[發明專利]一種高精度輕質可控伸縮翼機構

無效

• 申請號: 201410420872.3
• 申請日: 2014-08-25
• 公開（公告）號: CN104176238A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 趙成澤;時圣波;宋一凡;張柯;李奧;胡寒棟;朱政光;戴存喜;李可;曹夢楠
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: B64C3/56
• 分類號: B64C3/56
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

技術領域

本發明屬于航空應用技術領域，具體地說,涉及一種高精度輕質可控伸縮翼機構。

背景技術

現有公開的技術文獻“可伸縮機翼結構設計與振動實驗研究”(動力學與控制學報,2011年第4期)中,利用三維建模軟件優化設計了可伸縮機翼的作動機構，完成對可伸縮機翼結構的總體和各個子系統結構設計，基于可伸縮機翼實驗裝置進行了振動實驗研究，詳細分析了在不同的外伸速度和收縮速度情況下，可伸縮機翼的橫向振動響應，實驗結果對工程應用具有一定的理論指導作用。文獻“可伸縮機翼結構設計與振動實驗研究”中設計的可伸縮機翼的作動機構,是通過電機-齒輪組-絲杠來實現翼的伸縮運動，雖然精度較高，但實現過程比較繁瑣，且齒輪傳動對于制造和安裝要求高，成本較高，不適宜遠距離兩軸之間的傳動，整個機構質量較大，影響飛行器有效載荷量。

發明專利CN?1O3482057?A中公開了一種“飛行器伸縮式機翼”，該伸縮式機翼是用于能在高山、峽谷等復雜地域起降的小型飛行器上的伸縮式機翼，安裝有這種伸縮式機翼的飛行器油耗小、飛行速度塊、航程長。但其僅適用于飛行器低速飛行，當飛行器高速飛行時，機翼載荷很大，其渦輪箱中的滑動配合會導致錯位；此外，機構傳動速度小，難以在短時間內實現伸縮變形。

智能材料結構在航空航天領域的應用越來越廣泛，變形翼的發展更是備受矚目。現在多數變形翼的形狀改變是實現在智能材料的性能基礎上，其應用成本較高。

發明內容

為了避免現有技術存在的不足，本發明提出一種高精度輕質可控伸縮翼機構。伸縮翼可根據不同的飛行狀態進行適應性改變，通過機翼伸縮滿足飛行器在不同飛行階段對氣動外形的要求，同時可高速的實現任意展長的可控收縮，且可作為飛行器的控制元件；其對飛行器質量載荷、空間布局影響較小，機構簡捷，成本較低。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:包括固定翼、中間翼、外翼、內四連桿、外四連桿、驅動器、雙孔連接板，所述固定翼為翼根部分，內四連桿置于固定翼內部,固定翼一端封閉、一端敞開，固定翼封閉端固定在彈體上，所述中間翼位于固定翼與外翼之間,弦長為固定翼弦長的90％～95％，外四連桿置于中間翼內部，中間翼封閉端與固定翼敞開端通過雙孔連接板沿翼展方向固連,所述外翼為翼稍部分,弦長為中間翼最小弦長的90％～95％,外翼兩端封閉,其中一封閉端固定有翼稍凸耳,且與中間翼敞開端外四連桿沿翼展方向固連，內四連桿與外四連桿結構相同，均為四根連桿首尾鉸接形成菱形四連桿機構，驅動器位于四連桿連接部位，驅動器兩端球頭分別與其內部的可編程形變材料連接，驅動器兩端球頭與四連桿鉸接，所述雙孔連接板為長方形，沿軸向有兩個同徑圓孔,雙孔連接板的圓孔直徑與四連桿的絞孔、翼稍凸耳圓孔直徑相同，翼稍凸耳為雙孔連接板長度的一半。

所述中間翼為一段翼或多段翼的任一種。

所述翼型采用NACA2410翼型。

有益效果

本發明提出的高精度輕質可控伸縮翼機構，通過編程控制智能材料形變來實現機翼的任意展長高精度可控伸縮；根據不同的飛行狀態進行適應性改變，通過內部促動器和連桿機構實現翼的伸縮變形對翼的設計工作和飛行器外形不會產生影響，且可通過連接控制系統對翼的伸縮變形進行實時控制。能在飛行器需要滑翔時伸出機翼，使飛行器以較大的升阻比滑翔，在滑翔結束后可縮回機翼，實現整個機翼的收縮。由于機構中均為剛性元件和剛性連接，傳動穩定準確。

本發明伸縮翼機構，通過機翼伸縮滿足飛行器在不同階段對氣動外形的要求，同時可高速的實現任意展長的可控收縮，也可作為飛行器的控制元件。伸縮翼對飛行器質量載荷、空間布局影響較小，機構實現容易，成本較低；并且機構質量輕、傳動速度快、誤差小；在滿足飛行器不同階段對于氣動外形需求的同時，不會對飛行器的總體質量、安全方面產生很大影響。

附圖說明

下面結合附圖和實施方式對本發明一種高精度輕質可控伸縮翼機構作進一步的詳細說明。

圖1為本發明高精度輕質可控伸縮翼機構軸測圖。

圖2為本發明高精度輕質可控伸縮翼機構局部剖視圖。

圖3為本發明高精度輕質可控伸縮翼機構的四連桿機構示意圖。

圖4為本發明高精度輕質可控伸縮翼機構的中間翼示意圖。

圖5為本發明高精度輕質可控伸縮翼機構的驅動器軸測圖。

圖6為本發明高精度輕質可控伸縮翼機構的雙孔連接板軸測圖。

圖中: