折叠式机翼的优化的制作方法

本发明的名称是“折叠式机翼的优化”属于航空领域。

发明背景：

本发明是对“折叠式机翼”(专利申请号：201610228024.1；201620324195.x)进行的优化改进。

折叠式机翼主要由：可折叠、展开变形的机翼支撑骨架，蒙皮支撑肋，蒙皮，机翼动作装置构成。其中蒙皮支撑肋构成并保持机翼纵剖面气动外形，蒙皮支撑肋前端和机翼前缘梁铰接连接，多组蒙皮支撑肋共同构成机翼气动外形，蒙皮附着并连接机翼前缘梁和蒙皮支撑肋，构成机翼外表面，机翼变形时蒙皮在蒙皮支撑肋的约束下能够沿蒙皮支撑肋表面滑动，为适应机翼变形时，相邻两组蒙皮支撑肋对角线长度发生变化对与之连接的蒙皮产生拉伸，有一个尾尖滑块安装在蒙皮支撑肋尾部，尾尖滑块在蒙皮支撑肋约束下可滑动，能够在机翼变形时随着蒙皮受拉伸的状况延长或缩短蒙皮支撑肋的长度，从而使蒙皮不会受到过度拉伸，避免在机翼变形时蒙皮受到过度拉伸是尾尖滑块的主要作用。通过其它技术措施同样能够起到滑块的作用，并且更加简单，这就是本发明追求的目标

技术实现要素：
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本发明的目的是：取消尾尖滑块，采取新的技术措施解决机翼变形时造成的蒙皮纵向受拉伸问题。

本发明主要特征是：蒙皮支撑肋由上下两根肋骨组成，上下两根肋骨前端和机翼前缘梁铰接连接，上下两根肋骨的后端连接在一起形成完整的尾尖，无尾尖滑块，构成并保持机翼纵剖面气动外形。多组蒙皮支撑肋和机翼支撑骨架共同构成完整的机翼气动外形，承受蒙皮传递的荷载。

进一步地；蒙皮附着在机翼前缘梁和蒙皮支撑肋外表面，构成机翼外表面，承受飞行器飞行时的气动荷载，蒙皮分为机翼上表面蒙皮和机翼下表面蒙皮，它们分别连接着蒙皮支撑肋的上肋骨和下肋骨，蒙皮和蒙皮支撑肋之间是滑动连接，机翼变形时，上下表面蒙皮在蒙皮支撑肋的约束下各自沿上肋骨和下肋骨表面滑动，以适应机翼变形时蒙皮受到的拉伸。

进一步地；上下表面蒙皮在机翼后缘做局部连接。

进一步地；机翼支撑骨架折叠时，带动与之相连的蒙皮支撑肋和蒙皮收拢，各组蒙皮支撑肋之间横向间距缩小，对角线距离加大，在蒙皮支撑肋约束下，蒙皮沿蒙皮支撑肋表面滑动，蒙皮支撑肋尾尖部位伸出蒙皮之外，从而使蒙皮在机翼折叠收拢时不会受到过度拉伸；机翼支撑骨架展开时，带动与之相连的蒙皮支撑肋和蒙皮展开，各组蒙皮支撑肋之间横向间距加大，对角线距离缩小，蒙皮沿蒙皮支撑肋表面滑动，逐渐展开并拉紧，伸出蒙皮之外的蒙皮支撑肋尾尖部分回缩到设计位置。

进一步地；蒙皮内紧张索辅助拉伸：由一条内紧张索，一端连接翼根，另一端连接翼梢，中间串联连接各组蒙皮支撑肋尾尖，和上下表面蒙皮在机翼后缘部位的各个连接点。机翼折叠时，内紧张索松弛，不对蒙皮造成拉伸，机翼展开后，内紧张索被拉紧，同时以各组蒙皮支撑肋尾尖为支撑点，以蒙皮上的各个连接点的为拉动点，将蒙皮向蒙皮支撑肋尾尖方向拉紧。

进一步地；蒙皮外紧张索辅助拉伸：由一条外紧张索，一端连接翼根，另一端连接翼梢，中间串联连接上下表面蒙皮在机翼后缘部位的各个连接点。机翼折叠时，外紧张索松弛，不对蒙皮造成拉伸，机翼展开后，外紧张索被拉紧，同时拉动蒙皮上的各个连接点，将蒙皮向蒙皮支撑肋尾尖方向拉紧。

附图说明：

图1——机翼折叠状态时结构平面透视图；

图2——机翼半展开状态时结构平面透视图；

图3——机翼全展开状态时结构平面透视图；

图4——机翼折叠状态时蒙皮拉伸形式平面图；

图5——机翼半展开状态时蒙皮拉伸形式平面图；

图6——机翼全展开状态时蒙皮拉伸形式平面图；

图7——a-a剖面图；

图8——b-b剖面图；

图9——机翼折叠状态时蒙皮内紧张索辅助拉伸形式平面图；

图10——机翼半展开状态时蒙皮内紧张索辅助拉伸形式平面图；

图11——机翼全展开状态时蒙皮内紧张索辅助拉伸形式平面图；

图12——c-c剖面图；

图13——机翼折叠状态时蒙皮外紧张索辅助拉伸形式平面图；

图14——机翼半展开状态时蒙皮外紧张索辅助拉伸形式平面图；

图15——机翼全展开状态时蒙皮外紧张索辅助拉伸形式平面图；

图16——d-d剖面图；

图17——机翼折叠状态时无人机平面图；

图18——机翼半展开状态时无人机平面图；

图19——机翼全展开状态时无人机平面图。

附图中编号：

1——横向梁；2——纵向梁；3——机翼前缘梁；4——机翼后缘梁；5——滑轨；6——固定连接件；7——滑块；8——蒙皮支撑肋；9——上表面蒙皮；10——下表面蒙皮；11——内紧张索；12——外紧张索。

实施方式：

本发明通过实施以下技术措施实现其发明目。

图1是机翼折叠状态时结构平面透视图，图2是机翼半展开状态时结构平面透视图，图3是机翼全展开状态时结构平面透视图，图中：机翼支撑骨架由一根横向梁1、一根纵向梁2、机翼前缘梁3、机翼后缘梁4、滑轨5、固定连接件6、滑块7等部件，通过相互铰接和滑动连接方式构成三角形桁架(横向梁1、纵向梁2根据机翼的需求，数量可以增加或减少，最少数量为零)，该桁架用以维持机翼的平面和剖面形状、支撑蒙皮支撑肋和表面蒙皮、承受蒙皮传来的气动荷载，该桁架能够折叠并带动蒙皮支撑肋和表面蒙皮同步动作，实现机翼折叠、展开的目的。

蒙皮支撑肋8由上下两根肋骨组成，上下两根肋骨前端和机翼前缘梁3铰接连接，上下两根肋骨的后端连接在一起形成完整的尾尖，无尾尖滑块，构成并保持机翼纵剖面气动外形。多组蒙皮支撑肋8和机翼支撑骨架共同构成完整的机翼气动外形。

图7是图6的a-a剖面图，如图7所示，蒙皮附着在机翼前缘梁3和蒙皮支撑肋8外表面，构成机翼外表面，蒙皮分为上表面蒙皮9和下表面蒙皮10，它们分别连接着蒙皮支撑肋8的上肋骨和下肋骨，和蒙皮支撑肋8之间是滑动连接；图8是图6的b-b剖面图，图8从横剖面表现了机翼支撑骨架和蒙皮支撑肋8、上表面蒙皮9、下表面蒙皮10在滑轨5位置的相互关系。

机翼折叠后，蒙皮受相邻两组蒙皮支撑肋对角线长度的限制受到纵向拉伸，此时，上表面蒙皮9和下表面蒙皮10各自沿蒙皮支撑肋8的上肋骨和下肋骨滑动，超出对角线长度部分的蒙皮支撑肋伸出蒙皮之外，如图4所示；机翼展开时，蒙皮受机翼支撑骨架和蒙皮支撑肋的拉伸，横向和纵向同时展开，在蒙皮支撑肋8的约束下，蒙皮纵向展开沿蒙皮支撑肋8的上肋骨和下肋骨滑动，伸出蒙皮之外部分的蒙皮支撑肋逐渐回缩进蒙皮，如图5所示；机翼完全展开后，蒙皮横向、纵向展开到位，蒙皮支撑肋8回缩到设计位置，如图6所示。

采用蒙皮内紧张索辅助拉伸，能够使折叠式机翼在展开时蒙皮受到更有力的纵向拉伸，蒙皮内紧张索辅助拉伸设施由一条内紧张索11，一端连接翼根，另一端连接翼梢，中间串联连接各组蒙皮支撑肋8的尾尖和上下表面蒙皮在机翼后缘部位的各个连接点。机翼折叠后，内紧张索11松弛，不对蒙皮造成拉伸，如图9所示；机翼展开时，内紧张索11随着机翼的展开逐渐被拉紧，同时以各组蒙皮支撑肋尾尖为支撑点，以蒙皮上的各个连接点的为拉动点，将上蒙皮9、下蒙皮10向蒙皮支撑肋8尾尖方向拉伸，图10所示；机翼完全展开后，蒙皮横向、纵向展开到位，如图11所示；图12从剖面展示了机翼完全展开后，内紧张索11对上蒙皮9和下蒙皮10的拉伸。

采用蒙皮外紧张索辅助拉伸，能够使折叠机翼在展开时蒙皮受到更有力的纵向拉伸，蒙皮外紧张索辅助拉伸设施由一条外紧张索12，一端连接翼根，另一端连接翼梢，中间串联连接上表面蒙皮9和下表面蒙皮10在机翼后缘部位的各个连接点。机翼折叠后，外紧张索12松弛，不对蒙皮造成拉伸，如图13所示；机翼展开时，外紧张索12随着机翼的展开逐渐被拉紧，同时拉动蒙皮在机翼后缘的各个连接点，将上蒙皮9、下蒙皮10向蒙皮支撑肋8尾尖方向拉伸，图14所示；机翼完全展开后，蒙皮横向、纵向展开到位，如图15所示；图16从剖面展示了机翼完全展开后，外紧张索12对上蒙皮9和下蒙皮10的拉伸。

本发明具有以下主要优点：

1、去除了尾尖滑块部件，使得折叠式机翼结构优化。

2、尾尖滑块去除后，使蒙皮支撑肋8结构更完整，有利于增加其强度。

3、通过内紧张索辅助拉伸设施或外紧张索辅助拉伸设施，能够增加折叠式机翼展开过程中对蒙皮的纵向拉伸，有利于使机翼展开后绷紧表面蒙皮。

4、本发明应用于折叠式机翼，一般情况下，折叠式机翼同时具有上表面蒙皮9和下表面蒙皮10，当某些飞行器的机翼支撑骨架所产生的空气阻力比较小时，折叠式机翼可以只具有上表面蒙皮9。

本发明用途：

本发明应用于折叠式机翼。

折叠式机翼能够应用于各类有翼无人飞行器、单人飞行器、飞行汽车等等。

实施案例：

图17、图18、图19是采用本发明的折叠式机翼在一种无人机上应用的设计方案；

图17是机翼折叠状态时无人机平面图；

图18是机翼半展开状态时无人机平面图；

图19是机翼全展开状态时无人机平面图。