一种直线驱动双重旋转可大角度折叠的机翼折叠机构的制作方法

本发明涉及飞机结构折叠机构技术领域，具体的说，是一种直线驱动双重旋转可大角度折叠的机翼折叠机构。

背景技术：

目前折叠翼变体飞机领域，成熟的案例国内几乎一片空白，只有在某舰载机上使用了机翼折叠技术，但该技术方案在上翼面设计了铰链，突出了机翼外形，影响飞机的气动性能，且折叠角度有限，大约120°左右。

国外较成熟的方法有电动旋转和液压直线驱动方案两种。第一种电动旋转方案功率小，对较大较重的机翼驱动力不够，且无论是s-3还是a-6飞机，其折叠机构均突出外形结构，降低了飞机的气动性能；第二种液压直线驱动方案，功率大、结构简单、驱动力大，但机构设计上也存在突出结构外形的问题，例如ea-6b，且由于结构自身干涉问题，大多折叠方案难以突破120°的限制。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供在不破坏飞机气动外形及满足飞机结构强度刚度的要求下，提供了简单可靠，把持力大，可大角度折叠的一种直线驱动双重旋转可大角度折叠的机翼折叠机构。

本发明通过下述技术方案实现：一种直线驱动双重旋转可大角度折叠的机翼折叠机构，包括连接轴、安装在连接轴上的内外翼连接接头以及与连接轴连接的伸缩折叠机构；所述伸缩折叠机构包括两个结构相同且与连接轴铰接的伸缩折叠装置；一个所述伸缩折叠装置远离连接轴的一端与外翼铰接、另一个所述伸缩折叠装置远离连接轴的一端与内翼铰接。所述内外翼连接接头与内翼上的内翼耳片、外翼上的外翼耳片分别铰接；内翼耳片与外翼耳片之间形成一个用于安装连接轴、伸缩折叠机构的腔室。

工作原理：

伸缩折叠机构作为本装置的驱动机构，两个伸缩折叠装置均与连接轴连接，一个伸缩折叠装置的另外一端与内翼铰接，另外一个伸缩折叠装置的另外一端与外翼铰接；与内翼连接的伸缩折叠机构伸长使得外翼耳片与内外翼连接接头的铰接点的位置升高，带动与外翼铰接的伸缩折叠装置伸长从而带动外翼绕外翼耳片与内外翼连接接头的铰接点旋转，从而实现大角度折叠的目的。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述伸缩折叠装置包括与连接轴连接的作动筒，所述作动筒远离连接轴的一端与外翼/内翼铰接。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述伸缩折叠装置还包括设置在作动筒与连接轴之间的撑杆；所述撑杆的一端与作动筒铰接，另外一端连接轴连接。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述作动筒包括一端与外翼/内翼铰接的筒体、安装在筒体内的活塞杆；所述活塞杆远离筒体的一端与撑杆铰接。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述内外翼连接接头的横截面为倒置三角形结构；所述内外翼连接接头的一个顶点与连接轴长方向的轴线在同一直线上；所述内外翼连接接头的其余两个顶点分别设置有连接耳孔；两个连接耳孔分别与内翼耳片、外翼耳片铰接。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述内外翼连接接头为多个且安装在连接轴上。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明机构可保证机翼本身的气动外形，不影响飞机的飞行性能，且折叠角度大，折叠后高度低，占用空间小；

（2）本发明可操作性，原理简单，适用性广，设计周期短难度低。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的工作原理简化图；

图3为本发明的运动轨迹示意图；

其中1-内外翼连接接头，2-连接轴，3-撑杆，4-活塞杆，5-作动筒，7-连接轴圆心，8-a直线段，9-可调节长度的b直线段，10-外翼直线段，11-内翼固定直线段。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

本发明通过下述技术方案实现，如图1-图3所示，本发明通过下述技术方案实现：一种直线驱动双重旋转可大角度折叠的机翼折叠机构，包括连接轴2、安装在连接轴2上的内外翼连接接头1以及与连接轴2连接的伸缩折叠机构；所述伸缩折叠机构包括两个结构相同且与连接轴2铰接的伸缩折叠装置；一个所述伸缩折叠装置远离连接轴2的一端与外翼铰接、另一个所述伸缩折叠装置远离连接轴2的一端与内翼铰接。

所述内外翼连接接头1的横截面为倒置三角形结构；所述内外翼连接接头1的一个顶点与连接轴2长方向的轴线在同一直线上；所述内外翼连接接头1的其余两个顶点分别铰接内翼耳片、外翼耳片。所述内翼耳片与内翼连接，所述外翼耳片与外翼连接。

工作原理：

伸缩折叠机构作为本装置的驱动机构，两个伸缩折叠装置均与连接轴2连接，一个伸缩折叠装置的另外一端与内翼铰接，另外一个伸缩折叠装置的另外一端与外翼铰接；与内翼连接的伸缩折叠机构伸长使得外翼耳片与内外翼连接接头1的铰接点的位置升高，带动与外翼铰接的伸缩折叠装置伸长从而带动外翼绕外翼耳片与内外翼连接接头1的铰接点旋转，从而实现大角度折叠的目的。

本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。

实施例2：

本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，如图1所示，进一步地，为了更好的实现本发明，所述伸缩折叠装置包括与连接轴2连接的作动筒5，所述作动筒5远离连接轴2的一端与外翼/内翼铰接。

需要说明的是，通过上述改进，作动筒5为现有技术，在百度百科中有名称的解释说明“飞机作动筒是通过和servofloat质量等级的浮动的环状间隙密封及servobear质量等级的流体静力支承的活塞杆导向的密封组合装置相结合，并通过液压外围设备的优化及这种高端标准液压缸的使用，可以在试验和检验方面以及其他的大质量物体的精密振荡运动方面开发出新的成本更低的结构。”

使用时，与内翼铰接的作动筒5伸长，安装在连接轴2上的内外翼连接接头1以及与内外翼连接接头1连接的外翼将绕内外翼连接接头1与内翼耳片的铰接点进行旋转，从而使得内外翼连接接头1与外翼耳片的铰接点升高，在内外翼连接接头1与外翼耳片的铰接点升高的情况下，将带动与外翼连接的作动筒5伸长并将使得外翼绕内外翼连接有与外翼耳片的铰接点进行旋转，从而实现二次旋转折叠，达到大角度折叠的目的。

本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，如图2所示，进一步地，为了更好的实现本发明，所述伸缩折叠装置还包括设置在作动筒5与连接轴2之间的撑杆3；所述撑杆3的一端与作动筒5铰接，另外一端连接轴2连接。

需要说明的是，通过上述改进，通过撑杆3将作动筒5与连接轴2连接；使用时，与内翼铰接的作动筒5伸长，安装在连接轴2上的内外翼连接接头1、撑杆3以及与内外翼连接接头1连接的外翼将绕内外翼连接接头1与内翼耳片的铰接点进行旋转，从而使得内外翼连接接头1与外翼耳片的铰接点升高，在内外翼连接接头1与外翼耳片的铰接点升高的情况下，将带动与外翼连接的作动筒5伸长并将使得外翼绕内外翼连接有与外翼耳片的铰接点进行旋转，从而实现二次旋转折叠，达到大角度折叠的目的。

本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。

实施例4：

本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，如图1所示，进一步地，为了更好的实现本发明，所述作动筒5包括一端与外翼/内翼铰接的筒体、安装在筒体内的活塞杆4；所述活塞杆4远离筒体的一端与撑杆3铰接。

需要说明的是，通过上述改进，所述筒体内设置有供活塞杆4做往复运动的腔室；活塞杆4安装在腔室内，活塞杆4远离筒体的一端穿过筒体与撑杆3铰接。

撑杆3连接作动筒5和连接轴2的设计，与内翼连接的作动筒5活塞杆4的伸长将是的撑杆3向外翼一侧运动，由于撑杆3远离内翼一侧与连接轴2刚性连接，使得连接轴2在撑杆3的带动下向上运动，从而使得内外翼连接接头1与外翼耳片的铰接点绕内外翼连接接头1与内翼耳片旋转升高，导致外翼段旋转点高出机翼外形，则可大角度可达180°折叠机翼。

本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。

实施例5：

本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，如图1所示，进一步地，为了更好的实现本发明，所述内外翼连接接头1的横截面为倒置三角形结构；所述内外翼连接接头1的一个顶点与连接轴2长方向的轴线在同一直线上；所述内外翼连接接头1的其余两个顶点分别铰接内翼耳片、外翼耳片。所述内翼耳片与内翼连接，所述外翼耳片与外翼连接。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述内外翼连接接头1为多个且安装在连接轴2上。

需要说明的是，通过上述改进，优选的倒置三角形为等边三角形。

本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。

实施例6：

本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，如图1所示，一种直线驱动双重旋转可大角度折叠的机翼折叠机构，包括连接轴2、安装在连接轴2上的内外翼连接接头1以及与连接轴2连接的伸缩折叠机构；所述伸缩折叠机构包括两个结构相同且与连接轴2铰接的伸缩折叠装置；一个所述伸缩折叠装置远离连接轴2的一端与外翼铰接、另一个所述伸缩折叠装置远离连接轴2的一端与内翼铰接。所述内外翼连接接头1上的内翼耳片与内翼连接、内外翼连接接头1上的外翼耳片与外翼铰接；内翼与外翼之间形成一个用于安装连接轴2、伸缩折叠机构的腔室。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述伸缩折叠装置包括与连接轴2连接的作动筒5，所述作动筒5远离连接轴2的一端与外翼/内翼铰接。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述伸缩折叠装置还包括设置在作动筒5与连接轴2之间的撑杆3；所述撑杆3的一端与作动筒5铰接，另外一端连接轴2连接。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述作动筒5包括一端与外翼/内翼铰接的筒体、安装在筒体内的活塞杆4；所述活塞杆4远离筒体的一端与撑杆3铰接。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述内外翼连接接头1的横截面为倒置三角形结构；所述内外翼连接接头1的一个顶点与连接轴2长方向的轴线在同一直线上；所述内外翼连接接头1的其余两个顶点分别设置有连接耳孔；两个连接耳孔分别与内翼耳片、外翼耳片铰接。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述内外翼连接接头1为多个且安装在连接轴2上。

结合图1，直线驱动双重旋转可大角度折叠的机翼折叠机构包括内外翼连接接头1、连接轴2、撑杆3、含活塞杆4的作动筒5。其中内外翼连接接头1分别与内翼耳片、外翼耳片铰接，与连接轴2刚性连接；连接轴2与撑杆3刚性连接；撑杆3与作动筒5的活塞杆4铰接；作动筒5与内翼或外翼铰接。

结合图2，将内翼简化固定内翼直线段11、外翼简化成外翼直线段10，内翼与机身连接，故固定内翼直线段11固定不动；将内外翼连接接头1简化为三角形，三角形三个顶点分别是内翼耳片铰接点、外翼耳片铰接点和连接轴圆心7，连接轴圆心7因为折叠角度和运动空间需要，一般设计在折叠空间长方向的中线在同一直线上；撑杆3简化为a直线段8，且与三角形角度保持不变，实现撑杆3与连接接头的刚性连接效果；作动筒5简化为可调节长度的b直线段9，模拟作动筒5中活塞杆4的伸长缩短效果。

结合图3，撑杆3的位置过高会导致折叠角度小，过低会导致折叠过程与机翼下翼面干涉；作动筒5行程过长会占用较大的机翼空间，影响机翼结构安全性，过短会导致折叠角度小。通过调节两个作动筒5的长度，模拟机翼折叠过程，进行运动学分析，优化各类尺寸和位置参数。图3截取了两个分别与内翼、外翼连接的作动筒5同时伸长折叠过程的5个状态，按照折叠时间顺序分别标号为a、b、c、d、e,其中a为初始展开状态，e为最终折叠完成状态。

可见，若不考虑飞机机翼自身结构的干涉问题，本发明的机构可在不破坏机翼外形的要求下折叠180°，适用于各类折叠翼变体飞机，尤其是大角度折叠的机翼结构。

本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。