CN115783257A - 复合翼模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及复合翼模块，包括机翼主体和开设在机翼主体中部的涵道，机翼主体左右两侧均设置连接机构并通过连接机构将机体和另一复合翼模块择一连接；所述涵道连通机翼主体上下翼面，涵道内供一可提供升力的复合动力模块设置。机翼主体上下翼面可以在飞行器巡航时提供升力，复合动力模块可在飞行器垂直起降时提供升力，复合动力模块也可在飞行器巡航时提供升力。各个复合翼模块之间便于拆卸组装，可随飞行要求制定相应复合翼模块数量的飞行器，功能多样，可快速增加飞行器飞行性能。

Description

复合翼模块

技术领域

本发明涉及飞行器技术领域，特别是一种用于飞行器机翼的复合翼模块。

背景技术

机翼是固定翼飞行器的重要组成部分。在以往的设计中，机翼主要是在飞行器巡航飞行时，为飞行器提供升力。

随着科技的不断进步，功能多样的飞行器越来越多。为满足不同功能的飞行器设计，工程师们提出了多种可拆卸组合的飞行器机翼。

申请号为“CN201821172033.4”的中国专利，提出了一种快拆机翼和无人飞行器，其是使用一种插接结构将一部分机翼可拆卸地与另一固定机翼组合。

申请号为“CN201821783870.0”的中国专利，提出了一种无人机模块化机翼，其设计的模块化机翼，通过两侧相同的“多组模块接口”将多个机翼子模块连接在一起。

可以看出模块化机翼本身就具有快速调整飞行器飞行性能的优点。但这些模块化机翼仅能在飞行器巡航飞行时提供升力，功能较为单一。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供复合翼模块，为飞行器提供多种飞行所需的升力。

本发明实施例中采用以下方案实现：复合翼模块，包括机翼主体和开设在机翼主体中部的涵道，机翼主体左右两侧均设置连接机构并通过连接机构将机体和另一复合翼模块择一连接；

所述涵道连通机翼主体上下翼面，涵道内供一可提供升力的复合动力模块设置。

优选的，所述机翼主体包括侧边骨架、内桁架、涵道架和蒙皮，至少两根内桁架架设在两个侧边骨架之间，涵道架设置在内桁架和两个侧边骨架之间，涵道架为内部供复合动力模块设置的环形构件，所述蒙皮沿两个侧边骨架向内铺设在内桁架外部并环绕贴合至涵道架内侧。

优选的，所述侧边骨架前后两侧均设置一凸台，该凸台内水平开置一贯通凸台和侧边骨架的安装孔；所述连接机构由所述凸台构成，两个相邻的复合翼模块之间通过安装孔内插设销钉进行安装。

优选的，所述复合动力模块为升力风扇模块，所述升力风扇模块包括十字安装架、升力风扇和第一电子调速器，十字安装架架设在涵道内，十字安装架中部供升力风扇安装，所述的第一电子调速器设置在机翼主体内部，第一电子调速器电连接升力风扇。

优选的，所述复合动力模块为可倾转动力模块，所述可倾转动力模块包括倾转安装架、动力风扇、倾转模块、控制板和第二电子调速器，所述倾转安装架通过倾转模块可倾转地架设在涵道内，所述动力风扇安装在倾转安装架上，控制板和第二电子调速器设置在机翼主体内部，第二电子调速器电连接动力风扇，控制板电连接倾转模块。

优选的，所述复合动力模块为升力风扇模块，所述升力风扇模块包括十字安装架、升力风扇和第一电子调速器，十字安装架架设在涵道架内，十字安装架中部供升力风扇安装，所述的第一电子调速器设置在内桁架上，第一电子调速器电连接升力风扇。

优选的，所述复合动力模块为可倾转动力模块，所述可倾转动力模块包括倾转安装架、动力风扇、倾转模块、控制板和第二电子调速器，所述倾转安装架通过倾转模块可倾转地架设在涵道架内，所述动力风扇安装在倾转安装架上，控制板和第二电子调速器设置在内桁架上，第二电子调速器电连接动力风扇，控制板电连接倾转模块。

优选的，所述侧边骨架两侧设置线路开口供连接线束通过。

优选的，所述倾转安装架的倾转角度为0-90°。

本发明提供一种复合翼模块，相较于现有技术，本发明至少具有如下技术效果：

1、为飞行器提供多种飞行所需的升力；机翼主体上下翼面可以在飞行器巡航时提供升力，复合动力模块可在飞行器垂直起降时提供升力，复合动力模块也可在飞行器巡航时提供升力。

2、功能多样；各个复合翼模块之间便于拆卸组装，可随飞行要求制定相应复合翼模块数量的飞行器，功能多样，可快速增加飞行器飞行性能。

3、模块化程度高；复合动力模块具体可设计成升力风扇模块和可倾转动力模块，这是因为本案提出的复合翼模块内部模块化程度高，便于设计不同的可提供升力的动力装置，可倾转动力模块还可在飞行器巡航飞行时提供推力。

4、冗余程度高、更安全；多个复合翼模块设置在机体两侧，飞行器的冗余程度高，更加安全。

附图说明

图1是本发明的整体示意图；

图2是本发明采用升力风扇模块的示意图一；

图3是本发明采用升力风扇模块的示意图二；

图4是本发明采用可倾转动力模块的示意图一；

图5是本发明采用可倾转动力模块的示意图二；

图6是本发明采用可倾转动力模块的示意图三；

图7是本发明的部分结构图一；

图8是本发明倾转模块的结构示意图；

图9是本发明的部分结构图二。

标号说明：复合翼模块-1、机翼主体-2、涵道-3、连接机构-4、机体-10、复合动力模块-5、侧边骨架-21、内桁架-22、涵道架-23、蒙皮-24、凸台-25、安装孔-26、线路开口-27、升力风扇模块-6、十字安装架-61、升力风扇-62、第一电子调速器-63、可倾转动力模块-7、倾转安装架-71、动力风扇-72、倾转模块-73、控制板-74、第二电子调速器-75、涵道转轴-81、直线舵机-82、机身连接架-100。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。

请参阅图1至图9，复合翼模块1，包括机翼主体2和开设在机翼主体2中部的涵道3，机翼主体2左右两侧均设置连接机构4并通过连接机构4将机体10和另一复合翼模块1择一连接；

所述涵道3连通机翼主体2上下翼面，涵道3内供一可提供升力的复合动力模块5设置。复合动力模块5可以是螺旋桨发动机等能提供升力的发动机模块。本发明提出的复合翼模块1，是一种可分段组合安装在机体10两侧的机翼模块。其结构特点是，复合翼模块1两侧可随意与机体或另一个复合翼模块1组合安装，并且在复合翼模块1中部具有涵道，并且在涵道内设置可以产生升力的复合动力模块5。此结构的优点是，将飞行器具有升力的机翼与提供升力的动力装置相结合，可提供的升力大、升力种类丰富，结构紧凑，便于飞行器的紧凑设计。机翼主体2上下翼面可以在飞行器巡航时提供升力，复合动力模块5可在飞行器垂直起降时提供升力，复合动力模块5也可在飞行器巡航时提供升力。

并且各个复合翼模块1之间便于拆卸组装，可随飞行要求制定相应复合翼模块1数量的飞行器，功能多样，可快速增加飞行器飞行性能。进一步地，多个复合翼模块1设置在机体10两侧，飞行器的冗余程度高，更加安全。

机翼主体2的具体结构为，所述机翼主体2包括侧边骨架21、内桁架22、涵道架23和蒙皮24，至少两根内桁架22架设在两个侧边骨架21之间，涵道架23设置在内桁架22和两个侧边骨架21之间，涵道架23为内部供复合动力模块5设置的环形构件，所述蒙皮24沿两个侧边骨架21向内铺设在内桁架22外部并环绕贴合至涵道架23内侧。在本案中，采用两根内桁架22架设在两个侧边骨架21之间，涵道架23设置在两根内桁架22和两个侧边骨架21之间。在使用三根及以上的内桁架22时，涵道架23仍设置在数根内桁架22之间，这是为了保证结构的强度。

连接机构4的结构可以是多种多样的，在本案中，于所述侧边骨架21前后两侧均设置一凸台25，该凸台25内水平开置一贯通凸台25和侧边骨架21的安装孔26；所述连接机构4由所述凸台25构成，两个相邻的复合翼模块1之间通过安装孔26内插设销钉进行安装。本案所设计的连接机构4具体结构简单、拆装快速。在本案中，机体10内部设置与侧边骨架21结构一致的机身连接架100，复合翼模块1通过连接机构4连接在机体10两侧。

进一步阐述复合动力模块5功能，所述复合动力模块5的结构为：所述复合动力模块5为升力风扇模块6，所述升力风扇模块6包括十字安装架61、升力风扇62和第一电子调速器63，十字安装架61架设在涵道3内，十字安装架61中部供升力风扇62安装，所述的第一电子调速器63设置在机翼主体2内部，第一电子调速器63电连接升力风扇62。此时，升力风扇模块6的主要功能是为飞行器提供用于飞行器起降及悬停的升力，并且，该升力风扇模块6也可以在飞行器巡航时提供部分升力。

进一步阐述复合动力模块5功能，所述复合动力模块5的结构为：所述复合动力模块5为可倾转动力模块7，所述可倾转动力模块7包括倾转安装架71、动力风扇72、倾转模块73、控制板74和第二电子调速器75，所述倾转安装架71通过倾转模块73可倾转地架设在涵道3内，所述动力风扇72安装在倾转安装架71上，控制板74和第二电子调速器75设置在机翼主体2内部，第二电子调速器75电连接动力风扇72，控制板74电连接倾转模块73。可倾转动力模块7通过倾转模块73提供多种角度的升力，倾转模块73未倾转倾转安装架71时，倾转安装架71处于水平位置，设置在倾转安装架71上的动力风扇72为飞行器提供升力；当倾转模块73将倾转安装架71向机翼后侧倾转90度时，设置在倾转安装架71上的动力风扇72为飞行器提供的升力水平向后，更具体的，此升力为推力。在倾转模块73将倾转安装架71向机翼后侧倾转的0-90度之间，动力风扇72为飞行器同时提供推力和升力。

复合动力模块5具体可设计成升力风扇模块6和可倾转动力模块7，这是因为本案提出的复合翼模块1内部模块化程度高，便于设计不同的可提供升力的动力装置。此外，复合动力模块5还可以根据飞行器的飞行需要，选择其他不同种类的动力装置。

倾转模块73的结构可以是多种多样的，在本发明中，所述倾转模块73包括涵道转轴81和直线舵机82，所述涵道转轴81由杆件和连接在杆件一端的摇臂组成，所述杆件的另一端与倾转安装架71固定连接，所述直线舵机82的两端分别铰接在涵道架23和涵道转轴81的摇臂上；所述直线舵机82在工作时进行伸缩，直线舵机82推动摇臂使所述涵道转轴81转动以带动倾转安装架71倾转。所述倾转安装架71的倾转角度为0-90°。

此外，倾转模块73还可通过设置在涵道架23上的步进电机连接倾转安装架71等结构实现倾转。

所述复合动力模块5为升力风扇模块6，所述升力风扇模块6包括十字安装架61、升力风扇62和第一电子调速器63，十字安装架61架设在涵道架23内，十字安装架61中部供升力风扇62安装，所述的第一电子调速器63设置在内桁架22上，第一电子调速器63电连接升力风扇62。

所述复合动力模块5为可倾转动力模块7，所述可倾转动力模块7包括倾转安装架71、动力风扇72、倾转模块73、控制板74和第二电子调速器75，所述倾转安装架71通过倾转模块73可倾转地架设在涵道架23内，所述动力风扇72安装在倾转安装架71上，控制板74和第二电子调速器75设置在内桁架22上，第二电子调速器75电连接动力风扇72，控制板74电连接倾转模块73。

所述侧边骨架21两侧设置线路开口27供连接线束通过。本发明提出的复合翼模块1内部线束可以采用串联或并联方式连接至机体10内部的航电设备。

应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变。

其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合。

最后，以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.复合翼模块(1)，其特征在于：包括机翼主体(2)和开设在机翼主体(2)中部的涵道(3)，机翼主体(2)左右两侧均设置连接机构(4)并通过连接机构(4)将机体(10)和另一复合翼模块(1)择一连接；

所述涵道(3)连通机翼主体(2)上下翼面，涵道(3)内供一可提供升力的复合动力模块(5)设置。

2.根据权利要求1所述的复合翼模块，其特征在于：所述机翼主体(2)包括侧边骨架(21)、内桁架(22)、涵道架(23)和蒙皮(24)，至少两根内桁架(22)架设在两个侧边骨架(21)之间，涵道架(23)设置在内桁架(22)和两个侧边骨架(21)之间，涵道架(23)为内部供复合动力模块(5)设置的环形构件，所述蒙皮(24)沿两个侧边骨架(21)向内铺设在内桁架(22)外部并环绕贴合至涵道架(23)内侧。

3.根据权利要求2所述的复合翼模块，其特征在于：所述侧边骨架(21)前后两侧均设置一凸台(25)，该凸台(25)内水平开置一贯通凸台(25)和侧边骨架(21)的安装孔(26)；所述连接机构(4)由所述凸台(25)构成，两个相邻的复合翼模块(1)之间通过安装孔(26)内插设销钉进行安装。

4.根据权利要求1所述的复合翼模块，其特征在于：所述复合动力模块(5)为升力风扇模块(6)，所述升力风扇模块(6)包括十字安装架(61)、升力风扇(62)和第一电子调速器(63)，十字安装架(61)架设在涵道(3)内，十字安装架(61)中部供升力风扇(62)安装，所述的第一电子调速器(63)设置在机翼主体(2)内部，第一电子调速器(63)电连接升力风扇(62)。

5.根据权利要求1所述的复合翼模块，其特征在于：所述复合动力模块(5)为可倾转动力模块(7)，所述可倾转动力模块(7)包括倾转安装架(71)、动力风扇(72)、倾转模块(73)、控制板(74)和第二电子调速器(75)，所述倾转安装架(71)通过倾转模块(73)可倾转地架设在涵道(3)内，所述动力风扇(72)安装在倾转安装架(71)上，控制板(74)和第二电子调速器(75)设置在机翼主体(2)内部，第二电子调速器(75)电连接动力风扇(72)，控制板(74)电连接倾转模块(73)。

6.根据权利要求2所述的复合翼模块，其特征在于：所述复合动力模块(5)为升力风扇模块(6)，所述升力风扇模块(6)包括十字安装架(61)、升力风扇(62)和第一电子调速器(63)，十字安装架(61)架设在涵道架(23)内，十字安装架(61)中部供升力风扇(62)安装，所述的第一电子调速器(63)设置在内桁架(22)上，第一电子调速器(63)电连接升力风扇(62)。

7.根据权利要求2所述的复合翼模块，其特征在于：所述复合动力模块(5)为可倾转动力模块(7)，所述可倾转动力模块(7)包括倾转安装架(71)、动力风扇(72)、倾转模块(73)、控制板(74)和第二电子调速器(75)，所述倾转安装架(71)通过倾转模块(73)可倾转地架设在涵道架(23)内，所述动力风扇(72)安装在倾转安装架(71)上，控制板(74)和第二电子调速器(75)设置在内桁架(22)上，第二电子调速器(75)电连接动力风扇(72)，控制板(74)电连接倾转模块(73)。

8.根据权利要求3所述的复合翼模块，其特征在于：所述侧边骨架(21)两侧设置线路开口(27)供连接线束通过。

9.根据权利要求5所述的复合翼模块，其特征在于：所述倾转安装架(71)的倾转角度为0-90°。

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