CN114228976A - 一种适用于飞行器机翼折叠展开的控制机构 - Google Patents

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CN114228976A CN202111509545.1A CN202111509545A CN114228976A CN 114228976 A CN114228976 A CN 114228976A CN 202111509545 A CN202111509545 A CN 202111509545A CN 114228976 A CN114228976 A CN 114228976A
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武明建
吴志林
李忠新
程正文
周海琦
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Nanjing University of Science and Technology
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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

本发明公开了一种适用于飞行器机翼折叠展开的控制机构，包括左侧折叠翼、右侧折叠翼、左侧折叠翼翼根块、右侧折叠翼翼根块、中心蜗杆、左侧折叠翼蜗轮、右侧折叠翼蜗轮、支撑架、驱动舵机；左、右侧折叠翼内部翼梁分别与对应侧折叠翼翼根块固定；左、右侧折叠翼翼根块分别与支撑架转动连接；左、右侧折叠翼的蜗轮分别与对应的机翼翼根块固连，且对称布置在中心蜗杆的左右两侧；中心蜗杆支撑在支撑架上，且与两侧折叠翼的蜗轮配合；所述驱动舵机固定在支撑架上，用于驱动中心蜗杆带动左侧机翼、右侧机翼折叠与展开的调整以及后掠角调节，本驱动机构适用于变体飞行器机翼的折叠与展开控制，也可根据不同的任务需求自适应调节飞行器的后掠角。

Description

一种适用于飞行器机翼折叠展开的控制机构
技术领域
本发明属于飞行器机翼折叠展开设计领域，特别是一种适用于发射管发射的折叠翼飞行器机翼变体的控制机构。
背景技术
随着战场环境的进一步发展，无人机逐渐成为未来无人化作战的重要组成部分，为了便于携带与远程快速投送，小型无人机通常采用机翼折叠的方式来减小尺寸，使用地面发射车、单兵发射管、直升机、运输机或火箭远程投送的方式进行发射，从而快速到达作战区域执行侦查监视、通讯中继以及末端毁伤等多种任务。
飞行器机翼折叠状态下可节约尺寸空间，发射后机翼展开变为平直机翼构型可以提高升阻比、减小巡航阶段的阻力与功耗、增加巡航时间；末端攻击目标时通过调节机翼的后掠角来增加无人机的飞行速度与机动性，从而提高末端攻击能力与突防概率。然而，现有的折叠翼无人机多采用扭簧来驱动折叠机翼的展开，展开后机翼的位置固定，无法根据不同的作战任务需求进行变后掠飞行，导致末端速度低、机动性差、易被敌方防空火力拦截，难以根据不同任务需求进行变速飞行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于控制飞行器机翼折叠展开的控制机构，完成飞行器发射后的机翼折叠展开与变后掠控制工作。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种适用于飞行器机翼折叠展开的控制机构，包括左侧折叠翼、右侧折叠翼、左侧折叠翼翼根块、右侧折叠翼翼根块、中心蜗杆、左侧折叠翼蜗轮、右侧折叠翼蜗轮、支撑架、驱动舵机；
所述左侧折叠翼内部翼梁与左侧折叠翼翼根块固连；所述右侧折叠翼与右侧折叠翼翼根块固定；所述左侧折叠翼翼根块、右侧折叠翼翼根块均与支撑架转动连接；所述左侧折叠翼蜗轮、右侧折叠翼蜗轮分别与左侧折叠翼翼根块、右侧折叠翼翼根块固连，且对称布置在中心蜗杆的左右两侧；
所述中心蜗杆通过轴承座安装在支撑架上，且与左侧折叠翼蜗轮、右侧折叠翼蜗轮配合；所述驱动舵机固定在支撑架上，用于驱动中心蜗杆从而带动左侧机翼、右侧机翼折叠与展开控制以及后掠角调节；
所述的左侧机翼与右侧机翼折叠过程中上下错开布置。
本发明与现有技术相比，其显著优点是：
(1)本发明的一种适用于飞行器机翼折叠展开的控制机构，通过蜗轮蜗杆机构实现固定翼飞行器机翼的折叠与展开动作，飞行过程中还可根据任务需求实调整机翼的后掠角与巡航速度，实现面向飞行任务的自适应变后掠控制。
(2)通过蜗轮蜗杆传动机构单向传动自锁的特点，实现对折叠翼展开及后掠角调整时的锁定；无需安装额外的锁定机构，结构简单可靠，在满足机翼折叠减小尺寸同时减轻了变体机构的重量。
(3)左侧机翼与右侧机翼在折叠过程中采用上下重叠的设计，有效减小了折叠后的尺寸，相比现有折叠机翼的设计，所占用的空间更小，更加便于携带与投放部署。
附图说明
图1是折叠翼飞行器机翼翼根整体示意图。
图2是折叠翼飞行器机翼折叠结构示意图。
图3是折叠翼飞行器翼根框架结构示意图。
图4是折叠翼飞行器整体示意图。
图5是折叠翼飞行器机翼展开效果图。
图6是折叠翼飞行器机翼折叠效果图。
图7是折叠飞行器机翼变后掠效果图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的介绍。
结合图1-图7，本实施例的一种适用于飞行器机翼折叠展开的控制机构，包括右侧折叠翼1、右侧折叠翼翼根块2、右侧折叠翼轴盖板3、右侧折叠翼翼轴螺母4、蜗杆后部轴承座5、左侧折叠翼轴螺母6、左侧折叠翼轴盖板7、左8侧折叠翼翼根块8、左侧折叠翼9、前部支撑架10、右侧折叠翼蜗轮11、驱动舵机12、蜗杆前部轴承座13、中心蜗杆14、左侧折叠翼蜗轮15、折叠翼轴下部轴承座16、后部支撑架17、第一连接片18、折叠翼轴上部轴承座19、第二连接片20、舵机支撑架21；
所述右侧折叠翼1内部方形翼梁与右侧折叠翼翼根块2通过螺栓固连，左侧折叠翼9内部方形翼梁与左侧折叠翼翼根块8通过螺栓固连。右侧折叠翼1和左侧折叠翼9不在同一水平内，二者上下错开布置。右侧折叠翼翼根块2通过螺栓与右侧折叠翼蜗轮11固连，左侧折叠翼翼根块8通过螺栓与左侧折叠翼蜗轮15固连。右侧折叠翼蜗轮11和左侧折叠翼蜗轮15中间安装中心蜗杆14，中心蜗杆14旋转可以带动右侧折叠翼蜗轮11和左侧折叠翼蜗轮15转动。中心蜗杆14通过蜗杆前部轴承座13和蜗杆后部轴承座5安装在前部支撑架10和后部支撑架17之间。中心蜗杆14和驱动舵机12通过花键连接，驱动舵机12的输出轴可带动中心蜗杆14旋转。驱动舵机12与舵机支撑架21通过螺栓固连。右侧折叠翼翼根块2和左侧折叠翼翼根块8下部均安装在折叠翼轴下部的轴承座16上，上部均安装在折叠翼轴上部的轴承座19上。右侧折叠翼翼根块2和左侧折叠翼翼根块8可沿下部轴承座16和上部轴承座19的旋转轴线旋转，右侧折叠翼翼根块2通过右侧折叠翼轴盖板3和右侧折叠翼翼轴螺母4实现旋转轴轴线方向限位固定，左侧折叠翼翼根块8通过左侧折叠翼轴盖板7和左侧折叠翼翼轴螺母6实现旋转轴轴线方向限位固定。右侧折叠翼轴盖板3和右侧折叠翼翼轴螺母4、左侧折叠翼轴盖板7和左侧折叠翼翼轴螺母6固定在折叠翼轴上部轴承座19上。上部轴承座19通过第一连接片18与舵机支撑架21连接。蜗杆前部轴承座13通过第二连接片20与舵机支撑架21连接。舵机支撑架21与前部支撑架10连接。
驱动舵机12带动中心蜗杆14旋转，中心蜗杆14带动右侧折叠翼蜗轮11和左侧折叠翼蜗轮15转动，实现对右侧折叠翼1和左侧折叠翼9上下折叠与展开状态的调整以及后掠角调节。飞行器在发射前机翼收纳状态下，右侧折叠翼1和左侧折叠翼9呈上下重叠布置，当飞行器处于巡航飞行状态下，右侧折叠翼1和左侧折叠翼9呈展开状态，在高速跟踪地面移动目标或末端攻击等特定需求下，右侧机翼1和左侧机翼9还可根据任务需求变为后掠状态，以提高飞行器的飞行速度与机动能力，实现面向飞行任务的自适应变后掠控制。

Claims (7)

1.一种适用于飞行器机翼折叠展开的控制机构，其特征在于，包括左侧机翼、右侧机翼、左侧折叠翼翼根块、右侧折叠翼翼根块、中心蜗杆、左侧折叠翼蜗轮、右侧折叠翼蜗轮、支撑架、驱动舵机；
所述左侧折叠翼内部翼梁与左侧机翼的翼根块固连；所述右侧折叠翼内部翼梁与右侧机翼的翼根块固连；所述左侧折叠机翼的翼根块、右侧折叠机翼的翼根块均与支撑架转动连接；所述左侧折叠翼蜗轮、右侧折叠翼蜗轮分别与左侧折叠翼的翼根块、右侧折叠翼的翼根块固连，且对称布置在中心蜗杆左右两侧；
所述中心蜗杆通过轴承座安装在支撑架上，且与左侧折叠翼蜗轮、右侧折叠翼蜗轮配合；所述驱动舵机固定在支撑架上，用于驱动蜗杆带动左侧机翼、右侧机翼的折叠与展开状态的调整以及飞行器机翼后掠角调节；
所述左侧折叠翼与右侧折叠翼上下错开布置。
2.根据权利要求1所述的适用于飞行器机翼折叠展开的控制机构，其特征在于，所述支撑架包括前部支撑架、后部支撑架、舵机支撑架；所述中心蜗杆通过蜗杆前部轴承座和蜗杆后部轴承座安装在前部支撑架和后部支撑架之间；所述驱动舵机与舵机支撑架固连。
3.根据权利要求1所述的适用于飞行器机翼折叠展开的控制机构，其特征在于，所述中心蜗杆和驱动舵机通过花键连接。
4.根据权利要求1所述的适用于飞行器机翼折叠展开的控制机构，其特征在于，所述右侧折叠翼翼根块和左侧折叠翼翼根块下部均安装在折叠翼轴下部的轴承座上，上部均安装在折叠翼轴上部的轴承座上。
5.根据权利要求1所述的适用于飞行器机翼折叠展开的控制机构，其特征在于，右侧折叠翼翼根块通过右侧折叠翼轴盖板和右侧折叠翼的翼轴螺母实现旋转轴轴线方向限位固定。
6.根据权利要求1所述的适用于飞行器机翼折叠展开的控制机构，其特征在于，左侧折叠翼翼根块通过左侧折叠翼轴盖板和左侧折叠翼的翼轴螺母实现旋转轴轴线方向的限位固定。
7.根据权利要求1所述的适用于飞行器机翼折叠展开的控制机构，其特征在于，所述右侧折叠翼内部翼梁与右侧折叠翼翼根块通过螺栓固连，左侧折叠翼内部翼梁与左侧折叠翼翼根块通过螺栓固连。
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