一种变形机翼装置、机翼及飞行设备

1.本发明涉及飞行器技术领域，具体地，涉及变形机翼装置、机翼及飞行设备。


背景技术：

2.随着对无人航空器的研究不断深入，无人航空器的适用范围也日益得到扩展。其凭借着其在空中进行飞行运输方便快捷的优点逐步应用于各行业。但目前，在大多数的无人机实际运用中还存在，由于机翼的设计通常为固定形式，因此无人机起降需要一定的场地环境。
3.本发明发明人在实现本发明的过程中，发现：现有的无人机机翼在受到作业环境受限制，即在场地不能提供给无人机足够的起降空间时，无法通过适当的调整无人机的前掠翼状态，从而实现改变机翼状态改变对起降场地的要求，也无法实现既要缩短起降距离的同时，又满足在着飞行速度较慢无法快速响应的缺点。


技术实现要素：

4.针对现有技术的上述缺陷，本发明的主要目的在于提供一种变形机翼装置，用于飞行器的机翼，其特征在于，所述变形机翼装置包括：动力组件，用于输出动力；
5.连接组件，与所述动力组件的输出端活动连接；
6.机翼组件，所述机翼组件与所述连接组件活动连接；
7.其中：所述连接组件包括连接本体和滑动限位件，所述滑动限位件分别活动连接所述动力组件和所述机翼组件，用于控制所述机翼组件的摆动角度。
8.实施例通过连接组件连接机翼组件，实施例通过连接组件的连接从而实现所述机翼组件不同状态的改变，也就是说通过连接组件与所述机翼组件的连接，并且通过外力从而实现所述连接组件与所述机翼组件之间的相互运动，从而实现将所述机翼组件变换到所需的状态。而且，实施例是通过在动力组件通过输出动力与所述连接组件连接，通过所述动力组件驱动连接组件，从而实现机翼组件的自动变换状态。
9.实施例进一步的，所述滑动限位件包括：
10.第一活动件，设置在所述连接本体上，并且能够在所述连接本体上移动；及，
11.第二活动件，设置在所述连接本体上，并且分别与所述连接本体和所述机翼组件活动连接。
12.实施例进一步的，所述连接本体上设置有滑动槽，所述滑动槽与所述第一活动件可移动连接。
13.实施例进一步的，所述滑动槽为弧形槽。
14.实施例进一步的，所述机翼组件包括第一翼梁，设置在连接本体的一侧，并且分别与第一活动件和第二连接件活动连接；
15.第二翼梁，设置在连接本体远离所述第一机翼的一侧，并且与第一活动件活动连接；及，
16.翼架组，所述翼架组分别与所述第一翼梁和所述第二翼梁连接。
17.实施例进一步的，所述翼架组包括至少两个以上翼肋，所述翼肋为间隔分布的分别所述第一翼梁与所述第二翼梁连接；
18.第三翼梁，设置在所述翼肋上。
19.实施例进一步的，所述第二翼梁上设置有第二滑动槽，所述第二滑动槽与所述第二活动件配合安装。
20.实施例进一步的，所述动力组件包括驱动件，所述驱动件与飞行器连接安装；及，
21.连接杆，所述连接杆一端连接所述驱动件的输出端，另一端活动连接第一活动件。
22.第二方面实施例提供了一种机翼，包括任意一项所述的变形机翼装置；及，
23.壳件，所述壳件覆盖在所述变形机翼装置的表面。
24.第三方面实施例提供了一种飞行设备，包括所述的机翼。
25.实施例的飞行设备的前掠翼采用本方案的机翼。从而本实施例，通过伺服舵机带动曲柄结构旋转，通过连接杆、第一活动件和第二活动件的旋转，并且通过第一滑动槽和第二滑动槽的配合，实现机翼向前转动，并于机身合并或者展开。也就是说，实施例实现了飞行器的机翼在前掠翼与三角翼两种布局之间的切换，从而使其能够，通过切换为前掠翼布局，提高飞机的低速操纵性能与实现短距起降；在高速飞行阶段能够以三角翼的布局进行飞行，进而解决了其前掠翼布局时高速飞行阻力大，弯扭发散影响机翼结构强度的问题。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
27.图1是本发明一实施例的变形机翼装置的示意图；
28.图2是本发明变形机翼装置的另一状态示意图；
29.图3是本发明变形机翼装置的再一状态示意图；
30.图4是本发明图3的另一视角的示意图；
31.图5是本发明连接本体的示意图；
32.图6是本发明第二翼梁的示意图；
33.图7是本发明第一翼梁的示意图；
34.图8是本发明翼肋的示意图；
35.图9是本发明飞行器的示意图。
36.附图标记：
37.1、变形机翼装置；
38.10、驱动组件；101、驱动件；102、连接杆；
39.20、连接组件；201、第一活动件；202、第二活动件；203、第一滑动槽；204、连接本体；
40.30、机翼组件；301、第二翼梁；302、第三翼梁；303、第一翼梁；304、翼肋；305、第二滑动槽。
具体实施方式
41.下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
42.需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
43.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
44.此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
45.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
46.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
47.请参考附图1，公开了一种变形机翼装置1，用于飞行器的机翼，所述变形机翼装置1包括：动力组件，用于输出动力；
48.连接组件20，与所述动力组件的输出端活动连接；
49.机翼组件30，所述机翼组件30与所述连接组件20活动连接；
50.其中：所述连接组件20包括连接本体204和滑动限位件，所述滑动限位件分别活动连接所述动力组件和所述机翼组件30，用于控制所述机翼组件30的摆动角度。
51.可以理解的，实施例通过连接组件20连接机翼组件30，实施例通过连接组件20的连接从而实现所述机翼组件30不同状态的改变，也就是说通过连接组件20与所述机翼组件30的连接，并且通过外力从而实现所述连接组件20与所述机翼组件30之间的相互运动，从而实现将所述机翼组件30变换到所需的状态。而且，实施例是通过在动力组件通过输出动力与所述连接组件20连接，通过所述动力组件驱动连接组件20，从而实现机翼组件30的自动变换状态。
52.这里所述滑动限位件相当所述连接组件20和/或所述机翼组件30移动，通过所述滑动限位件的滑动实现改变所述机翼组件30的摆动，从而实现所述机翼组件30状态的变化，满足飞行器在不同情况下对机翼的状态要求。
53.实际使用时，所述动力组件和所述连接组件20分别与飞行器安装连接，将所述滑动限位件与所述连接组件20匹配安装，并且确保所述滑动限位件能够在所述连接组件20上实现往复移动。将所述动力组件的输出端与所述互动限位件活动连接，用于实现通过所述动力组件驱动所述滑动限位件在所述连接组件20上移动。将所述机翼组件30与所述滑动限位件活动连接，即当所述驱动组件10驱动所述滑动限位件在所述连接组件20上移动时，所述机翼组件30即可实现相对的改变状态。
54.请参考附图2和5，实施例进一步的，所述连接组件20包括连接本体204，所述连接本体204与所述飞行器连接安装；
55.请参考附图4，实施例进一步的，所述滑动限位件包括：
56.第一活动件201，可移动的设置在所述连接本体204上，所述第一活动件201分别与所述机翼组件30和所述动力组件活动连接；及，
57.第二活动件202，设置在所述连接本体204上，并且分别与所述连接本体204和所述机翼组件30活动连接。
58.可以理解的，实施例所述连接组件20包括连接本体204和滑动限位件，所述滑动限位件包括第一活动件201和第二活动件202，所述连接本体204与飞行器安装连接。并且在所述连接本体204上设置一个能够相对运动的所述第一活动件201，所述第一活动件201能够在所述连接本体204上相对移动，并且所述第一活动件201与所述动力组件活动连接，也就是说在所述动力组件的驱动下，可以使得所述第一活动件201能够在所述连接本体204上相对移动。并且，在所述连接本体204上还设置有所述第二活动件202，所述第二活动件202与所述连接本体204活动连接，同时，所述第二活动件202还与所述机翼组件30活动连接。实施例中，通过动力组件的带动下，并且通过所述第一活动件201与所述第二活动件202的配合下接可以实现所述机翼组件30相对所述连接本体204摆动不同的角度，从而实现飞行器在不同飞行状态下对机翼的状态要求。
59.实际使用时，请参考附图4，所述连接本体204可以是板体结构也可以是连杆结构，这里所述连接本体204为板体件，所述板体件的一侧边与飞行器连接安装。并且实施例还在所述板体件上设置有第一活动件201和第二活动件202，其中，所述第一活动件201和所述第二活动件202都具有平滑过的外表面，可以理解为圆柱销。所述第一活动件201能够在所述板体件上，进行一定范围的往返移动，所述第二活动件202与所述板体件为活动连接，即所述第二活动件202可以在所述板体件上实现绕轴心转动。
60.并且实施例中将所述第一活动件201分别与所述动力组价和所述机翼组件30连接，即通过所述动力组件的驱动下使得所述机翼组件30与所述第一活动件201连接的位置一起移动，由于所述机翼组件30还与所述第二活动件202活动连接，在所述第一活动件201移动的同时所述第二活动件202也相对运动，在动力组件、所述第一活动件201和所述第二活动件202的作用下所述机翼组件30即可实现摆动所需的角度。
61.请参考附图2，实施例进一步的，所述连接本体204上设置有第一滑动槽203，所述第一滑动槽203与所述第一活动件201可移动连接。
62.可以理解的，实施例在所述连接本体204上设置一个第一滑动槽203，用于配合所述第一活动件201安装，并且所述第一活动件201能够在所述第一滑动槽203上进行移动，所述第一滑动槽203起到限制所述第一活动件201运动轨迹的作用，使得所述第一活动件201
只能在规定的轨迹上移动，从而起到精确控制机翼组件30摆动所需角度的目的。
63.实际使用时，所述第一活动件201分别与所述动力组件和所述机翼组件30活动连接，所述第一活动件201设置在所述连接本体204上的所述第一滑动槽203内。当所述动力组件带动下，即可实现所述第一活动件201沿着所述第一滑动槽203内移动，从而实现带动所述机翼组件30跟随所述第一活动件201移动，而移动的轨迹则为所述第一滑动槽203，实现机翼组件30的摆动，也可以理解为所述第一滑动槽203作为所述第一活动件201限制轨迹。
64.请参考附图5，实施例进一步的，所述第一滑动槽203为弧形槽。
65.可以理解的，实施例将所述第一滑动槽203设置为弧形槽，即配合所述动力组件驱动所述滑动限位件时的移动轨迹，从而实现控制所述机翼组件30摆动的角度轨迹。
66.请参考附图1、6、7和8，实施例进一步的，所述机翼组件30包括第一翼梁303，设置在连接本体204的一侧，并且分别与第一活动件201活动连接；
67.第二翼梁301，设置在连接本体204远离所述第一机翼的一侧，并且与第二活动件202活动连接；及，
68.翼架组，所述翼架组分别与所述第一翼梁303和所述第二翼梁301连接。
69.可以理解的，实施例将所述机翼设置为包括第一翼梁303和第二翼梁301，并且所述第一翼梁303和所述第二翼梁301分别设置在，所述连接本体204的两个向对的侧面上。并且将所述第一翼梁303与所述活动件活动连接，用于跟随所述第一活动件201在所述连接本体204上移动。所述第二翼梁301与所述第二活动件202活动连接，具体的是所述第二活动件202能够在所述第二翼梁301上移动，通过所述第一活动件201和所述第二活动件202移动配合，实现所述第一翼梁303和所述第二翼梁301的摆动。同时实时还包括有翼架组，所述翼架组分别连接所述第一翼梁303和所述第二翼梁301。
70.请参考附图3和8，实施例进一步的，所述翼架组包括至少两个以上翼肋304，所述翼肋304为间隔分布的分别所述第一翼梁303与所述第二翼梁301连接；及，
71.第三翼梁302，设置在所述翼肋304上。
72.可以理解的，实施例所述翼架组包括至少两以上的翼肋304，通过所述翼肋304将所述第一翼梁303和所述第二翼梁301连接成所需的结构，这里的所述翼肋304为间隔设置，从而确保各处连接的强度，使得机翼结构更加稳定。实施例还在所述翼肋304还设置有第三翼梁302，所述第三翼梁302设置在远离所述第一翼梁303或者所述第二翼梁301的位置，所述第三翼梁302起到稳定所述翼肋304的作用。
73.一些实施例中，所述翼肋304为三个，并且三个所述翼肋304间隔分布的分别所述第一翼梁303与所述第二翼梁301连接；另一些实施例中，所述翼肋304为四个，并且四个所述翼肋304间隔分布的分别所述第一翼梁303与所述第二翼梁301连接；再一些实施例中，所述翼肋304为六个，并且六个所述翼肋304间隔分布的分别所述第一翼梁303与所述第二翼梁301连接。
74.请参考附图6，实施例进一步的，所述第二翼梁301上设置有第二滑动槽，所述第二滑动槽与所述第二活动件202配合安装。
75.可以理解的，实施例在所述第二翼梁301上设置第二滑动槽，所述第二滑动槽与所述第二活动件202配合安装，并且所述第二活动件202能够在所述第二滑动槽上做往复运动。实施例是在所述第一活动件201在所述第二滑动槽上移动时，这里的所述第二滑动槽确
保所述第二活动件202也能够相对的移动，使得所述机翼组件30在所述连接组件20能够相对的摆动，从而实现机翼改变状态。
76.实际实施时，实施例在所述第二翼梁301上开设一个所述第二滑动槽，并且将安装在所述连接组件20上的所述第二活动件202与之配合，使得所述第二活动件202能够在所述第二滑动槽内移动。即，当所述动力组件驱动所述第一活动件201时，所述第一活动件201在所述第一滑动槽203内运动，而所述机翼组件30由于也与所述第一活动件201连接安装，因此所述机翼组件30也跟随做同样的运动。而为了实现
77.这里需要说明的是，所述第二滑动槽还可以设置在所述连接组件20上，而将所述第二活动件202设置在所述第二翼梁301上，并且所述第二滑动槽与所述第二活动件202配合安装，也可以认为与在上述方案的区别在于，将所述第二滑动槽与所述第二活动件202的设置方式进行对调，也可以起到相同效果的，也是本技术方案所要求保护范围包含的方式。
78.请参考附图2，实施例进一步的，所述动力组件包括驱动件101，所述驱动件101与飞行器连接安装；及，
79.连接杆102，所述连接杆102一端连接所述驱动件101的输出端，另一端活动连接第一活动件201。
80.可以理解的，实施例所述动力组件包括驱动件101，及连接杆102。这里的驱动件101包括伺服舵机或者电机，并且将所述驱动件101安装在所述飞行器上。这里的所述连接杆102一端与所述驱动件101的输出端连接，同时所述连接杆102的另一端与所述第一活动件201，即所述驱动件101可以通过所述连接杆102驱动所述第一活动件201移动，从而使得机翼能够通过驱动件101驱动自动改变状态。
81.实际实施时，所述动力组件包括连接杆102和驱动件101，连接杆102的一端与第一活动件201活动连接，起到通过驱动件101带动所述第一活动件201的目的。这里的所述驱动件101为伺服舵机，同时通常在伺服舵机的输出轴上设置有曲柄，再有所述曲柄活动连接所述连接杆102得另一端。实施例通所述连接杆102和伺服舵机，可以促使所述机翼组件30改变状态，实现电动控制改变机翼组件30的作用。
82.实际使用时，实施例为了实现机翼组件30实现旋转，实施例是以第一活动件201为轴线旋转而实现。具体实现是，请参考附图1处于初始状态为前掠翼状态，伺服舵机带动连接杆102摆动，并且通过在约束在第一滑动槽203内的第二活动件202与约束在第二滑动槽的第一活动件201的配合。具体是，请参考附图2，当连接杆102以伺服舵机的输出轴为中心向一个方向摆动30
°
，此时第一活动件201在第一滑动槽203内移动到第一滑动槽203的中部，此时，所述第一活动件201与所述第二滑动槽处于同一直线上。请参考附图3和4处于三角翼状态，此时连接杆102以伺服舵机的输出轴为中心继续摆动30
°
，第二活动件202则顺势从第二滑动槽的一端移向另一端，同时所述第一活动件201也达到所述第一滑动槽203的另一端，翼组件实现向前方40.5
°
的偏转，即实现了从前掠翼切换成三角翼状态。
83.当伺服舵机逆向转动，连接杆102以伺服舵机的输出轴为中心向反方向摆动30
°
，此时第一活动件201在第一滑动槽203内移动到第一滑动槽203的中部，所述第一活动件201与所述第二滑动槽处于同一直线上，此时连接杆102以伺服舵机的输出轴为中心继续摆动30
°
，第二活动件202则顺势从第二滑动槽的一端移向另一端，同时所述第一活动件201也达到所述第一滑动槽203的另一端，翼组件实现向反方40.5
°
的偏转，此时机翼组件30恢复到
原来的状态，即实现了从三角翼切换成前掠翼状态。
84.第二方面公开了一种机翼，包括任意一项所述的变形机翼装置1；及，
85.壳件，所述壳件覆盖在所述变形机翼装置1的表面。
86.本实施例是，以伺服舵机为原动力带动连接杆102旋转，从而带动第一活动件201在第一滑动槽203内和第二活动件202在第二滑动槽内的运动，同时，第一活动件201与第二活动件202自身的旋转，并且，第一翼梁303和第二翼梁301的连接方式实现机翼旋转。实施例，从而实现从前掠翼切换成三角翼状态，即配合飞行器的机身合并构成三角翼布局，此时可以弥补前掠翼布局的飞机在高速情况下飞行阻力大而产生的弯矩发散现象，从而出现影响机翼结构强度的问题。本实施例，能够有效的提高飞行器的飞行速度，从而保障了飞机的飞行安全。
87.同时，在低速飞行的阶段，可以通过伺服舵机逆向旋转将机翼重新向后旋转变形为前掠翼布局，再次拥有前掠翼布局飞机的优势，提高飞机的低速操纵性能与实现短距起降。
88.实施例三方面还公开了一种飞行设备，请参考附图9，包括权利要求所述的机翼。
89.可以理解的，实施例的飞行设备的前掠翼采用本方案的机翼。从而本实施例，通过伺服舵机带动曲柄结构旋转，通过连接杆102、第一活动件201和第二活动件202的旋转，并且通过第一滑动槽203和第二滑动槽的配合，实现机翼向前转动，并于机身合并或者展开。也就是说，实施例实现了飞行器的机翼在前掠翼与三角翼两种布局之间的切换，从而使其能够，通过切换为前掠翼布局，提高飞机的低速操纵性能与实现短距起降；在高速飞行阶段能够以三角翼的布局进行飞行，进而解决了其前掠翼布局时高速飞行阻力大，弯扭发散影响机翼结构强度的问题。
90.附图9当中所述飞行器的机翼为前掠翼状态。
91.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。