[發明專利]一種基于陣列式結構驅動的變形機翼

在審

• 申請號: 202210199144.9
• 申請日: 2022-03-02
• 公開（公告）號: CN114560072A
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 張書俊;陳德華;王登攀;王露;李滾;焦蛟;孫旭;張曦;楊季樺
• 申請（專利權）人: 電子科技大學;中電科技集團重慶聲光電有限公司
• 主分類號: B64C3/44
• 分類號: B64C3/44;B64C3/36
• 代理公司: 成都東恒知盛知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 51304
• 代理人: 何健雄

本發明公開一種基于陣列式結構驅動的變形機翼，包括可變形的主翼和不可變形的副翼，所述主翼和副翼通過螺栓連接；所述副翼設置在所述主翼的上下兩側，且所述主翼與副翼之間設置有間隙；所述主翼的前緣內部安裝有陣列式驅動裝置，當所述陣列式驅動裝置通電后，陣列式驅動裝置沿寬度方向收縮，帶動主翼收縮，變形機翼的后緣向下彎曲。本發明公開一種基于陣列式結構驅動的變形機翼，創新地使用了三段式的機翼布局設計，使用兩個不變形的副翼來進行整流，使得流經變形主翼的氣流更加穩定，增加了機翼的氣流利用的效率，節省了燃料，提高了飛行效率。

技術領域

本發明屬于航空航天技術領域，尤其涉及一種基于陣列式結構驅動的變形機翼。

背景技術

飛機在飛行的過程中，為了適應不同的飛行環境，最大限度地節約燃料，提高飛行效率，需要機翼能夠提供不同的升力，這就需要調節機翼的彎度。傳統機翼通過機械的方式操作機翼的襟翼和副翼來改變機翼的彎度，這種方式使得機翼的重量增加，結構復雜。近年來研究人員希望不在機翼外面增加額外結構的情況下，通過機翼本體的變形來達到改變機翼彎度的目的，這就是變形機翼的作用。

現有的技術方案有通過加熱記憶合金的方式使機翼達到變形效果，但是機翼的結構強度比較弱，變形過程緩慢，還有通過復雜的機械裝置驅動機翼變形，這種方案使得機翼的整體重量增大，系統的復雜度提高，維護成本較高，還有通過在機翼表面貼合壓電材料的方式實現變形，這種方案的機翼整體結構簡單可靠，但是變形過程為突變，機翼形狀很難實現線性地變化。

發明內容

本發明提供一種基于陣列式結構驅動的變形機翼，旨在解決上述存在的問題。

本發明是這樣實現的，一種基于陣列式結構驅動的變形機翼，包括可變形的主翼和不可變形的副翼，所述主翼和副翼通過螺栓連接；

所述副翼設置在所述主翼的上下兩側，且所述主翼與副翼之間設置有間隙；

所述主翼的前緣內部安裝有陣列式驅動裝置，當所述陣列式驅動裝置通電后，陣列式驅動裝置沿寬度方向收縮，帶動主翼收縮，變形機翼的后緣向下彎曲。

進一步的，所述主翼與副翼之間的間隙為0.5mm-1.5mm。

進一步的，所述主翼的前緣內部頂面設置有兩個桁條，所述陣列式驅動裝置兩端分別安裝在所述桁條上。

進一步的，所述陣列式驅動裝置包括兩個的安裝板，以及多個陣列設置在兩個安裝板之間的變形單元，每個所述變形單元的兩端分別固定在所述安裝板上。

進一步的，所述安裝板上設置有安裝套筒，所述桁條上設置有安裝插銷，所述陣列式驅動裝置兩端分別通過安裝套筒和安裝插銷安裝在所述桁條上。

進一步的，所述變形單元包括串聯設置的兩個橢圓變形殼，每個所述橢圓變形殼內嵌裝有方柱形的壓電堆疊塊。

進一步的，所述壓電堆疊塊包括多個疊層放置的壓電陶瓷基片，多個所述壓電陶瓷基片通過粘結共燒形成所述壓電堆疊塊。

進一步的，當所述壓電堆疊塊通電后，壓電堆疊塊沿所述橢圓變形殼的長軸方向伸長，以使橢圓變形殼沿短軸方向收縮，進而帶動陣列式驅動裝置沿寬度方向收縮。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明公開一種基于陣列式結構驅動的變形機翼，創新地使用了三段式的機翼布局設計，使用兩個不變形的副翼來進行整流，使得流經變形主翼的氣流更加穩定，增加了機翼的氣流利用的效率，節省了燃料，提高了飛行效率；摒棄了主翼內部復雜的桁條和肋條結構，創新地使用陣列式的變形驅動結構來加強機翼的結構強度，滿足強度要求的同時減輕了機翼的重量；陣列式變形驅動裝置中創新地使用了橢圓形的結構設計，可以增大變形位移，使得此機翼可以使用少量的小體積的壓電變形材料實現變形功能，節約了內部空間，減少了機翼的重量。

附圖說明

圖1為本發明中主翼結構示意圖；