CN114872882B - 一种飞行器用机翼展收装置及飞行器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种飞行器用机翼展收装置及飞行器,属于飞行控制技术领域。解决了飞行器收纳占用空间大、收纳可靠性差以及飞行器机翼展收过程稳定性、同步性差的技术问题。本发明的飞行器用机翼展收装置包括动力组件、滑道、滑架、拉杆组件、接头和限位单元;动力组件和滑道设置在机身内部,滑道对称设置在动力组件的两侧;滑道上设置有滑道槽,滑架限位在滑道槽内移动;限位单元和滑道槽共同限定滑架的位移区间;滑架两端分别通过接头连接拉杆组件;2个拉杆组件分别连接左机翼和右机翼;拉杆组件带动左机翼和右机翼同步展收。本发明的飞行器用机翼展收装置结构简单、重量轻、左右机翼展收同步性好,展收过程稳定、可靠。
Description
技术领域
本发明涉及高空飞行器装备技术领域,尤其涉及一种飞行器用机翼展收装置及飞行器。
背景技术
现实飞行技术领域中,对大型高空飞行器有一定的飞行要求,特别是在空气稀薄的临近空间飞行,飞行器本身的舵面控制已不能完全解决飞行状态的优化问题,常需要高空飞行器带有可控展开角度、长度可调整的机翼,以达到更好的飞行性能。并且,高空飞行器如能很好地进行机翼回收,使机翼与机身成一线,可以节约空间,便于收纳和运输。
目前机翼的展收机构大多使用弹簧、电机、舵机等驱动,并依靠齿轮等保证同步。这种复杂机构需要更多的展开时长,且左、右机翼展开过程同步性差,还往往伴随展开不到位、展开后锁定不可靠的性能缺陷。
由于目前控制高空飞行器机翼展收的装置存在以上的缺陷,限制了带有可展收机翼的高空飞行器的广泛应用。亟待提供一种结构更加简单、执行环节更少的全新设计的展收装置,以实现稳定、可靠的高空飞行器机翼展收和收纳;并从机翼结构的角度,使飞行器的整体飞行性能良好。
发明内容
鉴于上述的分析,本发明旨在提供一种飞行器用机翼展收装置,用以解决高空飞行器机翼展收过程中存在的展开时间长、左右机翼展开过程同步性差、展开不到位、展开后锁定不可靠的技术问题;本发明还提供一种机翼展收装置飞行器,可以解决高空飞行时飞行器飞行性能不能通过舵面控制调整的问题。
本发明通过如下技术方案实现:
一种飞行器用机翼展收装置,安装在机身上,用以带动右机翼和左机翼同步展收;包括动力组件、滑道、滑架和拉杆组件;所述动力组件和滑道连接在机身内部;所述滑道对称设置在动力组件的两侧;所述滑架限位在滑道上移动;所述滑架两端分别连接有拉杆组件;2个所述拉杆组件分别铰接右机翼和左机翼。
进一步的,所述动力组件包括电机、丝杠和丝杠螺母;所述丝杠一端连接所述电机输出端,所述丝杠另一端连接所述丝杠螺母。
进一步的,还包括电机安装板和丝杠螺母安装板;所述电机通过电机安装板连接在机身内部;所述丝杠螺母通过丝杠螺母安装板连接在滑架上。
进一步的,所述电机安装板为L型弯折板,L型弯折板的两边分别为电机安装第一弯板和电机安装第二弯板;所述电机安装第一弯板上设置有第一弯板过孔,用于通过紧固件将所述电机安装板紧固在机身电机安装结构上;所述电机安装第二弯板的中间设置有电机输出轴过孔;所述电机输出轴过孔周围圆周均布第二弯板过孔;所述第二弯板过孔用于通过紧固件将电机固定连接在电机安装板上。
进一步的,所述丝杠为滚珠丝杠。
进一步的,所述滑道上设置有滑道槽;所述滑道槽的两侧设置有滑道安装孔。
进一步的,所述滑道槽两端分别为滑道止端和滑道开口,且左、右2个滑道的滑道开口方向相反。
进一步的,所述限位主板和限位副板相对面上均设置有竖直方向的齿条;所述限位主板水平方向均布多组水平限位螺孔。
进一步的,所述滑架包括滑架板和滑架安装柄,所述滑架安装柄设置在滑架板的两端。
进一步的,所述滑架板为框架结构;所述滑架板中间部设置有丝杠通过孔和螺母安装板固定孔;所述螺母安装板固定孔位于丝杠通过孔的周边;所述安装柄上设置有接头插孔。
进一步的,所述拉杆组件包括拉杆和连接轴;所述连接轴限位连接在拉杆第一端。
进一步的,所述拉杆包括拉杆体和连杆头;所述连杆头上设置有连杆头铰接孔。
进一步的,所述拉杆体两端均连接连杆头;所述连接轴包括机翼铰接棱柱,用以限位连接右机翼或左机翼。
进一步的,飞行器用机翼展收装置还包括接头;所述接头第一端铰接拉杆组件;所述接头第二端铰接滑架。
进一步的,还包括限位单元;所述限位单元包括限位主板和限位副板;所述限位主板安装在一侧滑道外的所述机身侧壁上,并位于该所述滑道的滑道止端处,该滑道止端位于机身的机头方向;所述限位副板可沿所述机身方向位置可调整地连接在限位主板上;不同位置的所述限位副板配合相对面的滑道上的滑道止端,限定滑架的不同位移行程。
一种带有机翼展收装置的飞行器,包括机身、右机翼和左机翼;所述机身前部安装有所述的飞行器用机翼展收装置。
与现有技术相比,本发明至少可实现如下有益效果之一:
1、本发明的飞行器用机翼展收装置与机身固定连接,从结构上保证了飞行器用机翼展收装置所铰接的机翼与机身的随动性良好;并通过细牙的丝杠和丝杠螺母组成的螺旋副机构铰接滑架稳定滑行在滑道槽中,保证了机翼展收过程的稳定性。
2、本发明的飞行器用机翼展收装置通过同一电机带动滑架运动;滑架同时带动左、右两侧的拉杆组件同步运动,保证了拉杆组件所铰接的左、右机翼的同步展收;同时,飞行器用机翼展收装置还包括连接在机身上的限位单元;可调整限位位置的限位单元配合滑道止端形成不同的滑架位移行程,从而调整右机翼和左机翼之间形成不同的最大展开角度,以适应不同的飞行环境。
3、本发明飞行器用机翼展收装置由电机、丝杠及丝杠螺母、滑架、拉杆组件及接头等组成,结构简单,重量轻,传动链短,机翼展收响应速度快。
4、本发明飞行器用机翼展收装置中滑架与接头之间、机翼与连接轴之间均为棱柱限位铰接,保证了机翼展收的可靠性以及展开状态下自限位的可靠性,同时能够保证飞行器可靠地长期储存。
附图说明
附图仅用于表示出具体实施例的目的,而并不认为是对本发明的限制,在整个附图中,相同的参考符号表示相同的部件;
图1为本发明安装在高空飞行器上机翼展开的立体示意图;
图2为本发明安装在高空飞行器上机翼展开的右视示意图;
图3为本发明安装在高空飞行器上机翼收拢的立体示意图;
图4为图1中A部的局部放大示意图;
图5为本发明整体结构立体示意图;
图6为本发明整体结构爆炸示意图;
图7为本发明丝杠螺母结构示意图;
图8为本发明滑道结构示意图;
图9为本发明滑架结构示意图;
图10为本发明拉杆结构示意图;
图11为本发明连接轴结构示意图;
图12为本发明电机安装板结构示意图;
图13为本发明丝杠螺母安装板示意图;
图14为本发明接头结构示意图;
图15本发明伸缩装置结构爆炸示意图;
图16为图5中B部的局部放大示意图;
图17为图6中C部的局部放大示意图;
图18为本发明带有展开状态伸缩装置的高空飞行器机翼的部分结构示意图;
图19本发明伸缩装置收缩状态结构示意图。
附图标记:
1.动力组件;11.电机;12.丝杠;13.丝杠螺母;131.丝杠螺母体;132.丝杠螺母定位柱;14.联轴器;2.滑道;21.滑道槽;22.滑道安装孔;3.滑架;31.滑架板;311.丝杠通过孔;312.螺母安装板过孔;32.滑架安装柄;321.棱柱接头插孔;4.拉杆组件;41.拉杆;411.拉杆体;412.连杆头;4121.连杆头铰接孔;42.连接轴;421.连接轴体;422.机翼铰接棱柱;423.连接轴铰接圆柱;5.电机安装板;51.电机安装第一弯板;52.电机安装第二弯板;6.丝杠螺母安装板;61.丝杠螺母通过孔;62.螺母安装板固定孔;7.接头;71.接头体;72.接头铰接棱柱;73.接头铰接圆柱;8.限位单元;81.限位主板;82.限位副板;9.伸缩组件;91.伸缩电机;92.伸缩螺母;93.伸缩丝杠;94.伸缩连杆组件;95.伸缩连杆接头;100.飞行器用机翼展收装置;101.机身;1011.机身安装槽;102.右机翼;1021.桁架单元;1022.机翼尾板;1023.机翼铰接单元;103.左机翼;200.机翼铰接轴。
具体实施方式
下面结合图1-图19来具体描述本发明的飞行器用机翼展收装置100的优选实施例,其中,附图构成本发明一部分,并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理,并非用于限定本发明的范围。
本实施例具体涉及一种高空飞行器用机翼展收装置100。
如图1、图2和图3所示,高空飞行器包括机身101、右机翼102和左机翼103。右机翼102和左机翼103可旋转地同轴铰接在机翼铰接轴200处;机翼铰接轴200位于机身101前端上部的中轴线处。机身101内安装有支撑作用的支撑桁架;支撑桁架有多个横向机身支撑桁架和纵向机身支撑桁架。横向机身支撑桁架和纵向机身支撑桁架可做安装本发明的飞行器用机翼展收装置100的安装结构。机身101前部设置有机身安装槽1011,机身安装槽1011为机身101上左右贯通的槽体;机身安装槽1011在前后方向位于机身101上连接右机翼102和左机翼103的位置,在上下方向位于机身101的中部位置。在机身安装槽1011后部的位置设置有1个横向机身支撑桁架,该横向机身支撑桁架中部连接有机身电机安装结构,用于连接电机安装板5;在机身101内左右两侧的位置,分别设置有纵向机身支撑桁架;纵向机身支撑桁架上安装滑道2。
如图5和图6所示,一种飞行器用机翼展收装置100,安装在飞行器的机身101上,用以带动右机翼102和左机翼103同步展收。飞行器用机翼展收装置100包括动力组件1、滑道2、滑架3和拉杆组件4。
具体的,动力组件1和滑道2连接在机身101内部;滑道2对称设置在动力组件1的两侧;滑架3限位在滑道2上移动;滑架3两端从机身安装槽1011伸出,在机身101侧面分别连接1个拉杆组件4;2个拉杆组件4分别铰接右机翼102和左机翼103,带动右机翼102和左机翼103围绕机翼铰接轴200做同步收回和外展的动作。
如图4所示,拉杆组件4铰接右机翼102和左机翼103的具体位置位于右机翼102和左机翼103的安装位置的前部。
如图6所示,动力组件1包括电机11、丝杠12和丝杠螺母13;丝杠12第一端连接电机11输出端,丝杠12第二端活动连接丝杠螺母13。丝杠螺母13固定在滑架3上。
具体的,如图12所示,飞行器用机翼展收装置100所包括的电机安装板5用于将电机11连接在机身电机安装结构上。优选的,电机安装板5为L型弯折板,相对机身101水平的一面为电机安装第一弯板51,相对机身101垂直的一面为电机安装第二弯板52。
其中,电机安装第一弯板51上设置有第一弯板过孔,进一步优选第一弯板过孔为2个;第一弯板过孔用于通过紧固件将电机安装板5紧固在机身电机安装结构上;具体的,机身电机安装结构上设置有匹配的2个螺孔。
其中,电机安装第二弯板52的中间设置有电机输出轴过孔,电机输出轴过孔在第二弯板过孔处圆周均布;优选的,第二弯板过孔为4个,用于通过紧固件将电机11固定连接在电机安装板5上。
进一步具体的,丝杠12第一端通过联轴器14与电机11输出端连接,丝杠12与丝杠螺母13配合。当电机11启动,丝杠12旋转,丝杠螺母13带动其固连的零、部件一同产生直线位移。优选的,丝杠12为滚珠丝杠,丝杠螺母13为滚珠螺母;该丝杠12和丝杠螺母13组成的螺旋副能有效地将电机11输出轴的旋转运动转化为丝杠螺母13直线运动。该传动具有高传动效率、运动平稳、高精度、高耐用性、高可靠性和无背隙与高刚性等优点。
进一步具体的,如图7所示,丝杠螺母13包括丝杠螺母体131。优选的,丝杠螺母体131为六方体,该六方体一对侧面上贯通有丝杠通过内螺纹;垂直于丝杠通过内螺纹轴线的另一对侧面上分别设置有丝杠螺母定位柱132。优选的,丝杠螺母13为滚珠螺母。进一步优选丝杠螺母体131为正方体。
具体的,如图13所示,飞行器用机翼展收装置100还包括丝杠螺母安装板6,丝杠螺母安装板6的侧面上设置有贯通的丝杠螺母通过孔61。优选的,丝杠螺母通过孔61与丝杠螺母定位柱132过渡配合。丝杠螺母安装板6的一对侧端面上设置有螺母安装板固定孔62,用于将丝杠螺母安装板6安装在滑架3上。优选螺母安装板固定孔62为2对螺孔。
如图5和图6所示,丝杠螺母13通过丝杠螺母安装板6限位连接在滑架3上。丝杠螺母安装板6同时具有加强滑架3强度的作用。
如图8所示,滑道2为开有滑道槽21的安装板,滑道槽21的两侧设置有多组滑道安装孔22。安装滑道2用的纵向机身支撑桁架上设置滑道安装结构,滑道安装结构为与滑道安装孔22位置对应的螺纹孔;滑道2第一面贴合该纵向机身支撑桁架,通过紧固件,优选为锥头螺钉,将滑道2固定安装在机身101内。优选的,滑道2第二面上的滑道安装孔22设置有倒棱,倒棱所形成的锥体空间可以容纳锥头螺钉的锥帽,以便紧固件完全沉浸在滑道2第二面内部,不干涉滑架3的移动。优选的,滑道槽21一面贯通为滑道开口,便于安装滑架3,滑道槽21另一面没有贯通,为滑道止端,用来限位滑架3的最大行程。2条滑道安装时,滑道止端方向相反;2个滑道止端限定了一个完整的滑架3位移区间。滑架3位于机身101尾部方向的滑道止端时,右机翼102和左机翼103叠置在机身101上;滑架3位于机身101头部方向的滑道止端时,右机翼102和左机翼103以最大展开角位于机身101两侧。
具体的,滑架3包括滑架板31和滑架安装柄32,滑架安装柄32设置在滑架板31的两端。
如图9所示,2个滑架板31前、后对称设置,该2个滑架板31通过两端的滑架安装柄32连接成一个滑架桁架结构,滑架桁架结构可以减轻整个装置的重量,还能方便在滑架桁架结构的中间位置安装丝杠螺母13和丝杠螺母安装板6。滑架板31中间位置设置有丝杠通过孔311和螺母安装板过孔312;螺母安装板过孔312圆周均布在丝杠通过孔311的周边;优选的,沿丝杠通过孔311圆周均布4个螺母安装板过孔312,与丝杠螺母安装板6结构对应。
进一步具体的,如图9所示,滑架安装柄32为挂耳结构,在挂耳结构的两端的中心位置设置有棱柱接头插孔321。优选的,棱柱接头插孔321为多面体的棱柱孔,进一步优选为四方柱孔。棱柱孔的设置具有定向作用,可使拉杆组件4能跟随滑架3沿滑道槽21直线位移。
优选的,滑道槽21宽度与滑架3的滑架安装柄32高度的尺寸配合为间隙配合;进一步优选的,滑架板31的宽度与2个滑道2之间的尺寸配合为间隙配合滑道槽21的上、下槽口,以及2个滑道2相对的表面、滑架板31的两个端面以及滑架安装柄32的上下表面,均具有加工粗糙度要求;再进一步优选的,该粗糙度不大于Ra0.064。
这种尺寸配合和表面粗糙度的设定,可以使得滑架3在滑道槽21内的滑动稳定可靠。
具体的,如图5和图6所示,滑道槽21为一面为滑道开口,另一面为滑道止端,且左、右2个滑道槽21的滑道开口方向相反。这种设置使得两端都可以作为滑架3的行程限位,即形成双行程限位。作为滑架3位移的极限位置设定,对应右机翼102和左机翼103叠放和伸展成一字或更大角度的两个极限位置状态。优选的,本实施例滑道槽21允许右机翼102和左机翼103之间的展开角从0°展开至210°。
如图5和图6所示,为了能够调整最大展开角,飞行器用机翼展收装置100还包括限位单元8。限位单元8设置有一个,安装在机身101侧壁上,与滑道止端位于机身101头部方向的滑道2同侧,且与滑道槽21位置对应。
进一步具体的,如图16和图17所示,限位单元8包括限位主板81和限位副板82;限位主板81安装在机身101侧壁上,具体位于滑道2靠近机身101头部的一端;限位主板81上设置有多组螺纹孔;限位副板82上设置有一组过孔;限位副板82的一组过孔分别匹配限位主板81上的不同组的螺纹孔,通过紧固件连接,可以定位在限位主板81水平方向的不同位置。不同水平位置的限位副板82端面配合滑道槽21的滑道止端,形成不同的滑架3位移行程,从而调整右机翼102和左机翼103之间形成不同的最大展开角度,以适应不同的飞行环境需求。
如图17所示,限位主板81外表面设置有竖直方向的齿条,限位副板82内表面也设置对应的竖直方向的齿条。限位副板82以齿面粘合的方式,稳定定位在限位主板81上,保证了最大展翼状态下,限位副板82能够可调整地稳定连接在限位主板81上;由于限位主板81相对于机身101位置固定,每次位置调整后,限位副板82相对于机身101位置也固定,从而保证右机翼102和左机翼103以设定的最大展开角度稳定展开,进而保证了舵面控制下高空飞行器的稳定飞行。
进一步优选的,限位主板81和限位副板82在平行于滑道槽21的位置开设有限位板槽。当滑架3带动右机翼102和左机翼103到在最大展开角度调整区间,滑架安装柄32进入限位板槽内,进一步限位并支撑滑架3,从而进一步增强了飞行器用机翼展收装置100运行的稳定性。
具体到本实施例,限位主板81上水平方向设置有5组限位螺孔;每两个水平限位螺孔之间间隔8个齿距,滑架3每位移8个齿距,即1个限位螺孔孔距,对应右机翼102和左机翼103展开角度变化15°。当限位副板82分别安装在限位主板81两端的螺纹孔上时,对应右机翼102和左机翼103展开角度最大值分别为150°和210°。右机翼102和左机翼103最大展开角在此范围内,能够满足飞行器在不同高度空间的的飞行性能要求。
如图5和图16所示,飞行器用机翼展收装置100还包括接头7;接头7为阶梯轴,接头7第一端铰接拉杆组件4;接头7第二端连接滑架3。
如图6、图10所示,拉杆组件4包括拉杆41和连接轴42。拉杆41包括拉杆体411和连杆头412;连杆头412上设置有连杆头铰接孔4121。连接轴42可旋转连接在拉杆41第一端。拉杆41第二端可旋转连接在接头7上。优选的,拉杆体411为管件;管件的拉杆体411可以进一步降低整体装置的重量。拉杆体411两端中心设置有内螺纹,用于螺接连杆头412。
优选的,连杆头412为带有螺杆部的连杆吊耳体;连杆吊耳体的几何中心设置有连杆头铰接孔4121。连杆头412的螺杆部用于螺接拉杆体411。拉杆体411两端分别连接1个连杆头412。
如图11所示,连接轴42为阶梯轴,其中包括依次设置的连接轴铰接圆柱423、连接轴体421和机翼铰接棱柱422;其中,连接轴铰接圆柱423可旋转连接拉杆41第一端的连杆头铰接孔4121。在带动右机翼102或左机翼103展收的过程中,拉杆41和连接轴42之间有旋转运动,同时,机翼铰接棱柱422限位连接在右机翼102或左机翼103上,保持右机翼102或左机翼103与机翼铰接棱柱422位置不变。机翼铰接棱柱422可以限制右机翼102和左机翼103分别跟随各自连接的连接轴42同步、同向运动。具体的,可以保证右机翼102和左机翼103分别以机翼铰接轴200旋转中心为圆心,以机翼铰接轴200轴心到连接轴42轴线的垂直距离为半径,做同步的旋转。
优选的,如图11所示,在安装结构下,机翼铰接棱柱422位于连接轴42上方,为四棱柱,与右机翼102或左机翼103上设置的四方孔对应连接。
优选的,连接轴铰接圆柱423与拉杆41第一端的连杆头铰接孔4121通过轴承铰接;进一步优选的,该轴承为深沟球轴承。深沟球轴承具有摩擦系数小、转速较高、有一定的调心能力、可承受较大的径向载荷、能承受两个方向交变的轴向载荷的优点,能因对机翼旋转过程中带给铰链的载荷冲击。
具体的,拉杆41第二端的连杆头铰接孔4121可旋转连接在接头7上;拉杆41第一端的连杆头铰接孔4121可旋转连接在连接轴铰接圆柱423上。
如图14所示,接头7包括依次设置的接头铰接圆柱73、接头体71和接头铰接棱柱72。其中,接头铰接圆柱73为接头7第一端,接头铰接棱柱72为接头7第二端。进一步具体的,接头铰接棱柱72插接在滑架3上的棱柱接头插孔321内;接头铰接圆柱73可旋转连接在拉杆41第二端的连杆头铰接孔4121内。优选的,接头铰接圆柱73与拉杆41第二端的连杆头铰接孔4121通过轴承铰接。
储运时,如图3所示,右机翼102和左机翼103铰接在机翼铰接轴200处,且相叠在机身101上部,本实施例中,右机翼102在上,左机翼103在下。此时,滑架3在接近电机11的位置。电机11启动,电机11通过联轴器14将旋转动力传递给丝杠12;丝杠12旋转带动丝杠螺母13在丝杠12上向机身101的头部做直线位移。丝杠螺母13带动滑架3在滑道2的滑道槽21导向下作直线运动,滑架3通过接头铰接棱柱72带动限位铰接的接头7一同作直线运动;铰接在接头7上部的接头铰接圆柱73处的拉杆41跟随滑架3一同向前运动,并围绕接头7旋转,这种复合运动通过拉杆41第一端传递给连接轴42,使得连接轴42同样做直线运动加旋转运动的复合运动。两侧的连接轴42上端的机翼铰接棱柱422分别限位连接右机翼102和左机翼103,右机翼102和左机翼103在各自的该限位铰接点处,围绕机翼铰接轴200做旋转,从而使得右机翼102和左机翼103分别围绕机翼铰接轴200旋转,从机身101上分别向两侧展开,直至右机翼102和左机翼103之间形成最大展开角,如图1所示。此时,电机11抱死,飞行器用机翼展收装置100处于静止状态,飞行器在右机翼102和左机翼103稳定保持在设定展开角度状态飞行。
如图5和图6所示,电机11带动右机翼102和左机翼103从图3的收纳状态到达图1的展开状态。展开的最大角度可以只通过滑道2上滑道槽的滑道止端控制,也可以通过限位单元8将最大展开角控制在设定的任一角度;控制系统通过设定在限位位置的位置传感器接收到最大角度到达信号,指示电机11抱死,右机翼102和左机翼103即可对称保持在该角度位置,并处于稳定、可靠的状态。这种稳定、可靠性源于滚珠丝杠和滚珠螺母的配合、限位单元8的齿条配合以及各铰接位置的多棱柱与多棱轴孔的限位配合。
另外,由于是电机11通过同一滑架3同时带动右机翼102和左机翼103一同运动,右机翼102和左机翼103具有良好的展收一致性,进一步优化了飞行器的飞行性能。
电机11反转,右机翼102和左机翼103被同时从展开状态带回至收纳状态。
一种带有机翼展收装置的飞行器,如图1、图2、图3所示,包括机身101、右机翼102和左机翼103;右机翼102和左机翼103铰接在机身101顶端设置的机翼铰接轴200处。机身101前部安装有所述的飞行器用机翼展收装置100。
如图3和图4所示,飞行器的右机翼102和左机翼103分别包括内翼和外翼。如图1所示,带有机翼展收装置的飞行器还包括伸缩组件9,伸缩组件9能够使得外翼相对于内翼伸缩。
如图1所示,所述伸缩组件9对称安装在右机翼102和左机翼103上。图1显示了飞行器右机翼102内部结构示意,其中的伸缩组件9为安装在右机翼102上的收缩状态。
以右机翼102上安装的伸缩组件9具体介绍:
如图18所示,右机翼102还包括桁架单元1021、机翼尾板1022和机翼铰接单元1023。右机翼102通过机翼铰接单元1023铰接在机翼铰接轴200处。桁架单元1021用于固定支撑内翼,机翼尾板1022位于外翼的末端。外翼可以在伸缩组件9的带动下,套接在内翼上,或从内翼上弹出。
图15为伸缩组件9的爆炸示意图。图18为伸缩组件9的展开示意图。图19为伸缩装置9收缩状态结构示意图。如图19所示,伸缩组件9包括伸缩电机91、伸缩螺母92、伸缩丝杠93、伸缩连杆组件94和伸缩连杆接头95。伸缩电机91固定连接在桁架单元1021上,伸缩连杆接头95固定连接在机翼尾板1022上。伸缩电机91输出端连接伸缩丝杠93输入端,伸缩螺母92安装在伸缩丝杠93上。伸缩连杆组件94为多级的交叉连续的菱形连杆结构,伸缩连杆组件94设置有第一固定点、第二固定点,在第一固定点和第二固定点之间顺序设置有多个中间铰接点。其中,第一固定点为第一个菱形连杆结构的前端的铰接点,该点固定安装在伸缩电机91处;第二固定点为最后一个菱形连杆结构的后端的铰接点,该点固定连接在伸缩连杆接头95处,伸缩连杆接头95连接机翼尾板1022;顺序设置的多个中间铰接点中最靠近第一固定点,也是第一个菱形连杆结构的后端的铰接点,定义为第一个中间铰接点,该点固定在伸缩螺母92上。
在伸缩组件9的初始状态时,伸缩电机91启动,带动伸缩丝杠93旋转,伸缩螺母92随即产生直线位移,使得伸缩连杆组件94上的第一个中间铰接点迅速远离第一固定点;第一菱形连杆结构变形,产生伸缩丝杠93轴线方向的位移变化。第一菱形连杆结构同时带动其它菱形连杆结构同时变形,每个菱形连杆结构均相对于其前面的菱形连杆结构产生相同方向位移量的变化;累积到伸缩连杆接头95处,产生多级放大的位移。伸缩连杆接头95连接的机翼尾板1022迅速弹出,带动外翼相对内翼向外脱出。
伸缩电机91反转,将伸缩组件9收回到内翼。
带有伸缩装置和展收装置的机翼的飞行器,可以在较小的空间稳定地收纳,并能通过机翼的展收和伸缩,很好地解决临近空间环境下舵面控制无法优化的飞行器飞行性能的问题。
以上,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。同时,凡搭载了本装置的设备,以扩大应用领域并产生复合的技术效果,都属于本方法发明保护的范围。
Claims (6)
1.一种飞行器用机翼展收装置,其特征在于,安装在飞行器的机身(101)上,用以带动右机翼(102)和左机翼(103)同步展收;包括动力组件(1)、滑道(2)、滑架(3)、拉杆组件(4)、电机安装板(5)、丝杠螺母安装板(6)、接头(7)和限位单元(8);
所述动力组件(1)和滑道(2)设置在机身(101)内部;所述滑道(2)对称设置在动力组件(1)的两侧;所述滑道(2)上设置有滑道槽(21);所述滑道槽(21)上设置有滑道止端;
所述滑架(3)限位在滑道槽(21)内移动;
所述限位单元(8)包括限位主板(81)和限位副板(82);所述限位主板(81)连接在机身(101)的外侧面,所述限位副板(82)安装在限位主板(81)的外侧;所述限位副板(82)在所述机身(101)的前、后方向上位置可调;所述限位副板(82)与所述滑道止端共同限定所述滑架(3)的位移区间;
所述滑架(3)的两端分别通过棱柱接头插孔(321)连接所述接头(7),所述接头(7)铰接所述拉杆组件(4);2个所述拉杆组件(4)分别通过机翼铰接棱柱(422)连接所述右机翼(102)和左机翼(103);
所述动力组件(1)包括电机(11)、丝杠(12)和丝杠螺母(13);所述丝杠(12)一端连接所述电机(11)的输出端,所述丝杠(12)另一端连接所述丝杠螺母(13);
所述电机(11)通过电机安装板(5)连接在机身(101)内部;所述丝杠螺母(13)通过丝杠螺母安装板(6)连接在滑架(3)上;
所述滑架(3)包括滑架板(31)和滑架安装柄(32);2个所述滑架板(31)沿所述机身(101)方向前、后设置,2个所述滑架板(31)的两端分别通过滑架安装柄(32)连接;
所述限位主板(81)和限位副板(82)的相对面均设置有竖向齿条;所述限位主板(81)上设置多组安装螺孔;所述限位副板(82)上设置1组安装孔。
2.根据权利要求1所述的飞行器用机翼展收装置,其特征在于,所述滑架板(31)中部设置有丝杠通过孔(311);所述丝杠通过孔(311)周边设置有螺母安装板过孔(312);所述丝杠螺母(13)和丝杠螺母安装板(6)设置在2个所述滑架板(31)之间。
3.根据权利要求1所述的飞行器用机翼展收装置,其特征在于,所述滑架安装柄(32)的厚度不大于所述滑道槽(21)的宽度;所述棱柱接头插孔(321)设置在所述滑架安装柄(32)上;所述棱柱接头插孔(321)位于所述滑道(2)的外侧。
4.根据权利要求3所述的飞行器用机翼展收装置,其特征在于,所述拉杆组件(4)包括拉杆(41)和连接轴(42);所述连接轴(42)限位连接在所述拉杆(41)的第一端;所述机翼铰接棱柱(422)设置在连接轴(42)的上端。
5.根据权利要求4所述的飞行器用机翼展收装置,其特征在于,所述接头(7)包括依次设置的接头铰接圆柱(73)、接头体(71)和接头铰接棱柱(72);所述接头铰接圆柱(73)铰接所述拉杆(41)的第二端;所述接头铰接棱柱(72)连接所述滑架(3)。
6.一种带有机翼展收装置的飞行器,其特征在于,所述飞行器包括机身(101)、右机翼(102)和左机翼(103);所述机身(101)安装有权利要求1-5任一所述的飞行器用机翼展收装置。
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