[实用新型]一种适用于变后掠翼无人机的机翼折叠展开机构

说明书

本实用新型提供了一种适用于变后掠翼无人机的机翼折叠展开机构，包括连杆机构和丝杠螺母机构。丝杠机构实现直线运动，连杆机构实现折叠展开运动。所述的连杆机构由移动螺母、中间杆、摇臂构成，由移动螺母铰接中间杆，中间杆铰接摇臂（摇臂固定连接机翼），将移动螺母的直线运动转化为机翼的转动；所述的丝杠螺母机构包含移动螺母、电机、安装座、丝杠、管夹、卡环，由电机带动丝杠转动进而带动移动螺母前后移动，形成驱动。本机构具有结构紧凑、运动稳定、任意角度可自锁等特点。

技术领域

本实用新型涉及航空航天飞行器结构设计技术领域，具体来说是一种适用于变后掠翼飞机的机翼折叠展开装置。

背景技术

飞机机翼的后掠角可在飞行过程中改变的称之为变后掠翼飞机。变后掠飞机可在低速飞行如起飞时，采用小后掠角、大展弦比的机翼形式，以提供大的升力，缩短起降距离；在高速飞行时，采用大后掠角、小展弦比的机翼形式，以降低飞机的诱导阻力，提高飞行速度。变后掠飞机在高速和低速下都具良好的气动性能。

由于传统的变后掠飞机结构结构复杂，操纵困难，结构较重，而大多无人机为轻型飞机，因此变后掠在无人机上很难应用。

实用新型内容

本实用新型针对上述问题，提出一种适用于变后掠翼无人机的机翼折叠展开机构。该机构采用丝杠摇臂作为主要原理结构件，同时配以其他相关零件辅助机构折叠展开功能的实现，如图1所示，该机构包括的零部件有：移动螺母1、中间杆2、摇臂3、电机4、安装座5、丝杠6、管夹7、卡环8、机翼9，其中机翼9为无人机机构，不属于该折叠展开机构。

该机构的主要部分为丝杠机构和摇臂机构，如图3所示，丝杠6由一个小型的步进电机控制，电机重量为9g，输出转矩为1.8Nm。丝杠6一端连接电机4，并随着电机的转动而转动，另一端为无约束状态，方便丝杠的随动性能。同时，由两个固定的的安装座5限制丝杠6在横向的移动，电机4限制丝杠6的轴向移动，使得丝杠6只能进行轴向的转动。

如图3所示，移动螺母1位于丝杠6中的螺纹部分，并能够通过转动在螺纹部分上下移动，其上下移动的极限位置由卡环8限制，而卡环8的位置由管夹7作固定。移动螺母1的两侧分别连接了两个中间杆2，作为丝杠机构和摇臂机构之间的接口。

摇臂机构如图2所示，包括两个中间杆2和两个摇臂3。两个中间杆2分别连接于移动螺母1的两侧，两个摇臂3分别与个中间杆2连接，两个摇臂3之间固定于安装平面上可以转动。通过此摇臂机构，可以通过两个中间杆2将移动螺母1的上下移动转化为两个摇臂3绕两个摇臂3的连接处的转动。以此实现折叠展开的功能。

两个摇臂3可以分别用于固定两个机翼9，它们的连接可以加入垫板调整两个机翼9处于同一水平面之上。同时，机翼9的展开和折叠的角度可以由电机4控制丝杠6使移动螺母1上下运动来控制，其极限角度可以由移动螺母1的上下移动距离（即电机转动方向和转动圈数控制）。

本实用新型的优点在于：

1)折叠展开的角度可调，可以通过卡环8的位置来限定移动螺母1的移动极限位置，以此来确定折叠展开角度的极限位置，并可以通过控制电机4的转动来调节和固定折叠展开的角度；

2)采用小型的丝杠摇臂机构，将绕固定轴转动的运动方式变化为上下移动的运动方式，具有更省力的作用，可以放大电机4的扭力，降低了对电机4的要求；

3)丝杠摇臂机构具有较好的自锁性能，可以抵抗较大的外力扰动，保证移动螺母1能够在既定的运动路线上移动，保证了定位的精度和折叠展开的稳定性；

4)采用一个电机4同时控制两个机翼9的折叠展开功能的实现，做到了较好的同步性；

5)采用的丝杠摇臂机构的安装延伸方式为轴向布局，这将更适用于飞行器的机翼部分，不但可以较好地节约空间的占用量，也具有更小的结构重量。

附图说明