一种可变构型机翼的展开机构的制作方法

本发明涉及无人机设计领域，具体涉及一种可变构型机翼的展开机构。

背景技术：

1、在某些应用场景下，无人机必须兼顾高速和低速飞行状态。例如，采用高速飞行平台（战斗机、轰炸机、军用运输机、大型喷气式无人机等）挂载投放小型无人机，运载母机速度较大（大于450km/hr），然而所投放的小型无人机（子机）任务巡航设计状态为低速状态（速度在200km/hr左右）。为了适应速度差异较大的两种飞行状态，无人机需要采用变气动构型设计。

2、现有技术中，公开号为cn109250105a，名称为一种可变构型超音速飞翼布局飞机及其飞行方法的中国发明专利申请公开了以下技术方案：一种可变构型超音速飞翼布局飞机，包括外翼、内翼，所述外翼向上折起，且所述外翼与内翼的折叠夹角为30°~60°；所述外翼的折叠展向长度占飞机的机翼展向长度的45%~70%。本发明通过外翼上折，使得飞机航向变为静稳定，利于飞翼布局飞机的控制，具有较好的实用性。本发明在超音速飞行时，通过外翼上折，使得飞机航向变为静稳定，利于飞翼布局飞机的控制。

3、上述专利通过改变外翼和内翼的夹角来实现构型变换，但并未涉及到改变构型变换的驱动结构，由于目前现有技术中还暂无定位精度高和装配定位方便的展开机构，基于此，本发明方案提供了一种可变构型机翼的展开机构。

技术实现思路

1、本发明旨在解决现有技术中暂无合理的无人机构型变换机构的问题，提出了一种可变构型机翼的展开机构，该展开机构通过其结构设计可消除旋转部件间隙，保证定位精度。

2、为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

3、一种可变构型机翼的展开机构，其特征在于，包括用于驱动可变构型机翼变换构型的动力机构和与可变构型机翼连接的传动结构，所述传动结构包括上锥、下锥、外锥套、摇臂，所述外锥套为固定设置的中空结构，其内径由中间朝两端依次增大，分别形成上锥腔和下锥腔；所述下锥、上锥和摇臂连接固定为一个整体，可转动地连接在外锥套内，所述下锥与可变构型机翼连接，所述摇臂与动力机构的输出端连接，在动力机构的作用下摇臂绕锥面轴线旋转从而带动可变构型机翼同步旋转改变构型。

4、具体的，在某一实施例中，还包括与飞机连接的机身隔框，所述机身隔框包括底板，底板上开设有通孔，外锥套穿过所述通孔并与机身隔框固定连接。

5、具体的，在某一实施例中，所述下锥、上锥与摇臂相互之间均为可拆卸式固定连接，上锥与下锥分别位于外锥套的上锥腔和下锥腔内，与外锥套的内锥面相贴合。

6、具体的，在某一实施例中，所述下锥的上部设置有螺距不同的螺杆，位于下方的螺杆与上锥连接，位于上方的螺杆与摇臂中心连接，摇臂与上锥通过螺栓固定连接。

7、具体的，在某一实施例中，所述动力机构为为火工作动器，所述火工作动器的输出端连接有活塞杆，所述活塞杆通过连杆与摇臂连接，所述连杆的两端分别通过销轴与活塞杆和摇臂转动连接。

8、具体的，在某一实施例中，在活塞杆带动连杆活动的路径上通过剪切销座设置有剪切销，所述剪切销穿过连杆本体，使可变构型机翼保持在小展弦比构型。

9、具体的，在某一实施例中，所述火工作动器上设置有锁定机构，用于使可变构型机翼位于大展弦比构型。

10、综上所述，本发明具有以下优点：

11、1、本发明方案通过锥面滑动轴承结构的设计，通过锥面约束在实现可变构型机翼相对于机身转动的情况下，能有效消除机翼-机身之间的间隙，确保气动构型准确；同时，锥面约束以分布力的形式将机翼升力传递至机身结构，结构受力条件有利。

12、2、本发明机构易于调节、降低了单件零件制造精度要求。机构最后的定位是通过直接测量气动构型来完成的，通过火工作动器的行程余量，可以有效消除传动环节各零件的加工误差对两种气动构型的影响。这就降低了单件零件的制造精度要求，降低制造成本。

13、3、本发明展开机构的装配定位可以保证气动构型准确、方法简单。机构定位通过对最终气动构型的测量和确认来完成，确保了气动构型准确；定位过程简单可靠。

14、4、本发明方案中，下锥的上部间隔设置有螺距不同的两处螺杆，分别与摇臂和上锥连接，且上锥和摇臂采用螺栓固定连接，使得由上锥、下锥、摇臂以及外锥套组成的滑动轴承结构为一体，不产生相对转动，保证传动的可靠性，同时这样的结构设计也方便调节和拆装。

技术特征：

1.一种可变构型机翼的展开机构，其特征在于，包括用于驱动可变构型机翼（2）变换构型的动力机构（1）和与可变构型机翼（2）连接的传动结构（3），所述传动结构（3）包括上锥（302）、下锥（303）、外锥套（4）、摇臂（301），所述外锥套（4）为固定设置的中空结构，其内径由中间朝两端依次增大，分别形成上锥腔和下锥腔；所述下锥（303）、上锥（302）和摇臂（301）连接固定为一个整体，可转动地连接在外锥套（4）内，所述下锥（303）与可变构型机翼（2）连接，所述摇臂（301）与动力机构（1）的输出端连接，在动力机构（1）的作用下摇臂（301）绕锥面轴线（14）旋转从而带动可变构型机翼（2）同步旋转改变构型。

2.根据权利要求1所述的一种可变构型机翼的展开机构，其特征在于，还包括与飞机连接的机身隔框（5），所述机身隔框（5）包括底板，底板上开设有通孔，外锥套（4）穿过所述通孔并与机身隔框（5）固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种可变构型机翼的展开机构，其特征在于，所述下锥（303）、上锥（302）与摇臂（301）相互之间均为可拆卸式固定连接，上锥（302）与下锥（303）分别位于外锥套（4）的上锥腔和下锥腔内，与外锥套（4）的内锥面相贴合。

4.根据权利要求1所述的一种可变构型机翼的展开机构，其特征在于，所述下锥（303）的上部设置有螺距不同的螺杆（10），位于下方的螺杆（10）与上锥（302）连接，位于上方的螺杆（10）与摇臂（301）中心连接，摇臂（301）与上锥（302）通过螺栓固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种可变构型机翼的展开机构，其特征在于，所述动力机构（1）为为火工作动器，所述火工作动器的输出端连接有活塞杆（305），所述活塞杆（305）通过连杆（304）与摇臂（301）连接，所述连杆（304）的两端分别通过销轴与活塞杆（305）和摇臂（301）转动连接。

6.根据权利要求5所述的一种可变构型机翼的展开机构，其特征在于，在活塞杆（305）带动连杆（304）活动的路径上通过剪切销座（8）设置有剪切销（7），所述剪切销（7）穿过连杆（304）本体，使可变构型机翼（2）保持在小展弦比构型。

7.根据权利要求5所述的一种可变构型机翼的展开机构，其特征在于，所述火工作动器上设置有锁定机构（9）用于使可变构型机翼（2）位于大展弦比构型。

技术总结
本发明公开了一种可变构型机翼的展开机构，属于飞行器设计技术领域，包括用于驱动可变构型机翼变换构型的动力机构和与可变构型机翼连接的传动结构，所述传动结构包括上锥、下锥、外锥套、摇臂，所述外锥套为固定设置的中空结构，其内径由中间朝两端依次增大，分别形成上锥腔和下锥腔；所述下锥、上锥和摇臂连接固定为一个整体，可转动地连接在外锥套内，所述下锥与可变构型机翼连接，所述摇臂与动力机构的输出端连接，在动力机构的作用下摇臂绕锥面轴线旋转从而带动可变构型机翼同步旋转改变构型。本发明通过锥面滑动轴承结构的设计，在实现十字翼相对机身转动的情况下，能有效消除机翼‑机身之间的间隙，确保气动构型准确。

技术研发人员：黄坤山,王淑芳,杜圣超,胡沛,朱婷
受保护的技术使用者：成都飞机工业（集团）有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13