CN206537488U - 一种伸缩翼飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型创造提供了一种伸缩翼飞行器，包括机身、机身两侧的机翼、以及机身后部的尾翼；所述机翼包括固定在机身上的大翼、以及通过伸缩机构安装在大翼上的小翼；所述伸缩机构包括齿轮齿条传动机构，以及驱动齿轮齿条传动机构动作、使小翼相对大翼伸缩运动的电动伺服舵机；每一所述大翼上都设有一套动力系统，该动力系统包括螺旋桨以及驱动螺旋桨转动的无刷电机。本实用新型创造中，伸缩机构由伺服舵机驱动，齿轮齿条高效率传动，结构简单，可靠性高、重量轻。可以在起飞及长时间巡航时展开机翼增大升力面积减小全机载荷，还可以在高速和低空通场时收起机翼提高滚转机动性及全机阻力。

Description

一种伸缩翼飞行器

技术领域

本发明创造属于飞行器技术领域，尤其是涉及一种伸缩翼飞行器。

背景技术

目前，公知的固定翼飞行器，包括无人机和航空模型，大部分采用的是传统布局，即机翼、机身加后置尾翼的布局，其中机翼与尾翼都是有60％以上面积为固定面积，20％-40％为可转动的操作面。但是，作为小型飞行器来说，舵面的安装，机翼面积的定量化使他们的使用范围大大缩小，舵面的大小决定了全机的机动性，机翼的面积及展弦比大大影响了飞机的续航能力，同时也对滚转阻尼有很大影响。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在提出一种伸缩翼飞行器，解决了运动机构过于沉重，伸缩过程中易发生抖颤等问题。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种伸缩翼飞行器，包括机身、机身两侧的机翼、以及机身后部的尾翼；所述机翼包括固定在机身上的大翼、以及通过伸缩机构安装在大翼上的小翼；所述伸缩机构包括齿轮齿条传动机构，以及驱动齿轮齿条传动机构动作、使小翼相对大翼伸缩运动的电动伺服舵机；每一所述大翼上都设有一套动力系统，该动力系统包括螺旋桨以及驱动螺旋桨转动的无刷电机。

进一步，所述尾翼整体呈V型结构，包括左侧尾翼板和右侧尾翼板，二者相对机身所在水平面的夹角为28°。

进一步，两套所述动力系统中的所述螺旋桨旋向相反。

进一步，所述大翼包括框架以及框架外侧的蒙皮；所述框架包括轻木胶合板框体及其上设置的碳纤维杆体。

进一步，所述蒙皮采用PE膜。

进一步，所述尾翼位于所述机身的正后方。

进一步，所述电动伺服舵机安装在靠近所述大翼自由端的位置。

进一步，所述小翼伸出时，其伸出所述大翼的最大长度占所述机翼总长的3/8。

相对于现有技术，本发明创造具有以下优势：

本发明创造中，伸缩机构由伺服舵机驱动，齿轮齿条高效率传动，结构简单，可靠性高、重量轻。可以在起飞及长时间巡航时展开机翼增大升力面积减小全机载荷，还可以在高速和低空通场时收起机翼提高滚转机动性及全机阻力。多翼缘的全蒙板结构有效解决了无腹板大梁不抗扭载荷小等问题。上述机翼有着很高的刚性，对伸缩震颤有很好的抵消作用。

附图说明

构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：

图1为本发明创造的结构示意图；

图2为本发明创造中尾翼的结构示意图；

图3为本发明创造中机翼部位的结构示意图。

附图标记说明：

1-机身；2-机翼；3-尾翼；4-右侧尾翼板；5-大翼；6-小翼；7-齿轮齿条传动机构；8-电动伺服舵机；9-螺旋桨；10-左侧尾翼板。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。

一种伸缩翼飞行器，如图1至图3所示，包括机身1、机身1两侧的机翼2、以及机身1后部的尾翼3；所述机翼2包括固定在机身1上的大翼5、以及通过伸缩机构安装在大翼5上的小翼6；所述伸缩机构包括齿轮齿条传动机构7，以及驱动齿轮齿条传动机构7动作、使小翼6相对大翼5伸缩运动的电动伺服舵机8；每一所述大翼5上都设有一套动力系统，该动力系统包括螺旋桨9以及驱动螺旋桨转动的无刷电机。采用的电动伺服舵机8具有高可靠性、低重量的特点，并且能够输出合适的扭矩。伺服舵机安装在螺旋桨后方，对气动结构影响较小，同时该位置也方便传动。本伸缩翼飞行器所有的结构件之间，都可以使用502胶水(α－氰基丙烯酸乙酯)粘接。

上述尾翼3整体呈V型结构，包括左侧尾翼板10和右侧尾翼板4，二者相对机身1所在水平面的夹角为28°。使用大V尾布局，尾翼位于螺旋桨正后方，具有极高的效率，可以在副翼舵效不足时补充舵效，提高机动性，同时具有较小的阻力。

采用V尾布局，机翼部位没有副翼结构，在飞机需偏航时，两个布置在机翼两边的电机差速转动，两边产生推力差：飞机产生偏航。飞机滚转：大V尾可以产生很强的滚转力矩，可以代替副翼的效果。既减轻了飞行器的重量，简化了结构，降低了飞行阻力，而又提高了飞行的稳定性。

以上两套所述动力系统中的所述螺旋桨旋向相反。单只螺旋桨本身旋转时会产生滚转力矩，例如顺时针旋转的螺旋桨，会给整个飞行器带来逆时针的扭矩，而分布在机翼两端的螺旋桨带来的两个方向的扭矩会相互抵消，从而加强飞机的稳定性。采用双动力系统，有效保证了高机动性时的大动力要求，另外，也减小螺旋桨的反扭矩对飞行器带来的不利影响。

上述大翼5包括框架以及框架外侧的蒙皮；所述框架包括轻木胶合板框体及其上设置的碳纤维杆体。具体的，轻木胶合板框体可以看做是外壳，碳纤维杆体分布在轻木胶合板框体上，作为骨架，保证大翼5的结构强度。上述蒙皮采用PE膜，经久耐用。

多翼缘的全蒙板结构有效解决了无腹板大梁不抗扭载荷小等问题。上述机翼有着很高的刚性，对伸缩震颤有很好的抵消作用。碳纤维杆体可以作为衍条镶嵌在整个机翼中大大增强了机翼的强度与刚度。

上述尾翼3位于所述机身1的正后方，具体的，两螺旋桨9是以机身1为中心对称布置的，尾翼3处于机身的最后方，也就是处于两螺旋桨连线中点的正后方。

上述电动伺服舵机安装在靠近所述大翼自由端的位置。当电动伺服舵机正反向转动时，齿条带动伸缩小翼伸出或收入。

考虑到整体结构强度，以及伸出和收缩时候的稳定性，上述小翼能够伸出的最大长度，可以为小翼伸出时，其占所述机翼总长的3/8。

本发明创造中，伸缩机构由伺服舵机驱动，齿轮齿条高效率传动，结构简单，可靠性高、重量轻。可以在起飞及长时间巡航时展开机翼增大升力面积减小全机载荷，还可以在高速和低空通场时收起机翼提高滚转机动性及全机阻力。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种伸缩翼飞行器，其特征在于：包括机身、机身两侧的机翼、以及机身后部的尾翼；所述机翼包括固定在机身上的大翼、以及通过伸缩机构安装在大翼上的小翼；所述伸缩机构包括齿轮齿条传动机构，以及驱动齿轮齿条传动机构动作、使小翼相对大翼伸缩运动的电动伺服舵机；每一所述大翼上都设有一套动力系统，该动力系统包括螺旋桨以及驱动螺旋桨转动的无刷电机；两所述螺旋桨以机身为中心对称布置，尾翼处于两螺旋桨连线中点的正后方。

2.根据权利要求1所述的一种伸缩翼飞行器，其特征在于：所述尾翼整体呈V型结构，包括左侧尾翼板和右侧尾翼板，二者相对机身所在水平面的夹角为28°。

3.根据权利要求1所述的一种伸缩翼飞行器，其特征在于：两套所述动力系统中的所述螺旋桨旋向相反。

4.根据权利要求1所述的一种伸缩翼飞行器，其特征在于：所述大翼包括框架以及框架外侧的蒙皮；所述框架包括轻木胶合板框体及其上设置的碳纤维杆体。

5.根据权利要求4所述的一种伸缩翼飞行器，其特征在于：所述蒙皮采用PE膜。

6.根据权利要求1所述的一种伸缩翼飞行器，其特征在于：所述尾翼位于所述机身的正后方。

7.根据权利要求1所述的一种伸缩翼飞行器，其特征在于：所述电动伺服舵机安装在靠近所述大翼自由端的位置。

8.根据权利要求1所述的一种伸缩翼飞行器，其特征在于：所述小翼伸出时，其伸出所述大翼的最大长度占所述机翼总长的3/8。