CN206068134U - 一种可变翼展的充气式柔性机翼结构 - Google Patents
一种可变翼展的充气式柔性机翼结构 Download PDFInfo
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Abstract
一种可变翼展的充气式柔性机翼结构，包括根部翼肋、尖部翼肋及若干中间翼肋，在根部翼肋与尖部翼肋之间连接有多级式伸缩套管和多级式伸缩方管，两者平行设置；若干中间翼肋通过多级式伸缩套管和多级式伸缩方管安装在根部翼肋与尖部翼肋之间；多级式伸缩方管与中间翼肋之间安装有伸缩驱动机构；在根部翼肋与中间翼肋之间、相邻中间翼肋之间、中间翼肋与尖部翼肋之间分别覆盖有柔性蒙皮。本实用新型可根据实际需要改变翼展长度，使无人机在狭小的空间内存放和停靠；无人机起飞前，根据任务需要将翼展调整到合适长度，任务执行过程中如遇飞行环境的改变，可在飞行过程中实时调整翼展尺寸，重新适应当前飞行环境，使无人机具有更强的环境适应能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种充气式柔性机翼结构，特别是涉及一种可变翼展的充气式柔性机翼结构。
背景技术
随着无人机技术的高速发展，用于完成各项特殊任务且型号各异的无人机也被不断开发出来，并且以固定翼无人机居多。由于设定的任务不同，针对特定任务而设计的无人机，其在外形特点和气动布局上普遍具有特殊性，对于这种特殊性的外形特点和气动布局而言，其在无人机设计制造之初就被固定下来且不能更改。但这种用于执行特定任务的无人机却也伴随着工作能力单一及环境适应能力不强的弱点。再有，固定翼无人机在停放时占用空间较大，如遇特殊情况，很难在狭小的空间内存放和停靠，也相应降低了固定翼无人机的环境适应能力。
对于固定翼无人机存在的上述弱点，相关技术人员开发出了一类新式结构的无人机，这类无人机的机翼采用充气式柔性材料制成，使无人机整机具备了重量轻、成本低以及便携性好的优点，而且无人机在不使用时，可以卸去机翼内的气体，减小无人机整机的空间占比，在一定程度上提高了环境适应能力，因此，采用了充气式柔性机翼的无人机受重视的程度越来越高。
但是，在国外现有的少数几种机型中，无人机的机翼为全柔性结构，特别是机翼内部没有设置支撑骨架结构，当无人机的机翼充气完成后，在后续的飞行过程中，全柔性结构机翼不能根据实际气动环境更改翼展，因此，在不同任务下的环境适应能力也会相应降低。
实用新型内容
针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种可变翼展的充气式柔性机翼结构，能够根据实际需要改变翼展长度，通过将翼展长度调整到最小，可使无人机整体较轻松的在狭小的空间内存放和停靠；无人机起飞前，可以根据任务需要将翼展调整到合适长度，在无人机起飞后，任务执行过程中如遇飞行环境的改变，可以在飞行过程中实时调整翼展尺寸，以重新适应当前的飞行环境，使无人机具有了更强的环境适应能力。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种可变翼展的充气式柔性机翼结构，包括根部翼肋、尖部翼肋及中间翼肋，所述中间翼肋数量若干，其特点是：在所述根部翼肋与尖部翼肋之间连接有多级式伸缩套管和多级式伸缩方管，多级式伸缩套管与多级式伸缩方管平行设置；若干所述中间翼肋通过多级式伸缩套管和多级式伸缩方管安装在根部翼肋与尖部翼肋之间；所述多级式伸缩方管与中间翼肋之间安装有伸缩驱动机构；在所述根部翼肋与中间翼肋之间、相邻中间翼肋之间、中间翼肋与尖部翼肋之间分别覆盖有柔性蒙皮。
所述多级式伸缩套管包括首级单元套管、末级单元套管及中间级单元套管，所述中间级单元套管数量若干；所述根部翼肋固连在首级单元套管的内侧端，首级单元套管的外侧端固连有一片中间翼肋；所述尖部翼肋固连在末级单元套管的外侧端，其余所述中间翼肋分别固装在若干中间级单元套管的外侧端。
所述多级式伸缩方管包括首级单元方管、末级单元方管及中间级单元方管，所述中间级单元方管数量若干；所述首级单元方管的内侧端与根部翼肋相固连，首级单元方管的外侧端与一片中间翼肋相固连；所述末级单元方管的外侧端与尖部翼肋相固连，若干所述中间级单元方管的外侧端分别与其余中间翼肋相固连。
所述伸缩驱动机构包括驱动电机、蜗杆、蜗轮、齿轮及齿条；所述驱动电机固装在中间翼肋的外侧面上，所述蜗杆与驱动电机的电机轴相固连；所述齿轮通过轮架安装在中间翼肋的外侧面上，所述蜗轮与齿轮共轴连接，且蜗轮与蜗杆相啮合；所述齿条固装在中间级单元方管上，齿轮与齿条相啮合。
本实用新型的有益效果：
本实用新型能够根据实际需要改变翼展长度，通过将翼展长度调整到最小，可使无人机整体较轻松的在狭小的空间内存放和停靠；无人机起飞前，可以根据任务需要将翼展调整到合适长度，在无人机起飞后，任务执行过程中如遇飞行环境的改变，可以在飞行过程中实时调整翼展尺寸，以重新适应当前的飞行环境，使无人机具有了更强的环境适应能力。
附图说明
图1为本实用新型的一种可变翼展的充气式柔性机翼结构(展开状态)示意图；
图2为本实用新型的一种可变翼展的充气式柔性机翼结构(收起状态)示意图；
图3为本实用新型的多级式伸缩套管与根部翼肋、尖部翼肋及中间翼肋的安装示意图；
图4为本实用新型的多级式伸缩方管与根部翼肋、尖部翼肋及中间翼肋的安装示意图；
图5为图1中I部放大图；
图中，1—根部翼肋，2—尖部翼肋，3—中间翼肋，4—多级式伸缩套管，5—多级式伸缩方管，6—伸缩驱动机构，7—首级单元套管，8—末级单元套管，9—中间级单元套管，10—首级单元方管，11—末级单元方管，12—中间级单元方管，13—驱动电机，14—蜗杆，15—蜗轮，16—齿轮，17—齿条，18—轮架。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明。
如图1～5所示，一种可变翼展的充气式柔性机翼结构，包括根部翼肋1、尖部翼肋2及中间翼肋3，所述中间翼肋3数量若干，在所述根部翼肋1与尖部翼肋2之间连接有多级式伸缩套管4和多级式伸缩方管5，多级式伸缩套管4与多级式伸缩方管5平行设置；若干所述中间翼肋3通过多级式伸缩套管4和多级式伸缩方管5安装在根部翼肋1与尖部翼肋2之间；所述多级式伸缩方管5与中间翼肋3之间安装有伸缩驱动机构6；在所述根部翼肋1与中间翼肋3之间、相邻中间翼肋3之间、中间翼肋3与尖部翼肋2之间分别覆盖有柔性蒙皮。
所述多级式伸缩套管4包括首级单元套管7、末级单元套管8及中间级单元套管9，所述中间级单元套管9数量若干；所述根部翼肋1固连在首级单元套管7的内侧端，首级单元套管7的外侧端固连有一片中间翼肋3；所述尖部翼肋2固连在末级单元套管8的外侧端，其余所述中间翼肋3分别固装在若干中间级单元套管9的外侧端。
所述多级式伸缩方管5包括首级单元方管10、末级单元方管11及中间级单元方管12，所述中间级单元方管12数量若干；所述首级单元方管10的内侧端与根部翼肋1相固连，首级单元方管10的外侧端与一片中间翼肋3相固连；所述末级单元方管11的外侧端与尖部翼肋2相固连，若干所述中间级单元方管12的外侧端分别与其余中间翼肋3相固连。
所述伸缩驱动机构6包括驱动电机13、蜗杆14、蜗轮15、齿轮16及齿条17；所述驱动电机13固装在中间翼肋3的外侧面上，所述蜗杆14与驱动电机13的电机轴相固连；所述齿轮16通过轮架18安装在中间翼肋3的外侧面上，所述蜗轮15与齿轮16共轴连接，且蜗轮15与蜗杆14相啮合；所述齿条17固装在中间级单元方管12上，齿轮16与齿条17相啮合。
下面结合附图说明本实用新型的一次使用过程：
以采用了本实用新型的无人机为例。在无人机处于起飞前的准备阶段，首先通过伸缩驱动机构6控制多级式伸缩方管5的伸缩量，进而安装任务需要将机翼翼展调整到合适长度，然后向机翼的柔性蒙皮内充气，直到柔性蒙皮膨胀定型。
当无人机起飞后，如果在任务执行过程中遇到特殊情况，比如飞行环境的突变，初始设定的机翼翼展状态难以有效适应新的飞行环境，此时地面控制人员可以根据实时飞行环境对翼展长度进行重新调整，使其恢复到最佳飞行状态，进而使该无人机具有了更强的环境适应能力。
当无人机执行完任务并返回地面后，需要入库修整，首先将机翼柔性蒙皮的气体排出，使柔性蒙皮自然松弛下来，然后通过伸缩驱动机构6控制多级式伸缩方管5进行回缩，直到机翼翼展达到最小值为止，此时的无人机处于最小尺寸状态，当无人机入库后，不但可以减少空间占用率，即便遇到特殊情况，无人机也可较轻松的在狭小的空间内存放和停靠。
实施例中的方案并非用以限制本实用新型的专利保护范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。
Claims (4)
1.一种可变翼展的充气式柔性机翼结构，包括根部翼肋、尖部翼肋及中间翼肋，所述中间翼肋数量若干，其特征在于：在所述根部翼肋与尖部翼肋之间连接有多级式伸缩套管和多级式伸缩方管，多级式伸缩套管与多级式伸缩方管平行设置；若干所述中间翼肋通过多级式伸缩套管和多级式伸缩方管安装在根部翼肋与尖部翼肋之间；所述多级式伸缩方管与中间翼肋之间安装有伸缩驱动机构；在所述根部翼肋与中间翼肋之间、相邻中间翼肋之间、中间翼肋与尖部翼肋之间分别覆盖有柔性蒙皮。
2.根据权利要求1所述的一种可变翼展的充气式柔性机翼结构，其特征在于：所述多级式伸缩套管包括首级单元套管、末级单元套管及中间级单元套管，所述中间级单元套管数量若干；所述根部翼肋固连在首级单元套管的内侧端，首级单元套管的外侧端固连有一片中间翼肋；所述尖部翼肋固连在末级单元套管的外侧端，其余所述中间翼肋分别固装在若干中间级单元套管的外侧端。
3.根据权利要求1所述的一种可变翼展的充气式柔性机翼结构，其特征在于：所述多级式伸缩方管包括首级单元方管、末级单元方管及中间级单元方管，所述中间级单元方管数量若干；所述首级单元方管的内侧端与根部翼肋相固连，首级单元方管的外侧端与一片中间翼肋相固连；所述末级单元方管的外侧端与尖部翼肋相固连，若干所述中间级单元方管的外侧端分别与其余中间翼肋相固连。
4.根据权利要求3所述的一种可变翼展的充气式柔性机翼结构，其特征在于：所述伸缩驱动机构包括驱动电机、蜗杆、蜗轮、齿轮及齿条；所述驱动电机固装在中间翼肋的外侧面上，所述蜗杆与驱动电机的电机轴相固连；所述齿轮通过轮架安装在中间翼肋的外侧面上，所述蜗轮与齿轮共轴连接，且蜗轮与蜗杆相啮合；所述齿条固装在中间级单元方管上，齿轮与齿条相啮合。
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