一种匀速放大行程的伸缩翼及飞行器的制作方法

本发明涉及无人机结构设计，尤其涉及一种匀速放大行程的伸缩翼及飞行器。

背景技术：

1、伸缩变形翼飞机可以通过控制外翼在主翼内的缩进或外展来改变飞机的展弦比，以使飞机的气动性能与飞行任务达到最优匹配。舰载无人机受甲板空间限制，弹射起飞时机翼长度不能太长，伸缩翼可以实现舰载无人机小展弦比起飞，并且在空中通过机翼外展增大展现比，使无人机具有良好的气动性能。

2、伸缩翼沿翼展方向进行往复运动，一般伸缩翼的运动行程较大以实现改善气动性能的目的，常见的伺服驱动器的行程难以满足要求且占用主翼内部空间较大。为实现大行程的运动，常采用的方案有三种：第一种是钢索拉线式伸缩机构，由于钢索是柔性体，钢索在绞盘上转动难以实现外翼的往复运动；第二种是滚珠丝杠式伸缩机构，丝杠的长度要与伸缩翼的行程一样才能实现大行程的伸缩运动，由于伸缩翼在飞行过程中受气动力产生弯曲变形，丝杠也会随之弯曲，存在卡滞的风险；第三种是连杆机构，通过连杆机构放大伺服驱动器的行程能够实现大行程的伸缩运动，但是伸缩翼的运动与伺服驱动器的运动不是线性关系，伺服驱动器匀速作动的情况下伸缩翼难以实现匀速伸缩运动，因此，对作动器的性能要求较高，从而使成本增加。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的问题之一，本发明提供了一种匀速放大行程的伸缩翼及飞行器。

2、根据本发明的一方面，提供了一种匀速放大行程的伸缩翼，伸缩翼包括主翼、外翼、驱动单元、导向单元和伸缩单元，主翼设置在飞行器上，驱动单元和导向单元设置在主翼内，导向单元包括支撑导向组件和传动导向组件，传动导向组件设置在支撑导向组件上，外翼通过支撑导向组件与主翼连接；

3、伸缩单元包括连杆组件以及设置在连杆组件上的驱动滑块和连杆滑块，连杆组件一端与主翼连接，另一端与外翼连接，驱动滑块与驱动单元的输出端连接以沿驱动力的方向运动，连杆滑块通过与传动导向组件配合以沿传动导向组件运动，驱动力的方向与传动导向组件的导向在一条直线上；

4、其中，在驱动单元的输出端带动驱动滑块沿主翼的展长方向向外运动时，连杆组件通过连杆滑块在传动导向组件上的运动而伸展，外翼随连杆组件的伸展而从主翼内展出，在驱动单元的输出端带动驱动滑块沿主翼的展长方向向内运动时，连杆组件通过连杆滑块在传动导向组件上的运动而收缩，外翼随连杆组件的收缩而从向主翼内收缩。

5、进一步地，连杆组件包括两个第一连杆和多个长度为第一连杆的二倍的第二连杆，第一连杆与第二连杆以铰接的方式首尾相连，且两个第一连杆位于连杆组件的两端，每个第二连杆的中点处均具有安装开孔，安装开孔用于设置驱动滑块或连杆滑块。

6、进一步地，主翼包括主翼骨架和覆盖在主翼骨架外的主翼蒙皮，主翼骨架包括主翼前梁、主翼后梁和主翼翼肋，支撑导向组件包括两个支撑导向滑轨，两个支撑导向滑轨以对称的方式分别设置在主翼前梁和主翼后梁上，传动导向组件包括传动导向滑轨和滑轨连接杆，传动导向滑轨通过滑轨连接杆与支撑导向滑轨连接为一体。

7、进一步地，传动导向滑轨具有第一滑槽，连杆滑块具有第一段和第二段，第一段为圆柱段，用于设置在安装开孔内以与第二连杆相铰接，第二段用于以套装的方式设置在第一滑槽内。

8、进一步地，驱动滑块具有第三段和第四段，第三段为圆柱段，用于设置在安装开孔内以与第二连杆相铰接，第四段用于与驱动单元的输出端相连接。

9、进一步地，外翼包括外翼骨架和覆盖在外翼骨架外的外翼蒙皮，外翼骨架包括外翼前梁、外翼后梁和外翼翼肋，外翼前梁和外翼后梁通过支撑导向滑轨分别与主翼前梁和主翼后梁连接。

10、进一步地，外翼前梁和外翼后梁上对称设置轴承支座，轴承支座上套设轴承，支撑导向滑轨具有第二滑槽，外翼前梁和外翼后梁通过轴承在第二滑槽上滚动。

11、进一步地，外翼翼肋上具有避让孔，避让孔用于在外翼收缩进主翼内时避让传动导向滑轨和支撑导向滑轨。

12、进一步地，驱动单元为伺服驱动器，伺服驱动器设置在主翼翼肋上。

13、根据本发明的另一方面，提供了一种飞行器，飞行器包括本发明前述提出的伸缩翼。

14、应用本发明的技术方案，提供了一种匀速放大行程的伸缩翼及飞行器，该伸缩翼通过将传动导向组件的导向与驱动单元的驱动力方向设置在一条直线上，并且通过驱动滑块与驱动单元的配合以及连杆滑块与传动导向组件的配合，使连杆组件对驱动单元的运动进行均匀放大，实现外翼的匀速大行程往复伸缩。该伸缩翼具有良好的扩展性，通过改变连杆组件即可改变行程放大的倍数，同时，该伸缩翼结构简单，占用空间小。

技术特征：

1.一种匀速放大行程的伸缩翼，其特征在于，所述伸缩翼包括主翼(20)、外翼(10)、驱动单元(40)、导向单元和伸缩单元，所述主翼(20)设置在飞行器上，所述驱动单元(40)和所述导向单元设置在所述主翼(20)内，所述导向单元包括支撑导向组件和传动导向组件，所述传动导向组件设置在所述支撑导向组件上，所述外翼(10)通过所述支撑导向组件与所述主翼(20)连接；

2.根据权利要求1所述的伸缩翼，其特征在于，所述连杆组件(30)包括两个第一连杆和多个长度为所述第一连杆的二倍的第二连杆，所述第一连杆与所述第二连杆以铰接的方式首尾相连，且两个所述第一连杆位于所述连杆组件(30)的两端，每个所述第二连杆的中点处均具有安装开孔，所述安装开孔用于设置所述驱动滑块(35)或所述连杆滑块(36)。

3.根据权利要求2所述的伸缩翼，其特征在于，所述主翼(20)包括主翼骨架和覆盖在所述主翼骨架外的主翼蒙皮，所述主翼骨架包括主翼前梁(21)、主翼后梁(22)和主翼翼肋(23)，所述支撑导向组件包括两个支撑导向滑轨，两个所述支撑导向滑轨以对称的方式分别设置在所述主翼前梁(21)和所述主翼后梁(22)上，所述传动导向组件包括传动导向滑轨(26)和滑轨连接杆，所述传动导向滑轨(26)通过所述滑轨连接杆与所述支撑导向滑轨连接为一体。

4.根据权利要求3所述的伸缩翼，其特征在于，所述传动导向滑轨(26)具有第一滑槽，所述连杆滑块(36)具有第一段和第二段，所述第一段为圆柱段，用于设置在所述安装开孔内以与所述第二连杆相铰接，所述第二段用于以套装的方式设置在所述第一滑槽内。

5.根据权利要求4所述的伸缩翼，其特征在于，所述驱动滑块(35)具有第三段和第四段，所述第三段为圆柱段，用于设置在所述安装开孔内以与所述第二连杆相铰接，所述第四段用于与所述驱动单元(40)的输出端相连接。

6.根据权利要求5所述的伸缩翼，其特征在于，所述外翼(10)包括外翼骨架和覆盖在所述外翼骨架外的外翼蒙皮(15)，所述外翼骨架包括外翼前梁(11)、外翼后梁(12)和外翼翼肋(13)，所述外翼前梁(11)和所述外翼后梁(12)通过所述支撑导向滑轨分别与所述主翼前梁(21)和所述主翼后梁(22)连接。

7.根据权利要求6所述的伸缩翼，其特征在于，所述外翼前梁(11)和所述外翼后梁(12)上对称设置轴承支座(16)，所述轴承支座(16)上套设轴承(17)，所述支撑导向滑轨具有第二滑槽，所述外翼前梁(11)和所述外翼后梁(12)通过所述轴承(17)在所述第二滑槽上滚动。

8.根据权利要求7所述的伸缩翼，其特征在于，所述外翼翼肋(13)上具有避让孔，所述避让孔用于在所述外翼(10)收缩进所述主翼(20)内时避让所述传动导向滑轨(26)和所述支撑导向滑轨。

9.根据权利要求8所述的伸缩翼，其特征在于，所述驱动单元(40)为伺服驱动器，所述伺服驱动器设置在所述主翼翼肋(23)上。

10.一种飞行器，其特征在于，所述飞行器包括权利要求1至9中任一项所述的伸缩翼。

技术总结
本发明提供了一种匀速放大行程的伸缩翼及飞行器，该伸缩翼包括主翼、外翼、驱动单元、导向单元和伸缩单元，导向单元包括支撑导向组件和传动导向组件，传动导向组件设置在支撑导向组件上，外翼通过支撑导向组件与主翼连接；伸缩单元包括连杆组件以及设置在连杆组件上的驱动滑块和连杆滑块，连杆组件一端与主翼连接，另一端与外翼连接，驱动滑块与驱动单元的输出端连接以沿驱动力的方向运动，连杆滑块通过与传动导向组件配合以沿传动导向组件运动，驱动力的方向与传动导向组件的导向在一条直线上；应用本发明的技术方案，以解决现有技术中伺服驱动器行程不够、伸缩翼运动不匀速以及伸缩翼机构占用空间过大的技术问题。

技术研发人员：张海征,李轩,杨晓亚,高硕,刘伟
受保护的技术使用者：海鹰航空通用装备有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12