一种用于飞行器的折叠机构及其控制方法与流程

本发明涉及航空飞行器中的折叠机构设计技术领域，尤其涉及一种用于飞行器的折叠机构及其控制方法。

背景技术：

联结翼布局对于提高升阻比有竞争优势，相对于大展弦比机翼，联结翼结构重量更轻、刚度更好，主要用于无人机和导弹等飞行器上。折叠翼则在储放或发射飞行器时，能够有效缩减横向占用空间，减少运输或发射成本。目前大部分折叠机构主要针对于常规布局机翼，联结翼由于前掠翼和后掠翼相互连接，因此折叠机构更为复杂。为此，设计一种新型的折叠机构专门适用于联结翼的折叠与展开。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供了一种用于飞行器的折叠机构及其控制方法，能够解决折叠机构复杂的问题。

本发明的技术解决方案：

一种用于飞行器的折叠机构，包括在机身两侧对称分布的一对后掠翼、一对前掠翼、一对垂直轴和一对转轴，该机构还包括作动筒、直线型固定导轨、滑块和锁定机构；

其中，固定导轨固定在机身底部，滑块可以在固定导轨的两端来回滑动，位于机身同侧的后掠翼的一端和前掠翼的一端通过转轴固定，位于机身同侧的前掠翼和后掠翼通过转轴组成连杆机构，后掠翼另一端通过垂直轴固定在机身上，后掠翼可绕垂直轴旋转，前掠翼的另一端固定在滑块上，作动筒固定在固定导轨一端。

进一步可选的，该方法包括以下过程：

机翼初始状态，后掠翼和前掠翼折叠收起，在接收到飞控指令后，电点火具供电，点燃火工品，产生的高温高压燃气推动作动筒做功，使前掠翼沿着固定导轨直线运动，同时通过前掠翼给后掠翼施加一个轴向力，带动后掠翼绕垂直轴运动，由此机翼张开；

机翼完全展开状态，由作动筒驱动的机翼运动到指定角度时，锁定机构锁紧前掠翼，后掠翼和前掠翼形成三角形稳定结构，机翼被锁定；

机翼由折叠状态到展开状态锁定机构的工作过程为：当机翼处于折叠状态时，锁定机构处于锁定状态，在机翼展开过程中，当机翼展开到一定角度，压缩压簧，使锁定机构解锁，当机翼展开到位时，锁定销在压簧力的作用下迅速弹出，将机翼锁定；

机翼由展开状态到折叠状态锁定机构的工作过程为：拉动拉杆使锁定机构处于状态后，旋转拉杆卡入横槽，推动机翼至折叠状态，旋转拉杆使锁定机构为锁定状态。

本发明实施例提供的一种用于飞行器的折叠机构及其控制方法，分为前掠翼和后掠翼，通过前掠翼和后掠翼上的转轴和机身上的滑轨实现同向折叠，而在展开时通过转轴和滑轨实现不同方向展开。机翼展开时，作动筒通过对前掠翼产生力的作用沿着滑轨推出，并带动后掠翼反方向展开，机构简单，容易控制。能够有效地缩减飞行器储放横向占用空间，减少了运输或发射成本，提高了联结翼的竞争力。机翼折叠机构结构简单、占用体积小、重量轻，且运用传统成熟的动力源和锁定机构，安全性和可靠性较高。机翼展开过程简单，运动机构不复杂，控制规律简单。

附图说明

所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施例，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种用于飞行器的折叠机构结构示意图；

图2为图1所示折叠机构与机身位置关系示意图；

图3为图1所示折叠机构机翼初始状态示意图；

图4为图1所示折叠机构机翼完全展开状态示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。在下面的描述中，出于解释而非限制性的目的，阐述了具体细节，以帮助全面地理解本发明。然而，对本领域技术人员来说显而易见的是，也可以在脱离了这些具体细节的其它实施例中实践本发明。

在此需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的设备结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

本发明实施例提供一种用于飞行器的折叠机构，如图1所示，包括在机身两侧对称分布的一对后掠翼、一对前掠翼、一对垂直轴和一对转轴，该机构还包括作动筒、直线型固定导轨、滑块和锁定机构，动力能源为作动筒；

其中，如图2所示，固定导轨固定在机身底部，滑块可以在固定导轨的两端来回滑动，位于机身同侧的后掠翼的一端和前掠翼的一端通过转轴固定，位于机身同侧的前掠翼和后掠翼通过转轴组成连杆机构，后掠翼另一端通过垂直轴固定在机身上，后掠翼可绕垂直轴旋转，前掠翼的另一端固定在滑块上，作动筒固定在固定导轨上。

由后掠翼1和前掠翼2组成的连杆机构有3个自由度，其中前掠翼2有2个自由度，一是动力能源驱动的沿固定导轨4的直线运动，另一个是绕滑块5的垂直轴转动；后掠翼1则由连杆机构驱动沿机身转轴转动。

本发明实施例提供一种上述折叠机构的控制方法，该方法包括以下过程：

机翼初始状态，如图3所示，后掠翼和前掠翼折叠收于机身底部，在接收到飞控发出的机翼张开指令后，电点火具供电，点燃火工品，产生的高温高压燃气推动作动筒做功，使前掠翼沿着固定导轨直线运动，进而带动前掠翼展开，同时通过前掠翼给后掠翼施加一个轴向力，带动后掠翼绕垂直轴运动，由此机翼张开；

机翼完全展开状态，如图4所示，由作动筒驱动的机翼运动到指定角度时，锁定机构锁紧前掠翼，后掠翼和前掠翼形成三角形稳定结构，机翼被锁定；

机翼由折叠状态到展开状态锁定机构的工作过程为：当机翼处于折叠状态时，锁定机构处于锁定状态，在机翼展开过程中，当机翼展开到一定角度，压缩压簧，使锁定机构解锁，当机翼展开到位时，锁定销在压簧力的作用下迅速弹出，将机翼锁定；

机翼由展开状态到折叠状态锁定机构的工作过程为：拉动拉杆使锁定机构处于状态后，旋转拉杆卡入横槽，推动机翼至折叠状态，旋转拉杆使锁定机构为锁定状态。

本实施例提供的一种用于飞行器的折叠机构，分为前掠翼和后掠翼，通过前掠翼和后掠翼上的转轴和机身上的滑轨实现同向折叠，而在展开时通过转轴和滑轨实现不同方向展开。机翼展开时，作动筒通过对前掠翼产生力的作用沿着滑轨推出，并带动后掠翼反方向展开，机构简单，容易控制。能够有效地缩减飞行器储放横向占用空间，减少了运输或发射成本，提高了联结翼的竞争力。机翼折叠机构结构简单、占用体积小、重量轻，且运用传统成熟的动力源和锁定机构，安全性和可靠性较高。机翼展开过程简单，运动机构不复杂，控制规律简单。

该折叠机构中，后掠翼1和前掠翼2的锁定角度、翼展尺寸是输入条件，固定导轨4则受机身内部空间限制，由此要决定转轴8的位置，使得机翼在完全展开状态时满足前后掠翼的锁定角度。如果不能合理设计固定导轨4安装位置和转轴8的固定位置，则很可能无法实现连杆机构的运动，或者连杆机构无法运动到指定位置。

如上针对一种实施例描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施例中使用，和/或与其它实施例中的特征相结合或替代其它实施例中的特征使用。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤、组件或其组合的存在或附加。

这些实施例的许多特征和优点根据该详细描述是清楚的，因此所附权利要求旨在覆盖这些实施例的落入其真实精神和范围内的所有这些特征和优点。此外，由于本领域的技术人员容易想到很多修改和改变，因此不是要将本发明的实施例限于所例示和描述的精确结构和操作，而是可以涵盖落入其范围内的所有合适修改和等同物。

本发明未详细说明部分为本领域技术人员公知技术。