CN207985157U - 一种柔性变后缘水下滑翔机机翼 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种柔性变后缘水下滑翔机机翼，包括左封板、右封板、左连接块、右连接块、前缘、后缘和驱动装置，左封板用于驱动装置的走线以及与水下滑翔机主舱体的连接；右封板与左封板一起用于固定机翼前缘的位置，左连接块和右连接块通过螺栓分别与左封板、右封板分别连接，同时左连接块和右连接块带有装有轴承的转动副，将后缘安装于左连接块和右连接块之间，以实现后缘的转动；驱动装置由舵机与丝线组成，丝线的一端固定在后缘前端，另一端缠绕于舵机的输出端，舵机输出端转动时，拉紧丝线，带动后缘绕转动副产生转动；机翼的上下表面覆盖有柔性蒙皮，在后缘进行弯折变化时，机翼表面会随着翼型的改变而发生变化，实现整个机翼的变翼。

Description

一种柔性变后缘水下滑翔机机翼

技术领域

本实用新型涉及可变结构机翼领域，具体是一种柔性变后缘水下滑翔机机翼。

背景技术

水下滑翔机是一种新兴的海洋观测平台，具有很高的民用和军用价值。目前水下滑翔机所使用的机翼主要是固定平板机翼，机翼截面翼型为矩形。矩形翼型在小攻角范围内有较好的水动力性能，但是当攻角超过一定值时，一般为6°左右，矩形翼型的上下翼面就会出现很严重的层流分离的现象，使机翼的水动力性能降低。而随着海洋观测任务的多样化以及工作化境的复杂多变，人们对水下滑翔机的运动模式以及运动性能提出了更多更高的要求。可变结构机翼可以通过改变机翼的部分形状参数，使水下滑翔机的水动力性能产生很大的提升。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种柔性变后缘水下滑翔机机翼，通过改变后缘的弯折方向和角度实现翼型的改变，可以有效的提高水下滑翔机的航行经济性和航行机动性。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种柔性变后缘水下滑翔机机翼，包括左封板、右封板、左连接块、右连接块、前缘、后缘和驱动装置，所述左封板用于驱动装置的走线以及与水下滑翔机主舱体的连接；右封板与左封板一起用于固定机翼前缘的位置，左连接块和右连接块通过螺栓分别与左封板、右封板分别连接，同时左连接块和右连接块带有装有轴承的转动副，将所述后缘安装于左连接块和右连接块之间，以实现后缘的转动；所述驱动装置由舵机与丝线组成，丝线的一端固定在后缘前端，另一端缠绕于舵机的输出端，舵机输出端转动时，拉紧丝线，带动后缘绕转动副产生转动；机翼的上下表面覆盖有柔性蒙皮，在后缘进行弯折变化时，机翼表面会随着翼型的改变而发生变化，实现整个机翼的变翼。

优选的，所述舵机可通过水下滑翔机的主控程序调节输出角度，可调角度范围为0～180度，以控制柔性后缘机翼的弯折方向与弯折角度，实现柔性后缘机翼的多角度变化。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案所带来的有益效果是：

本实用新型可实现水下滑翔机机翼的柔性变后缘方式，基本结构简单，没有冗余部分，变后缘方式新颖可靠，使机翼轻量化且可通过连续柔性变形实现最大化的有效变形。舵机的输出角度范围为0～180度，在不同的攻角范围内，有针对性的对机翼后缘进行变化可以有效提高水下滑翔机的航行经济性和航行机动性。

附图说明

图1为本实用新型整体装配完成后的结构示意图。

图2为本实用新型的基本分解状态结构示意图。

图3为本实用新型的内部驱动装置的安装示意图。

图4-1为未变后缘时的机翼截面示意图，图4-2为变后缘时的机翼截面示意图。

附图标记：1、左封板；2、右封板；3、左连接块；4、右连接块；5、机翼前缘；6、机翼后缘；7、楔子；8、舱体连接板；9、蒙皮；9-1、上蒙皮；9-2、下蒙皮；10、驱动装置；10-1、舵机；10-2、丝线。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的实用新型内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1至图3，一种柔性变后缘水下滑翔机机翼，包括左封板1，右封板2，左连接块3，右连接块4，机翼前缘5，机翼后缘6，楔子7和舱体连接板。

其中，左封板1为机翼整体的翼根部分，为机翼与水下滑翔机主体直接接触部分，有槽口。右封板2为机翼整体的翼梢部分，有槽口。机翼前缘5保有NACA0012的前端部分曲面翼型，机翼前缘5两端有槽口，通过楔子7与左封板1、右封板2装配在一起。左连接块3主要是为机翼后缘6提供转动副，并与左封板1连接。同样的，右连接块4也有机翼后缘6的转动副，同时连接右封板2。以上共同组成了变后缘机翼的基本结构。可以通过改变机翼后缘的弯折方向和角度，配合不同的运动模式，提高水下滑翔机的运动性能。

机翼前缘与后缘之间的空间用于安装变后缘的驱动装置10。驱动装置由舵机10-1和丝线10-2组成，整个机翼通过连接板与水下滑翔机主体连接，驱动装置所需控制线路通过左封板1引入机翼内部，以控制机翼后缘，实现机翼的变后缘动作。最后，在机翼的上下面附上弹性材料的机翼蒙皮9，分为上蒙皮9-1和下蒙皮9-2，蒙皮9为柔性材料，具有一定的弹性和延展性，可随着机翼翼型的变化而变化。使整个柔性变后缘机翼的翼型基本为NACA0012曲面翼型。

本实用新型的变后缘方式请参见图4-1和图4-2，其中，所述柔性后缘机翼的变后缘动作可以通过舵机10-1与丝线10-2传动的方式完成。舵机输出端与丝线的一端固定，丝线的另一端与机翼后缘前端固定，舵机输出端转动时，将丝线拉紧，进而拉动后缘，使后缘绕转动副产生转动偏角，完成变后缘动作。图中θ指机翼变化后后缘的弯折角度。

本实用新型的机翼的柔性后缘变化可以由下步骤实现：

1.通过水下滑翔机舱体内的主控单元对舵机信号端提供PWM信号，PWM信号中高低电平占比决定舵机转角。后缘初始位置角度所对应的舵机转角为90°；

2.舵机最大转角为180°。本实用新型中，舵机可使后缘产生最大的弯转角度为舵机转角60°和120°，对应的后缘最大的弯折角度为16°；

3.通过控制舵机的转角使机翼后缘产生不同角度的弯折变化。

本实用新型并不限于上文描述的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在描述和说明本实用新型的技术方案，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的。在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下还可做出很多形式的具体变换，这些均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种柔性变后缘水下滑翔机机翼，其特征在于，包括左封板、右封板、左连接块、右连接块、前缘、后缘和驱动装置，所述左封板用于驱动装置的走线以及与水下滑翔机主舱体的连接；右封板与左封板一起用于固定机翼前缘的位置，左连接块和右连接块通过螺栓分别与左封板、右封板分别连接，同时左连接块和右连接块带有装有轴承的转动副，将所述后缘安装于左连接块和右连接块之间，以实现后缘的转动；所述驱动装置由舵机与丝线组成，丝线的一端固定在后缘前端，另一端缠绕于舵机的输出端，舵机输出端转动时，拉紧丝线，带动后缘绕转动副产生转动；机翼的上下表面覆盖有柔性蒙皮，在后缘进行弯折变化时，机翼表面会随着翼型的改变而发生变化，实现整个机翼的变翼。

2.根据权利要求1所述一种柔性变后缘水下滑翔机机翼，其特征在于，所述舵机可通过水下滑翔机的主控程序调节输出角度，可调角度范围为0～180度，以控制柔性后缘机翼的弯折方向与弯折角度，实现柔性后缘机翼的多角度变化。