[发明专利]一种飞行器用可折展翼面及其折展方法

说明书

本发明公开了一种飞行器用可折展翼面及其折展方法，包括机翼翼尖、机翼翼身、第一翼尖梁、第二翼尖梁、第一翼身梁、第二翼身梁、翼尖推出器、滚轮、翼身挡板、翼尖限位器、翼尖推出器电机、电动推杆、电动推杆电机、翼身横轴、翼尖铰链支座和伸出板。本发明中电动推杆与翼尖推出器的速率可控性高，折展过程中电动推杆、翼尖推出器和滚轮共同作用于伸出板时，控制电动推杆的伸出杆运动速度与翼尖推出器摆动的角速度的变化即可实现电动推杆的伸出杆与翼尖推出器在机翼翼尖折叠前期以及展开后期的配合运动，而且控制电动推杆的伸出杆运动速度变化即可使机翼翼尖折展的角速度匀速，从而精确控制机翼翼尖运动，并使机翼翼尖的运动稳定。

技术领域

本发明属于航空航天领域，具体涉及一种飞行器用可折展翼面及其折展方法。

背景技术

中国是目前世界上发展最快、潜力最大的民用航空市场。随着中国商飞公司的成立，开启了中国自主研发客机的新旅程。客机往往载客量较大，机身尺寸也比常规客机大，需要有较大的客机机翼翼展尺寸与机翼面积来提供所需升力。大机翼能使客机在飞行过程中更省油，降低航空公司的飞行成本。但受机场场地使用规范的限制，过大的机翼尺寸不被允许，由此产生了折展翼技术。当设计的机翼翼展尺寸较大时，通过机翼折展技术，使客机在地面停放时机翼尖端向上折叠，有效减少客机横向尺寸，机翼折展也能使航空公司在相同的场地上停放更多的客机，减少航空公司的场地费用支出，有效降低运营成本，提高经济效益。在航天飞行器中，对于可折展机翼也有大量需求，针对不同的工作环境与飞行条件，可折展机翼能改变飞行器自身翼展，提高飞行器性能。一种结构简单可靠、折展平稳的飞行器用翼面折展机构对于我国航空客机发展，推动我国航天领域发展进程有重要意义。

发明内容

本发明针对航空航天飞行器发展需求，填补国内客机机翼折展技术空白，提供一种飞行器用可折展翼面机构及其折展方法，通过电动推杆与翼尖推出器的组合，能使该翼面折展机构具有较扁平的结构，从而不影响翼面厚度与整体尺寸，能够实现精准控制翼面的折叠与展开，结构简单，可靠性较高。

本发明采用的技术方案如下：

本发明一种飞行器用可折展翼面，包括机翼翼尖、机翼翼身、第一翼尖梁、第二翼尖梁、第一翼身梁、第二翼身梁、翼尖推出器、滚轮、翼身挡板、翼尖限位器、翼尖推出器电机、电动推杆、电动推杆电机、翼身横轴、翼尖铰链支座和伸出板。所述的第一翼尖梁、第二翼尖梁和伸出板均固定在机翼翼尖根部，且第一翼尖梁和第二翼尖梁位于伸出板两侧；所述的翼尖限位器和翼尖铰链支座均与伸出板固定；所述电动推杆的伸出杆铰接在翼尖铰链支座上；所述的机翼翼身靠近机翼翼尖的一端开设有推杆安置槽，伸出板和电动推杆均置于推杆安置槽内；电动推杆的套筒与机翼翼身通过翼身横轴铰接；电动推杆由驱动电机提供动力；所述的第一翼身梁和第二翼身梁均与机翼翼身固定；第一翼身梁的一端与第一翼尖梁铰接，第二翼身梁的一端与第二翼尖梁铰接；翼尖推出器的一端与第一翼身梁和第二翼身梁的另一端均铰接，另一端与滚轮铰接；所述的滚轮嵌入翼尖限位器开设的滚轮限位槽内；翼尖推出器电机的底座与机翼翼身固定，翼尖推出器电机的输出轴和翼尖推出器与第一翼身梁铰接的那端固定；翼身挡板与机翼翼身固定，并位于翼尖推出器中部位置上方。

优选地，所述的滚轮外包裹橡胶套。

优选地，所述机翼翼身与伸出板的夹角θ₂计算如下：

其中，L₁为翼尖推出器与第一翼身梁的铰接中心至第一翼身梁与第一翼尖梁的铰接中心的距离，L₂为翼尖推出器与第一翼身梁的铰接中心至机翼翼身与电动推杆的铰接中心的距离，L₄为第一翼身梁与第一翼尖梁的铰接中心至电动推杆与翼尖铰链支座的铰接中心的距离，L₀为电动推杆的伸出杆完全缩回状态时电动推杆的长度，V₁为电动推杆的伸出杆运动速度，t为时间。

机翼翼尖折展的角速度ω₂计算如下：