【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新型无人机领域，涉及一种带后缘舵面的巡飞无人机叠放式折叠机翼。
技术介绍
1、巡飞无人机是一种新型无人机，主要特点是巡弋飞行模式、快速反应/快速发射、成本低效能高、使用灵活。巡飞无人机普遍采用发射筒贮存和发射的方式，以实现快速发射，为此一般采用可折叠展开机翼设计。机翼折叠展开机构和结构是巡飞无人机的关键技术之一，对巡飞无人机平台的性能有重大影响。机翼折叠展开机构和结构设计有较大难度，对于特殊布局(如前翼和后翼都安装在机身上侧或下侧)和带后缘舵面的机翼而言，难度更大。世界各国的巡飞无人机厂商在研制巡飞无人机产品时发展了各自的翼面折叠展开机构及结构设计方案，一些厂商及个人申报了翼面折叠展开机构及结构设计专利。但对于特殊布局巡飞无人机平台，尤其是带后缘舵面的叠放式折叠机翼的研究仍不足。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种带后缘舵面的巡飞无人机叠放式折叠机翼，机翼带有后缘舵面，如升降舵、副翼、升降副翼等，本专利技术采用管管配合、孔轴配合、面面配合等方式，通过承载结构-折叠展开机构、复合材料结构、片弹簧销钉-活动挡块锥孔锁紧机构等组成叠放式折叠机翼结构。
2、一种带后缘舵面的巡飞无人机叠放式折叠机翼，所述的叠放式折叠机翼包括机身连接结构、内侧半翼、外侧半翼、压紧螺帽、扭转弹簧和锁紧器，内侧半翼和外侧半翼依次套合连接在机身连接结构上，两个半翼共轴叠放并通过压紧螺帽与机身连接结构连接，靠近机身的半翼为内侧半翼，另一个为外侧半翼，两个半翼间安装扭转弹簧以提供旋转力，通过
3、所述的机身连接结构为中空圆柱体，用于将整个叠放式折叠机翼与主机身固定连接，机身连接结构底部或顶部按机身中心对称面对称设置有平台作为水平底板，水平底板中心处制有圆柱形凸出的安装管轴，安装管轴内壁制有螺纹，用于与压紧螺帽螺纹配合，安装管轴用于作为两个半翼的安装连接承载结构件和折叠展开中心转轴；安装管轴侧壁及其底部的水平底板上制有开口作为线路通过口，用于两个半翼上后缘舵面舵机线路及插头通过；安装管轴外侧的水平底板上制有小高度同心的环圈，环圈平面作为环形定位面，用于与内侧半翼的翼根接头外表面贴合，用作翼面高向定位面和承载面，翼面展开折叠时，环形定位面与翼根接头平面有相对运动，采用润滑剂减小两者之间的摩擦力；机身连接机构后侧末端沿中心对称面布置有固定挡块。
4、所述的内侧半翼与外侧半翼为对称结构，二者外形结构基本相同，均包括基本翼面、后缘舵面、翼根接头和舵面作动系统。
5、所述的基本翼面外形面为气动外形面，横截面形状为标准翼型；基本翼面与位于其根部的翼根接头之间采用套合连接，基本翼面与后缘舵面之间通过柔性铰链片连接。
6、所述的翼根接头为铝合金整体机加件，基本结构为带有中心圆柱孔的圆盘，圆盘向外延伸出前后并列的翼面连接结构和舵机安装结构，分别用于套合连接基本翼面和固定连接舵面作动系统；所述的中心圆柱孔孔径与机身连接结构上的安装管轴配合，以实现安装管轴插入，内侧半翼与外侧半翼通过其翼根接头上的中心圆柱孔依次套在安装管轴上，再将压紧螺帽拧紧在安装管轴端部，使压紧螺帽紧贴在外侧半翼上，从而将两半翼固定在安装管轴上并能够绕安装管轴自由转动，并承受其重力和沿竖直轴方向的载荷；两个翼根接头的中心圆柱孔均采用单侧开敞设计，即二者相对一侧加工形成圆柱形凹陷，二者圆柱形凹陷外的翼根接头表面分别对应设置凹陷的环槽和外凸的环管，环管和环槽紧密套合以传递载荷，环管与环槽套合后，两圆柱形凹陷形成一个近似封闭的空间，用于安装扭转弹簧；两个翼根接头的后部均布置有活动挡块，两个活动挡块的内侧端面分别与机身连接结构上的固定挡块两侧端面配合，半翼展开时活动挡块随半翼转动，在展开行程的末段，活动挡块与固定挡块碰撞，撞击吸收两半翼转动能量，起到限位和阻尼装置的作用，活动挡块内侧端面上均制有锥孔，锥孔内侧制有导槽，导槽底部斜坡面有特定的坡度角，用于与锁紧器配合，实现展开位置锁定。
7、所述的舵面作动系统包括舵机、摇臂和角形耳片，舵机安装在翼根接头的舵机安装结构上，舵机输出轴平行于后缘舵面转轴，两者之间沿飞机纵向和高向均留有一定距离，舵机输出轴上设齿轮，摇臂根部设多齿套筒，齿轮与多齿套筒套合并通过标准螺钉连接成一体；摇臂上安装有销钉，销钉与摇臂之间采用销孔过盈配合连接或者螺纹连接；角形耳片安装在后缘舵面内侧端头，其端部开有与摇臂上销钉配合的槽口，舵机输出轴带动摇臂转动，摇臂上的销钉与角形耳片上的槽口配合驱动后缘舵面转动。
8、所述的扭转弹簧固定安装在两个半翼翼根接头上圆柱形凹陷之间形成的空间内，且其套在机身连接结构的安装管轴上。
9、所述的锁紧器包括长条形片弹簧以及固定在其两端的锥形销，长条形片弹簧固定在机身连接结构的固定挡块上，其沿对称中心面水平对称布置，两个锥形销分别与两个半翼上活动挡块内侧端面上的锥孔配合，实现两个半翼在展开位置的锁定，具体的：在半翼展开行程的末段，锥形销进入锥孔内侧导槽底部斜坡面入口段，锥形销端面与导槽斜坡面接触并沿斜坡向上滑动并产生挤压力，片弹簧在挤压力的作用下向后变形，两半翼继续转动，直至锥形销越过斜坡面最顶端在片弹簧弹性力作用下插入锥孔内，锥形销与锥孔配合将两翼锁紧在展开位置，此时，两个半翼上翼根接头活动挡块的端面与机身连接结构固定挡块接触。
10、进一步的，所述的基本翼面结构包括主翼面和金属翼尖，二者采用套合连接；主翼面包括芯子和包裹在芯子外的壳体，芯子包括碳管梁、填充材料和泡沫芯子，碳管梁内侧根部插入翼根接头，并通过胶接剂实现与翼根接头固定连接，碳管梁内填充有填充材料，泡沫芯子共两块，布置在碳管梁两侧；壳体内形面与翼根接头的外形面适配，两者之间通过共胶接/共固化方式连接；金属翼尖包括端板和连接块，连接块套接在壳体内，端板和连接块之间使用紧固件或者整体机加连接。
11、进一步的，所述的后缘舵面包括刚性泡沫芯子和包裹在其外的碳纤维面板。
12、进一步的，所述的柔性铰链片为一定厚度的凯夫拉纤维布，柔性铰链片前部和后部分别连接到基本翼面后缘内部和后缘舵面前缘内部。
13、本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的带后缘舵面的巡飞无人机叠放式折叠机翼，填补了特殊布局巡飞无人机，尤其是带后缘舵面的叠放式折叠机翼的空白。
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1.一种带后缘舵面的巡飞无人机叠放式折叠机翼，其特征在于，所述的叠放式折叠机翼包括机身连接结构(1)、内侧半翼(2)、外侧半翼(3)、压紧螺帽(4)、扭转弹簧(6)和锁紧器(5)，内侧半翼(2)和外侧半翼(3)依次套合连接在机身连接结构(1)上，两个半翼共轴叠放并通过压紧螺帽(4)与机身连接结构(1)连接，靠近机身的半翼为内侧半翼(2)，另一个为外侧半翼(3)，两个半翼间安装扭转弹簧(6)以提供旋转力，通过锁紧器(5)实现展开位置锁定；折叠时，两个半翼一上一下叠放收入机身下部或上部，实现全机折叠状态；展开时，两个半翼绕轴向两侧旋转特定角度，锁紧器(5)将两个半翼锁定在展开位置。
2.根据权利要求1所述的一种带后缘舵面的巡飞无人机叠放式折叠机翼，其特征在于，所述的叠放式折叠机翼具体结构为：
3.根据权利要求2所述的一种带后缘舵面的巡飞无人机叠放式折叠机翼，其特征在于，所述的安装管轴(11)侧壁及其底部的水平底板上制有开口作为线路通过口(14)，用于后缘舵面(23)上舵机(241)线路及插头通过。
4.根据权利要求2所述的一种带后缘舵面的巡飞无人机
5.根据权利要求2所述的一种带后缘舵面的巡飞无人机叠放式折叠机翼，其特征在于，所述的翼根接头为铝合金整体机加件。
6.根据权利要求2所述的一种带后缘舵面的巡飞无人机叠放式折叠机翼，其特征在于，所述的活动挡块的锥孔内侧制有导槽，导槽底部斜坡面有特定的坡度角，在半翼展开行程的末段，锁紧器(5)的锥形销进入锥孔内侧导槽底部斜坡面入口段，锥形销端面与导槽斜坡面接触并沿斜坡向上滑动并产生挤压力，片弹簧在挤压力的作用下向后变形，两半翼继续转动，直至锥形销越过斜坡面最顶端在片弹簧弹性力作用下插入锥孔内，锥形销与锥孔配合将两翼锁紧在展开位置，此时，两个半翼上翼根接头活动挡块的端面与机身连接结构(1)固定挡块(13)接触。
7.根据权利要求2所述的一种带后缘舵面的巡飞无人机叠放式折叠机翼，其特征在于，所述的基本翼面(22)结构包括主翼面和金属翼尖，二者采用套合连接；主翼面包括芯子和包裹在芯子外的壳体(221)，芯子包括碳管梁(222)、填充材料和泡沫芯子(223)，碳管梁(222)内侧根部插入翼根接头并固定连接，碳管梁(222)内填充有填充材料，泡沫芯子(223)共两块，布置在碳管梁(222)两侧；壳体(221)内形面与翼根接头的外形面适配，两者之间通过套合连接；金属翼尖包括端板和连接块，连接块套接在壳体(221)内，端板和连接块之间使用紧固件或者整体机加连接。
8.根据权利要求2所述的一种带后缘舵面的巡飞无人机叠放式折叠机翼，其特征在于，所述的柔性铰链片(224)为一定厚度的凯夫拉纤维布，柔性铰链片(224)前部和后部分别连接到基本翼面(22)后缘内部和后缘舵面(23)前缘内部。
9.根据权利要求2所述的一种带后缘舵面的巡飞无人机叠放式折叠机翼，其特征在于，所述的柔性铰链片(224)为凯夫拉纤维布，柔性铰链片(224)前部和后部分别连接到基本翼面(22)后缘内部和后缘舵面(23)前缘内部。
...【技术特征摘要】
1.一种带后缘舵面的巡飞无人机叠放式折叠机翼，其特征在于，所述的叠放式折叠机翼包括机身连接结构(1)、内侧半翼(2)、外侧半翼(3)、压紧螺帽(4)、扭转弹簧(6)和锁紧器(5)，内侧半翼(2)和外侧半翼(3)依次套合连接在机身连接结构(1)上，两个半翼共轴叠放并通过压紧螺帽(4)与机身连接结构(1)连接，靠近机身的半翼为内侧半翼(2)，另一个为外侧半翼(3)，两个半翼间安装扭转弹簧(6)以提供旋转力，通过锁紧器(5)实现展开位置锁定；折叠时，两个半翼一上一下叠放收入机身下部或上部，实现全机折叠状态；展开时，两个半翼绕轴向两侧旋转特定角度，锁紧器(5)将两个半翼锁定在展开位置。
2.根据权利要求1所述的一种带后缘舵面的巡飞无人机叠放式折叠机翼，其特征在于，所述的叠放式折叠机翼具体结构为：
3.根据权利要求2所述的一种带后缘舵面的巡飞无人机叠放式折叠机翼，其特征在于，所述的安装管轴(11)侧壁及其底部的水平底板上制有开口作为线路通过口(14)，用于后缘舵面(23)上舵机(241)线路及插头通过。
4.根据权利要求2所述的一种带后缘舵面的巡飞无人机叠放式折叠机翼，其特征在于，所述的环形定位面(12)与翼根接头间采用润滑剂减小摩擦力。
5.根据权利要求2所述的一种带后缘舵面的巡飞无人机叠放式折叠机翼，其特征在于，所述的翼根接头为铝合金整体机加件。
6.根据权利要求2所述的一种带后缘舵面的巡飞无人机叠放式折叠机翼，其特征在于，所述的活动挡块的锥孔内侧制有导槽，导槽底部斜坡面有特定的坡度角，在半翼展开...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵长辉，刘旭，宋凯，张勤智，任璐璐，乔志斌，
申请(专利权)人：中航沈飞民用飞机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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