；所述可伸缩鸭翼2包括多个鸭翼分部4；所述鸭翼分部4包括平行设置的两块扇形翼面板5；两块所述翼面板5的弧形端通过连接板相连接；所有所述鸭翼分部4的所述翼面板5的圆心端共同铰接在一起，即不同的所述鸭翼分部4之间可相对转动；相邻的所述鸭翼分部4之间相套接；相邻的所述鸭翼分部4的两个邻近的所述翼面板5之间通过连杆组件相连接。
以相邻的两个所述鸭翼分部4为例，以俯视视角，套接在外部的所述鸭翼分部记为第一鸭翼分部，套接在内部的所述鸭翼分部记为第二鸭翼分部，第一鸭翼分部位于上面的翼面板与第二鸭翼分部位于上面的翼面板通过连杆组件相连接，连杆组件的一端铰接在第一鸭翼分部位于上面的翼面板的背面，另一端铰接在第二鸭翼分部位于上面的翼面板的正面；第一鸭翼分部位于下面的翼面板与第二鸭翼分部位于下面的翼面板通过连杆组件相连接，连杆组件的一端铰接在第一鸭翼分部位于下面的翼面板的正面，另一端铰接在第二鸭翼分部位于下面的翼面板的背面。所述连杆组件包括相互铰接的两根连杆6；每根所述连杆6与邻近的所述翼面板5相铰接；套接在最外部的所述鸭翼分部4固定安装在所述飞行器机身1内；套接在最内部的所述鸭翼分部4与驱动杆7相铰接；所述驱动杆7的自由端与驱动所述可伸缩鸭翼2伸出/收回的伺服作动器8相铰接；所述伺服作动器8固定安装在所述飞行器机身1内。
图1为航天飞行器的可伸缩鸭翼处于伸出状态的结构示意图，当所述伺服作动器8驱动所述可伸缩鸭翼2伸出时，所述可伸缩鸭翼2可从位于同侧的所述开槽3伸出至所述飞行器机身1的外部，可根据不同的航天飞行器弹道需求，通过控制所述伺服作动器8来调整所述可伸缩鸭翼2伸出的范围，从而实现有效的飞行控制；图2为航天飞行器的可伸缩鸭翼处于收回状态的结构示意图，当所述伺服作动器8驱动所述可伸缩鸭翼2收回时，所述可伸缩鸭翼2可从位于同侧的所述开槽3收回至所述飞行器机身1的内部，从而在非工作状态时，减小占用航天飞行器舱内空间，同时在超高速飞行时，可以保持良好的气动外形。
优选的，所述连杆6与所述翼面板5的铰接点距离所述翼面板5所在圆的圆心的距离为所述翼面板5所在圆的半径的三分之二，通过仿真计算和力学特性分析，铰接点位置的设置既能满足可伸缩鸭翼的伸出/收回功能，又可以确保所述翼面板所承受的载荷相对小，从而所需要的伺服作动器8的功率相对小。
优选的，每个所述可伸缩鸭翼2所包括的鸭翼分部4的数量为6个。
优选的，所述翼面板5所在圆的圆心角为15°；所述可伸缩鸭翼2完全伸出时所形成的扇形对应的圆心角为50°。
优选的，所述翼面板5采用高性能的不锈钢材质，比如310S不锈钢。
优选的，所述驱动杆7通过铰链支座9与所述鸭翼分部4相铰接。
优选的，所述飞行器机身1的形状为圆柱体。
优选的，所述鸭翼分部4的两块所述翼面板5与所述连接板一体成型。
本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均应视为本申请的保护范围。

Claims (8)

1.一种航天飞行器，其特征在于，包括飞行器机身(1)以及对称设置在所述飞行器机身(1)内部的两个可伸缩鸭翼(2)；所述飞行器机身(1)的两侧相应位置对称设有开槽(3)；所述可伸缩鸭翼(2)包括多个鸭翼分部(4)；所述鸭翼分部(4)包括平行设置的两块扇形翼面板(5)；两块所述翼面板(5)的弧形端通过连接板相连接；所有所述鸭翼分部(4)的所述翼面板(5)的圆心端共同铰接在一起；相邻的所述鸭翼分部(4)之间相套接；相邻的所述鸭翼分部(4)的两个邻近的所述翼面板(5)之间通过连杆组件相连接；所述连杆组件包括相互铰接的两根连杆(6)；每根所述连杆(6)与邻近的所述翼面板(5)相铰接；套接在最外部的所述鸭翼分部(4)固定安装在所述飞行器机身(1)内；套接在最内部的所述鸭翼分部(4)与驱动杆(7)相铰接；所述驱动杆(7)的自由端与驱动所述可伸缩鸭翼(2)伸出/收回的伺服作动器(8)相铰接；所述伺服作动器(8)固定安装在所述飞行器机身(1)内；当所述伺服作动器(8)驱动所述可伸缩鸭翼(2)伸出时，所述可伸缩鸭翼(2)可从位于同侧的所述开槽(3)伸出至所述飞行器机身(1)的外部。
2.根据权利要求1所述的航天飞行器，其特征在于，所述连杆(6)与所述翼面板(5)的铰接点距离所述翼面板(5)所在圆的圆心的距离为所述翼面板(5)所在圆的半径的三分之二。
3.根据权利要求1所述的航天飞行器，其特征在于，每个所述可伸缩鸭翼(2)所包括的鸭翼分部(4)的数量为6个。
4.根据权利要求3所述的航天飞行器，其特征在于，所述翼面板(5)所在圆的圆心角为15°；所述可伸缩鸭翼(2)完全伸出时所形成的扇形对应的圆心角为50°。
5.根据权利要求1所述的航天飞行器，其特征在于，所述翼面板(5)采用不锈钢材质。
6.根据权利要求1所述的航天飞行器，其特征在于，所述驱动杆(7)通过铰链支座(9)与所述鸭翼分部(4)相铰接。
7.根据权利要求1所述的航天飞行器，其特征在于，所述飞行器机身(1)的形状为圆柱体。
8.根据权利要求1所述的航天飞行器，其特征在于，所述鸭翼分部(4)的两块所述翼面板(5)与所述连接板一体成型。
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