[發(fā)明專利]一種折疊控制一體化無人機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011276020.3
• 申請(qǐng)日: 2020-11-16
• 公開（公告）號(hào): CN112520014B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐勝景;康振亮;王子瑤;張寶超;王浩凝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B64C3/56
• 分類號(hào): B64C3/56;B64C5/00;B64C13/28;B64C39/02
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 廖輝;郭德忠

本發(fā)明公開了一種折疊控制一體化無人機(jī)，該無人機(jī)包括機(jī)身、折疊控制一體化前機(jī)翼、以及快速展開后機(jī)翼；折疊控制一體化前機(jī)翼包括電動(dòng)推桿、滑塊、舵機(jī)、對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)前機(jī)翼、對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸承架以及對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)連桿組件；快速展開后機(jī)翼包括第一后機(jī)翼、第二后機(jī)翼、盒式扭轉(zhuǎn)彈簧以及絲杠。上述無人機(jī)具有控制效果好、氣動(dòng)特性好、阻力小、可以產(chǎn)生更大的過載且完成更大的機(jī)動(dòng)動(dòng)作的優(yōu)點(diǎn)，有效地避免了舵機(jī)安裝帶來的舵面形變和干涉問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種折疊控制一體化無人機(jī)。

背景技術(shù)

近年來微小型飛行器在全球范圍內(nèi)備受關(guān)注，并且隨著作戰(zhàn)環(huán)境需求的增多，產(chǎn)生了許多全新的設(shè)計(jì)理念，炮射無人機(jī)就是其中一種。該種飛行器具有輕量化、可折疊的特點(diǎn)，適合單兵攜帶，在不暴露自身目標(biāo)的情況下發(fā)動(dòng)精確打擊。由AeroVironment研制的“彈簧刀(Switchblade)”單兵巡航導(dǎo)彈就是其中的典型代表，美國雷神公司的“郊狼”無人機(jī)也已經(jīng)在2020年完成了多平臺(tái)發(fā)射的測試并部署部隊(duì)。

現(xiàn)有實(shí)施方案均是在“彈簧刀”構(gòu)型的基礎(chǔ)上建立的，采用了串列折疊雙翼型氣動(dòng)布局，背部還配有折疊的垂尾，該布局干凈簡潔，適用于發(fā)射筒發(fā)射，并配備一個(gè)尾推式螺旋槳?jiǎng)恿ο到y(tǒng)。該飛行器通過前翼后緣的分割式舵面的偏轉(zhuǎn)來控制飛行器的姿態(tài)，但是，這種舵面可以提供的過載較小，不能完成大幅機(jī)動(dòng)動(dòng)作，并且“彈簧刀”的兩片機(jī)翼在兩個(gè)平面旋轉(zhuǎn)，飛行器的左右不對(duì)稱會(huì)導(dǎo)致機(jī)翼的不完整，從而產(chǎn)生不良的氣動(dòng)特性和更大的阻力。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種折疊控制一體化無人機(jī)，具有控制效果好、氣動(dòng)特性好、阻力小、可以產(chǎn)生更大的過載且完成更大的機(jī)動(dòng)動(dòng)作的優(yōu)點(diǎn)，有效地避免了舵機(jī)安裝帶來的舵面形變和干涉問題。

本發(fā)明采用以下具體技術(shù)方案：

一種折疊控制一體化無人機(jī)，包括機(jī)身、折疊控制一體化前機(jī)翼、以及快速展開后機(jī)翼；其中：

所述折疊控制一體化前機(jī)翼包括電動(dòng)推桿、滑塊、舵機(jī)、對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)前機(jī)翼、對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸承架以及對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)連桿組件；所述電動(dòng)推桿固定安裝于所述機(jī)身；所述滑塊滑動(dòng)配合地安裝于所述機(jī)身，并與所述電動(dòng)推桿的輸出端固定連接，用于在所述電動(dòng)推桿的驅(qū)動(dòng)作用下沿所述機(jī)身長度方向滑動(dòng)；所述舵機(jī)固定連接于所述滑塊，所述舵機(jī)的舵盤與套設(shè)在所述前機(jī)翼的前機(jī)翼軸上的套筒之間通過連桿活動(dòng)連接；所述套筒能夠相對(duì)所述前機(jī)翼軸轉(zhuǎn)動(dòng)；所述旋轉(zhuǎn)軸承架能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于所述機(jī)身，所述旋轉(zhuǎn)軸承架的一端轉(zhuǎn)動(dòng)地套設(shè)于所述前機(jī)翼軸；所述連桿組件包括第一球頭連桿和第二球頭連桿，所述第一球頭連桿的一端鉸接于所述機(jī)身，所述第二球頭連桿的一端鉸接于所述前機(jī)翼軸，所述第一球頭連桿的另一端和所述第二球頭連桿的另一端能夠相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在一起；

所述快速展開后機(jī)翼包括第一后機(jī)翼、第二后機(jī)翼、盒式扭轉(zhuǎn)彈簧以及絲杠；所述盒式扭轉(zhuǎn)彈簧包括沿豎直方向相對(duì)設(shè)置的上殼體和下殼體、兩端分別固定連接于所述上殼體和所述下殼體的扭轉(zhuǎn)彈簧；所述上殼體與所述第一后機(jī)翼和所述絲杠固定連接，所述下殼體與所述第二后機(jī)翼固定連接；所述絲杠與所述下殼體之間形成絲杠螺母副；所述絲杠的底端能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于所述機(jī)身；所述扭轉(zhuǎn)彈簧用于驅(qū)動(dòng)所述第一后機(jī)翼和所述第二后機(jī)翼相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)所述第一后機(jī)翼和所述第二后機(jī)翼的展開。

優(yōu)選地，所述快速展開后機(jī)翼還包括內(nèi)嚙合棘輪機(jī)構(gòu)，所述內(nèi)嚙合棘輪機(jī)構(gòu)包括固定安裝于所述第二后機(jī)翼的棘輪、以及固定安裝于所述絲杠的棘爪，所述棘爪與所述棘輪嚙合。

優(yōu)選地，所述上殼體朝向所述下殼體的端面、以及所述下殼體朝向所述上殼體的端面均為螺旋端面，并在所述螺旋端面的一端設(shè)置有用于對(duì)所述第一后機(jī)翼和所述第二后機(jī)翼的展開角度進(jìn)行限位的豎直限位面；

所述上殼體和所述下殼體在所述第一后機(jī)翼和所述第二后機(jī)翼處于展開且相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過所述螺旋端面的相互配合使展開后的所述第一后機(jī)翼和所述第二后機(jī)翼共面。