[发明专利]基于压电驱动的飞机活动翼面调节装置

说明书

本发明公开了基于压电驱动的飞机活动翼面调节装置，包括由至少一个活动翼面构成的机翼、与所述活动翼面相连接的压电驱动器、连接所述压电驱动器和所述活动翼面的连接机构以及控制器；所述压电驱动器包括本体以及与所述本体相连接的驱动棘爪；所述控制器与所述压电驱动器相连接，其输入电信号至所述本体，所述本体产生位移，所述棘爪跟随本体位移并推动所述连接机构，所述活动翼面在所述连接机构的作用下旋转，实现活动翼面的角度调节。本发明提供的基于压电驱动的飞机活动翼面调节装置，通过简单的活动翼面、压电驱动器及连接机构，即可实现飞机飞行姿态的精确控制，满足小型飞机在复杂环境及狭小区域中的飞行要求。

技术领域

本发明涉及一种小型飞机翼面调节设备技术领域，尤其涉及一种基于压电驱动的飞机活动翼面调节装置。

背景技术

目前，小型无人飞机常被用于复杂的飞行环境，飞机结构的设计与优化以适应多变的飞行环境是现阶段相关领域的研究热点。当机翼形状或姿态的改变，飞机的姿态由气动升力特性和阻力变化决定，所以机翼形状或姿态的人为调节或自适应可以针对外界飞行环境改变飞机的气动布局，从而达到最优化的飞行目标，要达到最佳的飞行状态，则需要对飞机的机翼进行调节。

现有的飞机的调节装置，是采用伺服电机控制调节片转动，与调节片相连接的杆件机构跟随调节片运动，与杆件机构相连接的升降舵跟随杆件机构运动，从而实现了通过伺服电机控制升降舵，实现飞机飞行姿态的控制，伺服电机中包括电机、电路板、齿轮箱等部件，重量大，结构复杂，故将其应用于小型飞机上，难以实现同一主翼面分布式装配活动翼面和离散控制，而通过活动翼面控制又难以精确的控制。另一方面，伺服电机的功率小、比功率较小，反应时间长，自锁性能差。因此，有必要提出一种新型的飞机活动翼面调节装置，解决以上问题。

本发明提出一种基于压电驱动的飞机活动翼面调节装置，通过压电驱动器控制飞机活动翼面，简单轻便且精确，满足小型飞机的飞行要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种基于压电驱动的飞机活动翼面调节装置，通过压电驱动器控制飞机活动翼面，简单轻便且精确，满足小型飞机的飞行要求。

为了解决上述技术问题，本发明提出基于压电驱动的飞机活动翼面调节装置，包括由至少一个活动翼面构成的机翼、与所述活动翼面相连接的压电驱动器、连接所述压电驱动器和所述活动翼面的连接机构以及与所述压电驱动器电连接的控制器；

所述压电驱动器包括本体以及与所述本体相连接的驱动棘爪；

所述控制器与所述压电驱动器相连接，其输入电信号至所述本体，所述本体产生位移，所述棘爪跟随本体位移并推动所述连接机构，所述活动翼面在所述连接机构的作用下旋转，实现活动翼面的角度调节。

优选地，所述机翼由多个活动翼面构成，每个所述活动翼面均设有与其相连接的压电驱动器及连接机构。

优选地，所述本体由至少两个压电陶瓷片构成，两个所述压电陶瓷片在外电场的作用下产生相对位移。

优选地，所述驱动棘爪与所述本体相连接，当所述本体产生位移时，所述驱动棘爪跟随所述本体运动。

优选地，所述连接机构包括棘轮、与所述棘轮相连接的曲柄连杆以及与所述曲柄连杆相连接的连接块，所述连接块固定于所述活动翼面上。

优选地，所述棘轮与所述驱动棘爪相匹配，其上设有若干齿结构，所述齿结构的形状及大小与所述驱动棘爪的形状及大小相匹配。

优选地，无需调节活动翼面时，所述驱动棘爪的位置固定，位于相邻所述齿结构之间，抵住所述齿结构，并压住其相邻的齿结构。

优选地，所述棘轮上设有连杆安装位，所述连杆安装位位于所述棘轮的非中心位置。