CN219406877U - 一种柔性舵面结构及飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种柔性舵面结构及飞行器，其中，一种柔性舵面结构，包括：第一舵面部，所述第一舵面部为对称翼型、双凸翼型、平凸翼型或凹凸翼型中的任一种，所述第一舵面部的侧面设有第一容纳槽；第二舵面部，所述第一舵面部与所述第二舵面部沿所述第一方向拼接成型为主体；驱动组件，所述驱动组件设置在所述第一容纳槽内且与所述第二舵面部连接，所述驱动组件用于驱动所述第二舵面部转动。本实用新型的一种柔性舵面结构在保持了高升阻比的同时，通过S翼型提高控制性能，从而提高整体的可控性与平稳性，通过调整第二舵面部的角度还能调整整体翼型的结构，以达到不同的性能需求。

Description

一种柔性舵面结构及飞行器

技术领域

本实用新型涉及柔性舵面技术领域，尤其是指一种柔性舵面结构及飞行器。

背景技术

随着人们的物质生活越来越丰富，人们对于精神层面的追求逐渐增长，飞行器作为一类爱好逐渐走进了人们的生活，同时，飞行器还能用于研究空气动力学，作为模型进行试验。

现有技术中的飞行器的机翼通常采用大升阻比的翼型来提高整机的升阻比，而机翼不具备水平安定面，导致了大升阻比翼型在飞行器俯仰控制上的稳定性下降，对此，现有技术中采用S形翼型来保持俯仰稳定性，同时也导致了升阻比的下降，因而亟需一种控制性和稳定性均佳的翼型。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中的翼型无法同时得到大升阻比和稳定性的问题，因而提供一种柔性舵面结构及飞行器。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种柔性舵面结构，包括：

第一舵面部，所述第一舵面部为对称翼型、双凸翼型、平凸翼型或凹凸翼型中的任一种，所述第一舵面部的舵面形成自其第一端至第二端，所述第一舵面部的第一端至第二端为第一方向，所述第一舵面部的第三端至第四端为第二方向，所述第一方向与所述第二方向在水平面内相互垂直，所述第一舵面部的侧面设有第一容纳槽；

第二舵面部，所述第一舵面部与所述第二舵面部沿所述第一方向拼接成型为主体，所述第二舵面部的第一端至第二端为第三方向，所述第三方向与所述第一方向在水平面内相平行，所述第二舵面部的第三端至第四端为第四方向，所述第四方向与所述第二方向在水平面内相平行；

驱动组件，所述驱动组件设置在所述第一容纳槽内且与所述第二舵面部连接，所述驱动组件用于驱动所述第二舵面部转动，以使所述第二舵面部的倾角沿所述第四方向逐渐增加或逐渐减小。

作为本实用新型的进一步改进，所述驱动组件包括气缸和连接块；

所述气缸连接在所述第一容纳槽内，所述连接块与所述第二舵面部铰接；

所述气缸用于驱动所述连接块往复移动，以使所述第二舵面部的倾角沿所述第四方向逐渐增加或逐渐缩小。

作为本实用新型的进一步改进，所述驱动组件包括第一驱动电机、转盘、连杆和定位销；

所述第一驱动电机设置在所述第一容纳槽内，所述第一驱动电机的轴向与所述第二方向相平行，所述转盘与所述第一驱动电机同轴设置且套设在所述第一驱动电机的输出轴上，所述第一驱动电机用于驱动所述转盘围绕所述第一驱动电机的输出轴转动，所述连杆的第一端与所述转盘铰接，所述连杆的第二端通过定位销与所述第二舵面部铰接；

当所述第一驱动电机驱动所述转盘转动时，所述连杆往复摆动以使所述第二舵面部的倾角沿所述第四方向逐渐增加或逐渐缩小。

作为本实用新型的进一步改进，所述驱动组件包括第二驱动电机、驱动齿轮、传动齿轮、从动齿轮和传动单元；

所述第二驱动电机设置在所述第一容纳槽内，所述驱动齿轮套设在所述第二驱动电机的输出轴上，所述第二驱动电机用于驱动所述驱动齿轮转动，所述从动齿轮通过传动单元与所述第二舵面部连接，所述传动齿轮啮合于所述驱动齿轮与所述从动齿轮之间；

当所述第二驱动电机驱动所述驱动齿轮转动时，所述传动齿轮带动所述从动齿轮转动，以通过所述传动单元使所述第二舵面部的倾角沿所述第四方向逐渐增加或逐渐减小。

作为本实用新型的进一步改进，所述传动单元包括：

传动杆，所述从动齿轮套设在所述传动杆的第一端，所述传动杆的第二端上设有

锁止块，所述第二舵面部上设有

卡位槽，所述锁止块与所述卡位槽相适配，当所述传动杆转动时，所述锁止块与所述卡位槽的槽壁贴合，以使所述第二舵面部的倾角沿所述第四方向逐渐增加或逐渐减小。

作为本实用新型的进一步改进，所述第二舵面部为挠性结构。

一种飞行器，包括两个上述的一种柔性舵面结构，还包括：

机身，两个柔性舵面结构分别设置在所述机身的两侧，所述第一舵面部的第三端和所述第二舵面部的第三端均与所述机身固定连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述机身的两侧均设有第二容纳槽，所述第二容纳槽与所述第一容纳槽正对设置以形成空腔，所述驱动组件设置在所述空腔内。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本实用新型的一种柔性舵面结构通过驱动组件调节第二舵面部的倾角沿第四方向逐渐增加或逐渐减小，使得该柔性舵面结构的翼根至翼中部分成为大升阻比翼型，同时在翼中至翼尖部分形成S翼型，在保持了高升阻比的同时，通过S翼型提高控制性能，从而提高整体的可控性与平稳性，通过调整第二舵面部的角度还能调整整体翼型的结构，以达到不同的性能需求；

本实用新型的一种飞行器通过两个柔性舵面结构调整飞行器整体的升阻比，同时，通过S翼型保持飞行器整体的控制性能，从而提高了该飞行器的实用性。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中：

图1是本实用新型优选实施例中飞行器的结构示意图；

图2是图1中A-A向的剖视图；

图3是本实用新型实施例二中的驱动组件的结构示意图；

图4是本实用新型实施例三中的驱动组件的结构示意图；

图5是本实用新型实施例四中的驱动组件的结构示意图。

说明书附图标记说明：1、第一舵面部；2、第一容纳槽；3、第二舵面部；4、气缸；5、连接块；6、第一驱动电机；7、转盘；8、连杆；9、定位销；10、第二驱动电机；11、驱动齿轮；12、传动齿轮；13、从动齿轮；14、传动杆；15、锁止块；16、机身。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”、“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当元件被称为“固设于”另一个元件，或与另一个元件“固定连接”，它们之间可以是可拆卸固定方式也可以是不可拆卸的固定方式。当一个元件被认为是“连接”、“转动连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在约束本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型中所述“第一”、“第二”、“第三”等类似用于不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

实施例一：

参照图1-图3所示，本实施例提供了一种柔性舵面结构，包括：

第一舵面部1，所述第一舵面部1为对称翼型、双凸翼型、平凸翼型或凹凸翼型中的任一种，所述第一舵面部1的舵面形成自其第一端至第二端，所述第一舵面部1的第一端至第二端为第一方向(图1中的Y方向)，所述第一舵面部1的第三端至第四端为第二方向(图1中的X方向)，所述第一方向与所述第二方向在水平面内相互垂直，所述第一舵面部1的侧面设有第一容纳槽2；

第二舵面部3，所述第一舵面部1与所述第二舵面部3沿所述第一方向拼接成型为主体，所述第二舵面部3的第一端至第二端为第三方向，所述第三方向与所述第一方向在水平面内相平行，所述第二舵面部3的第三端至第四端为第四方向，所述第四方向与所述第二方向在水平面内相平行；

驱动组件，所述驱动组件设置在所述第一容纳槽2内且与所述第二舵面部3连接，所述驱动组件用于驱动所述第二舵面部3转动，以使所述第二舵面部3的倾角沿所述第四方向逐渐增加或逐渐减小。

通过设置在第一舵面部1侧面的第一容纳槽2容纳驱动组件，以通过驱动组件调整第二舵面部3，使第二舵面部3的倾角沿第四方向逐渐增加或逐渐减小，此时，第二舵面部3的一半部分为大升阻比翼型，另一半部分为S翼型，在保持了整体高升阻比的同时，通过翼中至翼尖段的S翼型提高控制性能，从而同时提高了该柔性舵面结构整体的可控性与平稳性，此外，通过调整第二舵面部3的角度还能调整两个翼型的占比，以达到不同的性能需求。

实施例二：

参照图3所示，本实施例提供了一种驱动组件，所述驱动组件包括气缸4和连接块5；

所述气缸4连接在所述第一容纳槽2内，所述连接块5与所述第二舵面部3铰接；

所述气缸4用于驱动所述连接块5往复移动，以使所述第二舵面部3的倾角沿所述第四方向逐渐增加或逐渐缩小。

通过气缸4的往复运动带动连接块5往复移动，在连接块5带动第二舵面部3转动的同时，气缸4摆动使得第二舵面部3在转动时更顺畅，通过控制气缸4内的压差能够控制连接块5的位移量，从而控制第二舵面部3的转动角度，使得第二舵面部3上大升阻比翼型的占比与S翼型的占比随之调整。

实施例三：

参照图4所示，本实施例提供了一种驱动组件，所述驱动组件包括第一驱动电机6、转盘7、连杆8和定位销9；

所述第一驱动电机6设置在所述第一容纳槽2内，所述第一驱动电机6的轴向与所述第二方向相平行，所述转盘7与所述第一驱动电机6同轴设置且套设在所述第一驱动电机6的输出轴上，所述第一驱动电机6用于驱动所述转盘7围绕所述第一驱动电机6的输出轴转动，所述连杆8的第一端与所述转盘7铰接，所述连杆8的第二端通过定位销9与所述第二舵面部3铰接；

当所述第一驱动电机6驱动所述转盘7转动时，所述连杆8往复摆动以使所述第二舵面部3的倾角沿所述第四方向逐渐增加或逐渐缩小。

通过第一驱动电机6驱动转盘7转动，转盘7与连杆8的第一端铰接，使得连杆8随之摆动的同时，通过定位销9带动第二舵面部3随之转动，调整第二舵面部3上大升阻比翼型的占比与S翼型的占比。

实施例四：

参照图5所示，本实施例提供了一种驱动组件，所述驱动组件包括第二驱动电机10、驱动齿轮11、传动齿轮12、从动齿轮13和传动单元；

所述第二驱动电机10设置在所述第一容纳槽2内，所述驱动齿轮11套设在所述第二驱动电机10的输出轴上，所述第二驱动电机10用于驱动所述驱动齿轮11转动，所述从动齿轮13通过传动单元与所述第二舵面部3连接，所述传动齿轮12啮合于所述驱动齿轮11与所述从动齿轮13之间；

当所述第二驱动电机10驱动所述驱动齿轮11转动时，所述传动齿轮12带动所述从动齿轮13转动，以通过所述传动单元使所述第二舵面部3的倾角沿所述第四方向逐渐增加或逐渐减小。

通过第二驱动电机10驱动驱动齿轮11转动，使得驱动齿轮11通过传动齿轮12带动从动齿轮13同向转动，并通过传动单元使第二舵面部3的倾角沿第四方向逐渐增加或逐渐减小，即调整第二舵面部3的大升阻比翼型的占比与S翼型的占比，通过控制驱动齿轮11的转动角度能够精准地控制从动齿轮13的转动角度，即通过传动单元精准控制第二舵面部3的转动角度。

在其中一实施例中，参照图5所示，所述传动单元包括：

传动杆14，所述从动齿轮13套设在所述传动杆14的第一端，所述传动杆14的第二端上设有

锁止块15，所述第二舵面部3上设有

卡位槽，所述锁止块15与所述卡位槽相适配，当所述传动杆14转动时，所述锁止块15与所述卡位槽的槽壁贴合，以使所述第二舵面部3的倾角沿所述第四方向逐渐增加或逐渐减小。

当从动齿轮13转动时，传动杆14与从动齿轮13同步转动，其上的锁止块15与卡位槽相配合，带动第二舵面部3转动，调节第二舵面部3的转动角度。

优选的，所述第二舵面部3为挠性结构。

使得第二舵面部3在驱动组件的驱动下，其第三端或第四端发生转动，由于其为挠性结构，其形变存在渐变过程，因而更容易形成大升阻比翼型和S翼型共存的翼型。

实施例五：

参照图1所示，本实施例提供了一种飞行器，包括两个实施例一中的一种柔性舵面结构，还包括：

机身16，两个柔性舵面结构分别设置在所述机身16的两侧，所述第一₅舵面部1的第三端和所述第二舵面部3的第三端均与所述机身16固定连接。

通过机身16两侧的柔性舵面结构调整飞行器整体的可控性与稳定性，提高了该飞行器的实用性。

在其中一实施例中，所述机身16的两侧均设有第二容纳槽，所述第二

容纳槽与所述第一容纳槽2正对设置以形成空腔，所述驱动组件设置在所述₀空腔内。

通过设置第二容纳槽与第一容纳槽2正对，以形成空腔，从而将驱动组件设置在空腔内，避免暴露在外影响飞行器的空气动力。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出₅其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而

由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种柔性舵面结构，其特征在于，包括：

第一舵面部，所述第一舵面部为对称翼型、双凸翼型、平凸翼型或凹凸翼型中的任一种，所述第一舵面部的舵面形成自其第一端至第二端，所述第一舵面部的第一端至第二端为第一方向，所述第一舵面部的第三端至第四端为第二方向，所述第一方向与所述第二方向在水平面内相互垂直，所述第一舵面部的侧面设有第一容纳槽；

第二舵面部，所述第一舵面部与所述第二舵面部沿所述第一方向拼接成型为主体，所述第二舵面部的第一端至第二端为第三方向，所述第三方向与所述第一方向在水平面内相平行，所述第二舵面部的第三端至第四端为第四方向，所述第四方向与所述第二方向在水平面内相平行；

驱动组件，所述驱动组件设置在所述第一容纳槽内且与所述第二舵面部连接，所述驱动组件用于驱动所述第二舵面部转动，以使所述第二舵面部的倾角沿所述第四方向逐渐增加或逐渐减小。

2.根据权利要求1所述的一种柔性舵面结构，其特征在于，所述驱动组件包括气缸和连接块；

所述气缸连接在所述第一容纳槽内，所述连接块与所述第二舵面部铰接；

所述气缸用于驱动所述连接块往复移动，以使所述第二舵面部的倾角沿所述第四方向逐渐增加或逐渐缩小。

3.根据权利要求1所述的一种柔性舵面结构，其特征在于，所述驱动组件包括第一驱动电机、转盘、连杆和定位销；

所述第一驱动电机设置在所述第一容纳槽内，所述第一驱动电机的轴向与所述第二方向相平行，所述转盘与所述第一驱动电机同轴设置且套设在所述第一驱动电机的输出轴上，所述第一驱动电机用于驱动所述转盘围绕所述第一驱动电机的输出轴转动，所述连杆的第一端与所述转盘铰接，所述连杆的第二端通过定位销与所述第二舵面部铰接；

当所述第一驱动电机驱动所述转盘转动时，所述连杆往复摆动以使所述第二舵面部的倾角沿所述第四方向逐渐增加或逐渐缩小。

4.根据权利要求1所述的一种柔性舵面结构，其特征在于，所述驱动组件包括第二驱动电机、驱动齿轮、传动齿轮、从动齿轮和传动单元；

所述第二驱动电机设置在所述第一容纳槽内，所述驱动齿轮套设在所述第二驱动电机的输出轴上，所述第二驱动电机用于驱动所述驱动齿轮转动，所述从动齿轮通过传动单元与所述第二舵面部连接，所述传动齿轮啮合于所述驱动齿轮与所述从动齿轮之间；

当所述第二驱动电机驱动所述驱动齿轮转动时，所述传动齿轮带动所述从动齿轮转动，以通过所述传动单元使所述第二舵面部的倾角沿所述第四方向逐渐增加或逐渐减小。

5.根据权利要求4所述的一种柔性舵面结构，其特征在于，所述传动单元包括：

传动杆，所述从动齿轮套设在所述传动杆的第一端，所述传动杆的第二端上设有

锁止块，所述第二舵面部上设有

卡位槽，所述锁止块与所述卡位槽相适配，当所述传动杆转动时，所述锁止块与所述卡位槽的槽壁贴合，以使所述第二舵面部的倾角沿所述第四方向逐渐增加或逐渐减小。

6.根据权利要求1所述的一种柔性舵面结构，其特征在于，所述第二舵面部为挠性结构。

7.一种飞行器，包括两个根据权利要求1-6中任一项所述的一种柔性舵面结构，其特征在于，还包括：

机身，两个柔性舵面结构分别设置在所述机身的两侧，所述第一舵面部的第三端和所述第二舵面部的第三端均与所述机身固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种飞行器，其特征在于，所述机身的两侧均设有第二容纳槽，所述第二容纳槽与所述第一容纳槽正对设置以形成空腔，所述驱动组件设置在所述空腔内。