CN112520012A - 一种无人机机翼变展长变后掠机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无人机机翼变展长变后掠机构：属于变形翼无人飞行器结构技术领域；包括变后掠同步丝杠机构、两副变展长丝杠驱动机构、变后掠内侧机翼和变后掠变展长外侧机翼，外侧机翼可收缩于内侧机翼中。所述变后掠同步丝杠机构中的双头电机通过正反转驱动铰链转动，实现机翼的变后掠；所述变展长丝杠驱动机构，通过电机正反转驱动外侧机翼伸出或收缩于内侧机翼，改变机翼展长。变展长机构和变后掠机构能够根据飞行状态的不同改变机翼的布局方式，以较高气动效率飞行。无人机机翼变展长变后掠机构的灵活运用可以提高无人飞行器对不同飞行状态的适应能力。

Description

一种无人机机翼变展长变后掠机构

技术领域

本发明实施例涉及无人飞行器的变形翼，属于可变形无人飞行器结构技术领域。

背景技术

传统飞行器由于几何形状基本确定不变或者只能单一的改变外形布局，在相同的大气环境中，只能执行相对单一飞行任务。

可变形无人飞行器是指飞行器在飞行过程中可以改变外形，以适应宽广变化的飞行环境，完成各种任务使命，有效实施控制，提高飞行器的机动能力，改善飞行性能。可以有效地实现外形的光滑连续变形。

随着对飞行器的应用日趋复杂化，需要一种能够有更大的飞行空域和速域，能够高低空、高低速兼顾，以执行各种侦察和打击等复杂任务的飞行器。传统的飞行器很难适应如此广泛的飞行环境参数变化，并始终保持优良的性能。可变形飞行器是一种全新概念的多用途、多形态飞行器，能够根据飞行环境、飞行剖面和作战任务等的需要进行自适应变形，使飞行航迹、飞行高度和飞行速度等机动多变、灵活自由，以发挥飞行器最优的飞行性能。可变形飞行器可以应用到传统的民用飞机、小型无人机上，使其经济效益更加突岀。

发明内容

本发明提供了一种无人机机翼变展长变后掠机构，能够通过不同电机的驱动让可变形无人飞行器机翼的展长、后掠角实现连续改变，从而提高无人机对不同飞行状态的适应能力，提升飞行效率。

无人机机翼变展长变后掠机构包括变后掠同步丝杠机构、两副变展长丝杠驱动机构、变后掠内侧机翼和变后掠变展长外侧机翼。其中变后掠同步丝杠机构包括安装底座(5)、电机滑轨(4)、双头电机(9)、左旋丝杠(8)、右旋丝杠(10)、配套左旋丝杠套(7)和配套右旋丝杠套(11)、机翼转动机构(15)和运动转换机构(16)。变展长丝杠驱动机构包括驱动电机(6)、丝杠(3)、丝杠套(13)，外侧机翼的展向梁套管套(14)于内侧机翼引导杆(12)上，不同电机通过正转和反转使丝杠套沿丝杠移动，实现机翼的后掠和展长改变。

电机滑轨(4)和机翼转动机构(15)分别安装于底座(5)之上，双头电机(9)安装在电机滑轨(4)上。双头电机(9)两侧分别固定左右旋丝杠，然后在丝杠上安装相应丝杠套和运动转换机构(16)，实现变后掠角的变化。通过双头电机(9)驱动丝杠套运动，由运动转换机构将丝杠套沿丝杠的直线运动转化为机翼绕转轴的圆周运动，进而控制运动转换机构(16)的转动角度的变化。通过双头电机的正转或反转，实现变机构控制机翼后掠角的变大或变小。

变展长丝杠驱动机构中电机(6)位于内侧机翼翼根处，丝杠(3)贯穿于内侧机翼中部，丝杠套(13)位于外侧机翼翼根端肋上；外侧机翼的展向梁套管套(14)于内侧机翼引导杆(12)上，根据气动外形需要，电机(6)通过正反转驱动丝杠套(13)沿丝杠(3)移动，控制外侧机翼沿内侧机翼引导杆(12)伸出或收缩于内侧机翼，实现机翼展长变化。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种无人机机翼变展长变后掠机构在无人机上运用的示例图；

图2为本发明实施例提供的一种无人机机翼变展长变后掠机构展长全伸展状态示意图；

图3为本发明实施例提供的一种无人机机翼变展长变后掠机构展长部分收缩进内侧机翼中状态示意图；

图4为本发明实施例提供的一种无人机机翼变展长变后掠机构后掠角增大时状态示意图；

图5为本发明实施例提供的一种无人机机翼变展长变后掠机构后掠角减小时状态示意图；

图6为本发明实施例提供的一种无人机机翼变展长变后掠机构后掠角最大状态且外侧机翼部分收缩进内侧机翼的状态示意图；

图7为本发明实施例提供的一种无人机机翼变展长变后掠机构变后掠同步丝杠机构示意图；

附图标记说明：

1：变后掠变展长机翼；2：变后掠机翼；3：变展长丝杠驱动机构丝杠；4：电机滑轨；5：安装底座；6：电机；7：左旋丝杠套；8：左旋丝杠；9：双头电机；10：右旋丝杠；11：右旋丝杠套；12：内侧机翼导向杆；13：变展长丝杠驱动机构丝杠套；14：外侧机翼翼梁管；15：机翼转动机构；16：运动转换机构。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细描述

本发明的无人机机翼变展长变后掠机构包括变后掠同步丝杠机构、两副变展长丝杠驱动机构两个独立的控制机构。其中变展长丝杠驱动机构包括驱动电机、丝杠、丝杠套、内外侧机翼上的导向装置(包括外侧机翼的展向梁套管套和内侧机翼引导杆)。变展长丝杠驱动机构由电机、丝杠、丝杠套和导向结构件组成，电机通过正转和反转使丝杠套沿丝杠移动，控制机翼展长的变化。其中变后掠同步丝杠机构包括安装底座、电机滑轨、双头电机、左右旋丝杠和配套丝杠套、机翼转动结构和转换结构。

电机滑轨和机翼转动机构分别位于安装底座之上，电机连同电机滑轨可沿机身方向前后小范围运动。双头电机两侧固定左右旋丝杠，然后在丝杠上安装相应丝杠套和运动转换机构。通过双头电机驱动丝杠套运动，由运动转换机构将丝杠套沿丝杠的直线运动转化为机翼绕转轴的圆周运动，进而控制机翼后掠角度的变化。通过双头电机的正转或反转，实现变后掠机构控制机翼后掠角的变大或变小。

变展长丝杠驱动机构中电机位于内侧机翼翼根处，丝杠贯穿于内侧机翼中部，丝杠套位于外侧机翼翼根端肋上；外侧机翼的展向梁套管套于内侧机翼引导杆上，展向梁套可沿着导向管的往复运动，外侧机翼可以收缩进内侧机翼内部，改变机翼展长。根据气动外形需要，电机通过正反转驱动丝杠套沿丝杠移动，控制外侧机翼沿内侧机翼引导杆伸出或收缩于内侧机翼，实现机翼展长变化。

工作方式

(1)变展长

如附图2，为变展长丝杠驱动机构伸缩示意图，当机构电机带动丝杠正向旋转时，外侧机翼翼根端肋上丝杠套控制外侧以及沿导向管伸出内侧机翼，展长变长；如附图3，此机构电机带动丝杠反向旋转时，外侧机翼收缩进内侧机翼内部，展长减小。

(2)变后掠

如附图7，为变后掠同步丝杠机构示意图，如附图4，此时控制变后双头电机正向旋转时，控制左右旋丝杠套沿丝杠方向相反运动，通过运动转换机构控制两侧机翼绕转轴相对旋转，后掠角增大。如附图5双头电机反向旋转时，控制左右旋丝杠套沿丝杠方向相对运动，让后掠角减小。

本发明实施例提供的一种无人机机翼变展长变后掠机构。配备的变后掠、变展长机构相对独立。根据飞行状态的不同，机翼的后掠角和展长可以根据实际的飞行状态需求进行连续的变化。

最后应说明的是：以上各实施例仅为对本发明技术方案的说明，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员而言，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种无人机机翼变展长变后掠机构，其特征在于包括变后掠同步丝杠机构、两副变展长丝杠驱动机构、变后掠内侧机翼和变后掠变展长外侧机翼，外侧机翼可收缩于内侧机翼中；所述变后掠同步丝杠机构中的双头电机通过正反转驱动铰链转动，实现机翼的变后掠；所述变展长丝杠驱动机构，通过电机正反转驱动外侧机翼伸出或收缩于内侧机翼，改变机翼展长。

2.根据权利要求1所述的无人机机翼变后掠同步丝杠机构，其特征在于所述变后掠机构由双头电机(9)、左旋丝杠(8)、右旋丝杠(10)、配套左旋丝杠套(7)和右旋丝杠套(11)组成，变后掠机翼分别布置在机体两侧；丝杠机构布置在机体内安装底座(5)上，双头电机(9)布置在电机滑轨(4)上，双头电机(9)两侧轴上分别连接有左右旋丝杠，左右旋丝杠套通过固连的运动转换机构(16)连接在左右侧变后掠机翼翼根前缘处；机翼通过与固定安装座(5)相连的机翼转动机构(15)与机体相连接；机体两侧的机翼通过共轴的左右旋丝杠同步控制机翼的后掠角变化。

3.根据权利要求1所述的无人机机翼变展长丝杠驱动机构，其特征在于所述变展长机构由电机(6)、丝杠(3)和丝杠套(13)组成，电机(6)位于内侧机翼翼根处，丝杠(3)贯穿于内侧机翼中部，丝杠套(13)位于外侧机翼翼根端肋上；外侧机翼的展向梁套管套(14)于内侧机翼引导杆(12)上，根据气动外形需要，电机(6)通过正反转驱动丝杠套(13)沿丝杠(3)移动，控制外侧机翼伸出或收缩于内侧机翼，实现机翼展长变化。

4.根据权利要求1、2、3所述的无人机机翼变展长变后掠机构，其特征在于，变后掠同步丝杠机构与变展长丝杠驱动机构作动过程互相独立，互不干扰，能够同步实现展长和后掠角的连续变化。

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