[发明专利]一种折叠机翼的柔性可伸缩扩展机构

权利要求书

1.一种折叠机翼的柔性可伸缩扩展机构，其特征在于，包括气泵(1)、电动伸缩电机(2)、翼肋(12)、伸缩杆、气压传感器、柔性蒙皮(14)和控制板；

所述折叠机翼的每一侧机翼包括折叠铝合金，内侧机翼、伸缩机翼，两侧机翼左右对称上下错位布局，机翼通过折叠铝合金与机身固定；

所述电动伸缩电机(2)、气泵(1)并排布置在靠近机身折叠铝合金的一端；电动伸缩电机(2)和内侧机翼主梁(3)相连接，用于驱动可伸缩扩展机构延展收缩运动；气泵(1)与内侧机翼副梁(4)相连接，用于维持伸缩机翼内部气压；

所述折叠机翼的外侧机翼设计为伸缩机翼并固定在内侧机翼外端，伸缩机翼主梁(5)和内侧机翼主梁(3)组成第一组伸缩杆机构，伸缩机翼副梁(6)与内侧机翼副梁(4)组成第二组伸缩杆机构；内侧机翼Ⅱ的翼梁采用圆柱形，内侧机翼主梁(3)和内侧机翼副梁(4)的一端与机身折叠铝合金连接，另外一端内套入外侧机翼前后圆柱形伸缩机翼主梁(5)和伸缩机翼副梁(6)中；内侧机翼的翼梁内径略大于外侧机翼的翼梁外径，以保证外侧机翼在前后方向与上下方向上无相对运动，而在左右方向上滑动自如；伸缩机翼主梁(5)和伸缩机翼副梁(6)长度相同，平行且首尾齐平，伸缩机翼主梁(5)和伸缩机翼副梁(6)作为伸缩杆穿过布设的翼肋(12)，在最外端通过最后一个翼肋相固连，以确保在展开或是收缩过程中外侧机翼的翼梁同步；

若干翼肋(12)设置于伸缩机翼上，柔性蒙皮(14)与翼肋(12)相连接并等距串列在伸缩机翼主梁(5)和伸缩机翼副梁(6)上；外部气压传感器(10)与内部气压传感器(11)分别布置在内侧机翼外表面和伸缩机翼内部；用于采集外侧机翼与大气气压，给予外侧机翼稳定的气压维持伸缩扩展机构内部气压的稳定，以确保蒙皮不会塌陷影响机翼效率；

所述气孔(13)规律排布在伸缩机翼副梁(6)上，在气泵(1)的作用下使伸缩机翼内部气体得到增压或减压；

所述控制板设置在无人机机身内部，利用控制板控制电动伸缩电机(2)的运动和气泵(1)的工作状态，精确控制机翼伸缩长度和充放气的速度，控制板接受飞行控制系统的指令，明确伸缩扩展机构伸出或收缩的长度，根据当前实际伸缩杆位置长度和蒙皮内外压强进行控制指令解算，控制电机驱动伸缩杆的伸长或收缩速度，同时控制气泵的充放气速度，使蒙皮内气压处在合适的值，与伸缩杆运动相匹配，以维持蒙皮的形态。

2.如权利要求1所述的一种折叠机翼的柔性可伸缩扩展机构，其特征在于，工作过程如下：

当机翼处于收缩状态并开始展开动作时，气泵(1)与电动伸缩电机(2)开始工作，最外侧翼肋开始向外运动，伸缩机翼主梁(5)与伸缩机翼副梁(6)同步向机翼外侧运动，气泵(1)将气体通过气孔(13)进入外侧机翼，从而避免打开过程中因缺少空气而出现打不开的情况，当电动伸缩电机(2)到达展开位置后，内部气压传感器11与外部气压传感器10数据传至控制板进行比对，驱动气泵(1)增压或减压，维持伸缩机翼内部的气压处于合理水平以确保蒙皮不会因为大气压的而变化而塌陷或压缩；

当机翼处于展开位置进行收缩动作时，伸缩机翼主梁(5)在电动伸缩电机(2)的作用下向机翼内侧运动，伸缩机翼副梁(6)与伸缩杆5同步向机翼内侧运动，伸缩机翼内部的气体由气泵(1)通过气孔(13)抽出；当电动伸缩电机(2)回到初始位置后，外部气压传感器(10)与内部气压传感器(11)的数据在控制器里面进行比对，控制气泵(1)减压以保证伸缩机翼内的多余气体被排出。

3.如权利要求1所述的一种折叠机翼的柔性可伸缩扩展机构，其特征在于，若干翼肋(12)之间等距排列，每一段柔性蒙皮原始宽度相同，保证伸缩机构整体协调。

4.如权利要求1所述的一种折叠机翼的柔性可伸缩扩展机构，其特征在于，外侧机翼采用高强度高韧性薄膜并与碳纤维翼肋粘结组成外侧机翼的运动构件，内侧机翼采用碳纤维泡沫夹心制作，保证刚度的情况下尽可能减轻飞机重量。