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一种新型的飞行器固定翼及舵翼的自动展开结构

文献发布时间:2023-06-19 16:11:11



技术领域

本发明涉及飞行器技术领域,具体为一种新型的飞行器固定翼及舵翼的自动展开结构。

背景技术

无人飞机是一种随着社会的不断发展而出现的新兴事物,现有市场上的无人机的机翼分为旋翼和固定翼,为了便于无人机的携带,现有的技术中,通常会在机翼的结构方面做出优化,使得机翼形成可折叠方式,在使用时,可以展开,在非使用阶段,可将机翼折叠。

现有的飞行器的普通固定翼及舵翼侧向折叠展开机构,占用空间大,展开位置不精确,安装复杂,加工难度高,对于飞行器空间有限,展开力矩大,承受大弯矩要求高等复杂应用场景,很难满足要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的飞行器固定翼及舵翼的自动展开结构,以解决上述背景技术中提出的问题:

现有的飞行器的普通固定翼及舵翼侧向折叠展开机构,占用空间大,展开位置不精确,安装复杂,加工难度高,对于飞行器空间有限,展开力矩大,承受大弯矩要求高等复杂应用场景,很难满足要求。

一种新型的飞行器固定翼及舵翼的自动展开结构,包括:

机体,所述机体呈筒状;

机翼部件,所述机翼部件垂直设置在机体外侧,所述机翼部件包括固定翼翼片和舵翼翼片;

还包括:

旋转部件,所述旋转部件包括连接板、固定翼翼座和第一销杆,所述连接板垂直固定贴合在机体外侧,所述固定翼翼座固定安装在连接板侧面,所述第一销杆顶端垂直套接在固定翼翼座内,且在固定翼翼座内转动和垂直滑动;

限位部件,所述限位部件包括第一卡块、第二卡块和凸齿,所述第一卡块水平固定安装在连接板外侧面,所述第二卡块与固定翼翼片的侧面固定连接,所述第一卡块与第一销杆之间活动套接,所述第二卡块与第一销杆之间固定套接,所述凸齿固定安装在第一卡块上表面,所述第二卡块下表面开设有凹槽,所述凸齿与凹槽相匹配,所述第一销杆底端套接有第一扭簧,所述第一销杆底端固定安装有第一挡块,所述第一扭簧底端呈竖直状,且固定插接在第一挡块内;

偏转部件,所述偏转部件用于带动舵翼翼片摆动。

实现舵翼翼片的展开和折叠,同时,保证在飞行过程中,舵翼翼片可控,优选的,所述偏转部件包括舵翼翼座和套筒,所述套筒固定安装在舵翼翼座侧面,且内部垂直活动套设有第二销杆,所述第二销杆底端套接有第二扭簧,所述第二销杆底端固定安装有第二挡块,所述第二扭簧底端呈竖直状,且固定插接在第二挡块内,所述第二销杆上设有限位部件,所述第二销杆上限位部件中的第一卡块与舵翼翼座固定连接,所述第二销杆上限位部件中的第二卡块与舵翼翼片侧面固定连接,所述第一卡块与第二销杆之间活动套接,所述第二卡块与第二销杆之间固定套接。

对机翼部件进行高效限位,优选的,所述第一销杆上的限位部件为三组,所述第二销杆上的限位部件为两组,所述机体侧面垂直开设有安置面,所述安置面为平面,所述安置面用于机翼部件折叠后的安放。

实现舵翼翼片的转动,对机体的姿态进行控制,优选的,还包括舵机,所述舵机固定安装在机体上,且输出轴通过转接部件与舵翼翼座连接。

对舵翼翼座与舵机输出轴之间的连接进行控制,实现扭矩的传递和断开,优选的,所述转接部件包括连杆、撑块、轴套、两个第一限位块、两个第二限位块和两个第三限位块,所述撑块内部开设有内腔,所述连杆和舵机输出轴分别垂直转动套接在撑块的上下端,且相互靠近的一端均穿入内腔中,所述轴套位于内腔中,且滑动套设在连杆上,所述轴套内部垂直对称开设有限位腔,两个所述第一限位块分别位于两个限位腔内,且均与连杆外侧固定连接,两个所述第二限位块对称垂直固定安装在轴套顶端,所述内腔顶壁对称垂直开设有两个第一卡槽,两个所述第一卡槽分别与两个第二限位块相匹配,两个所述第三限位块对称固定安装在舵机输出轴外侧,所述轴套底面垂直开设有第二卡槽,所述第二卡槽与两个第三限位块相匹配,所述撑块内设有调节部件,所述调节部件用于调整轴套的高度,所述连杆顶端与舵翼翼座固定连接。

便于驱使轴套升降并定位,优选的,所述调节部件包括转盘、滑块、螺杆和导轨,所述转盘固定套接在轴套上,所述内腔侧壁开设有安置槽,所述导轨垂直固定安装在安置槽侧壁,所述转盘外侧开设有滑槽,所述滑块滑动安装在导轨上,且滑动嵌设在滑槽内,所述螺杆垂直转动套设在撑块内,且贯穿安置槽,所述滑块螺纹套设在螺杆上。

有益效果

相比于现有技术,本发明的优点在于:

(1)本发明通过多级限位部件,实现对机翼部件的折叠和展开进行限位,占用的空间较小;

(2)本发明通过凸齿和凹槽啮合,可以保证机翼部件的展开精确到位,承受较大的弯矩和铰链力矩;

(3)本发明通过转接部件,可以实现舵翼翼座与舵机输出轴的结合与脱离,在飞行时,将扭矩传递给舵翼翼片,在折叠时,将舵机输出轴与舵翼翼片之间的连接断开,避免扳动舵翼翼片时,将扭力传递给舵机,防止舵机受损。

附图说明

图1为本发明提出的一种新型的飞行器固定翼及舵翼的自动展开结构处于展开状态时的立体结构示意图;

图2为本发明提出的一种新型的飞行器固定翼及舵翼的自动展开结构处于收起状态时的立体结构示意图;

图3为本发明提出的一种新型的飞行器固定翼及舵翼的自动展开结构中固定翼翼片处于展开状态时的立体结构示意图;

图4为本发明提出的一种新型的飞行器固定翼及舵翼的自动展开结构中舵翼翼片处于展开状态时的立体结构示意图;

图5为本发明提出的一种新型的飞行器固定翼及舵翼的自动展开结构中机翼部件处于收起状态时的立体结构示意图;

图6为本发明提出的一种新型的飞行器固定翼及舵翼的自动展开结构中转接部件的立体结构示意图;

图7为本发明提出的一种新型的飞行器固定翼及舵翼的自动展开结构中撑块的正视截面结构示意图;

图8为本发明提出的一种新型的飞行器固定翼及舵翼的自动展开结构中轴套的立体截面结构示意图。

图中标号说明:1、机体;2、固定翼翼片;3、舵翼翼片;4、连接板;5、固定翼翼座;6、第一销杆;7、第一卡块;8、第二卡块;9、凸齿;10、凹槽;11、第一扭簧;12、第一挡块;13、舵翼翼座;14、套筒;15、第二销杆;16、第二扭簧;17、第二挡块;18、安置面;19、舵机;20、连杆;21、撑块;22、轴套;23、第一限位块;24、第二限位块;25、第三限位块;26、内腔;27、限位腔;28、第一卡槽;29、第二卡槽;30、转盘;31、滑块;32、螺杆;33、导轨;34、安置槽;35、滑槽;36、手轮;37、弹性垫圈。

具体实施方式

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、 “右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“ 顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等,应做广义理解,例如“连接”,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1:

请参阅图1-8,一种新型的飞行器固定翼及舵翼的自动展开结构,包括:

机体1,机体1呈筒状;

机翼部件,机翼部件为多组,多组机翼部件对称垂直设置在机体1外侧,机翼部件包括固定翼翼片2和舵翼翼片3;

还包括:

旋转部件,旋转部件包括连接板4、固定翼翼座5和第一销杆6,连接板4垂直固定贴合在机体1外侧,固定翼翼座5固定安装在连接板4侧面,第一销杆6顶端垂直套接在固定翼翼座5内,且在固定翼翼座5内转动和垂直滑动;

限位部件,限位部件包括第一卡块7、第二卡块8和凸齿9,第一卡块7水平固定安装在连接板4外侧面,第二卡块8与固定翼翼片2的侧面固定连接,第一卡块7与第一销杆6之间活动套接,第二卡块8与第一销杆6之间固定套接,凸齿9固定安装在第一卡块7上表面,第二卡块8下表面开设有凹槽10,凸齿9与凹槽10相匹配,第一销杆6底端套接有第一扭簧11,第一销杆6底端固定安装有第一挡块12,第一扭簧11底端呈竖直状,且固定插接在第一挡块12内;

偏转部件,偏转部件用于带动舵翼翼片3摆动。

偏转部件包括舵翼翼座13和套筒14,套筒14固定安装在舵翼翼座13侧面,且内部垂直活动套设有第二销杆15,第二销杆15底端套接有第二扭簧16,第二销杆15底端固定安装有第二挡块17,第二扭簧16底端呈竖直状,且固定插接在第二挡块17内,第二销杆15上设有限位部件,第二销杆15上限位部件中的第一卡块7与舵翼翼座13固定连接,第二销杆15上限位部件中的第二卡块8与舵翼翼片3侧面固定连接,第一卡块7与第二销杆15之间活动套接,第二卡块8与第二销杆15之间固定套接。

第一销杆6上的限位部件为三组,第二销杆15上的限位部件为两组,机体1侧面垂直开设有安置面18,安置面18为平面,安置面18用于机翼部件折叠后的安放,机翼部件完成折叠后,通过绑带进行缠绕固定,并用拔销器将绑带两端固定,形成一个环体,避免机翼部件出现回弹。

根据机翼部件所需承受的弯矩和扭矩要求,可以通过增加更多级数的凸齿9和凹槽10,来增加所能承受的弯矩和扭矩,本方案中在固定翼翼片2的控制选择三级,在舵翼翼片3的控制中选择二级。

当飞行时,固定翼翼片2和舵翼翼片3均处于展开状态,此时,凸齿9与凹槽10啮合,形成卡接结构,在飞行过程中,即使固定翼翼片2和舵翼翼片3在飞行过程中受力,凸齿9与凹槽10啮合,若固定翼翼片2与舵翼翼片3想要偏转,则需要带动第二卡块8转动,由于第一卡块7固定,从而凸齿9固定,第二卡块8转动,会使得凹槽10与凸齿9脱离啮合,由于凸齿9与凹槽10之间的配合,对机翼部件的偏转形成阻碍,且由于第一扭簧11和第二扭簧16的存在,对于凸齿9和凹槽10的啮合起到压紧作用,可避免凸齿9和凹槽10脱离啮合,保证梯形接触面的贴合,从而保证固定翼翼片2和舵翼翼片3相对于固定翼翼座5和舵翼翼座13保持相对静止,实现最大程度承受气流产生的弯矩和铰链力矩。

当需要对机翼部件进行折叠时,手动扳动固定翼翼片2和舵翼翼片3,固定翼翼片2带动第一销杆6、第一扭簧11和三个第二卡块8转动,第二卡块8转动,使得凹槽10与凸齿9脱离啮合,凹槽10与凸齿9脱离啮合,使得第一销杆6向上运动,压缩第一扭簧11,第一扭簧11形变产生弹力,当凸齿9与凹槽10脱离,凸齿9与第二卡块8底部的平面接触时,在第一扭簧11的弹力作用下,使得凸齿9紧压在第二卡块8底面,避免固定翼翼片2展开,在扳动舵翼翼片3时,在第二扭簧16的作用下,同样使得舵翼翼片3折叠定位在机体1外侧,当需要再次展开机翼部件时,再次使得凸齿9和凹槽10啮合,即可实现固定翼翼片2和舵翼翼片3的展开固定,保证了展开精确到位,同时也有效避免了弹过和回弹。

通过上述方式可实现机翼部件的折叠和展开,有效减小了折叠展开结构占用的空间尺寸,凸齿9和凹槽10的啮合设计,提高了机翼部件展开的定位精度,多级咬合提高了机翼部件所能承受的弯矩和铰链力矩。

实施例2:

请参阅图1-8,与实施例1不同之处在于,还包括舵机19,舵机19固定安装在机体1上,且输出轴通过转接部件与舵翼翼座13连接。

转接部件包括连杆20、撑块21、轴套22、两个第一限位块23、两个第二限位块24和两个第三限位块25,撑块21与机体1之间固定连接,且内部开设有内腔26,连杆20和舵机输出轴19分别垂直转动套接在撑块21的上下端,且相互靠近的一端均穿入内腔26中,轴套22位于内腔26中,且滑动套设在连杆20上,轴套22内部垂直对称开设有限位腔27,两个第一限位块23分别位于两个限位腔27内,且均与连杆20外侧固定连接,两个第二限位块24对称垂直固定安装在轴套22顶端,内腔26顶壁对称垂直开设有两个第一卡槽28,两个第一卡槽28分别与两个第二限位块24相匹配,两个第三限位块25对称固定安装在舵机19输出轴外侧,轴套22底面垂直开设有第二卡槽29,第二卡槽29与两个第三限位块25相匹配,撑块21内设有调节部件,调节部件用于调整轴套22的高度,连杆20顶端与舵翼翼座13固定连接。

调节部件包括转盘30、滑块31、螺杆32和导轨33,转盘30固定套接在轴套22上,内腔26侧壁开设有安置槽34,导轨33垂直固定安装在安置槽34侧壁,转盘30外侧开设有滑槽35,滑块31滑动安装在导轨33上,且滑动嵌设在滑槽35内,螺杆32垂直转动套设在撑块21内,且贯穿安置槽34,滑块31螺纹套设在螺杆32上,螺杆32底部穿出撑块21底面,且固定套接有手轮36,撑块21底面固定贴合有弹性垫圈37,弹性垫圈37套设在螺杆32上,且与手轮36之间滑动接触,手轮36便于转动螺杆32,弹性垫圈37可避免螺杆32自主转动。

在飞行过程中,轴套22位于最下限的位置,此时,两个第三限位块25均位于第二卡槽29内,两个第二限位块24分别与两个第一卡槽28脱离,当舵机19的输出轴转动时,两个第三限位块25转动,带动轴套22转动,轴套22通过两个限位腔27带动两个第一限位块23转动,由于两个第一限位块23均与连杆20固定连接,从而使得连杆20转动,连杆20带动舵翼翼座13转动,从而将舵机19的扭力传递给舵翼翼片3,当需要对舵翼翼片3进行折叠时,此时,舵机19归零,转动手轮36,手轮36带动螺杆32转动,螺杆32驱使滑块31在导轨33上向上移动,滑块31向上滑动,带动转盘30向上运动,转盘30带动轴套22向上移动,使得第二卡槽29与两个第三限位块25脱离,随着轴套22的不断上升,两个第二限位块24分别插入两个第一卡槽28,实现卡接,当扳动舵翼翼片3时,由于两个第一卡槽28和两个第二限位块24,以及两个限位腔27和两个第一限位块23的干涉,连杆20会静止不动,从而便于舵翼翼片3的扳动,同时,由于轴套22底端与舵机19输出轴顶端脱离,从而使得连杆20的扭力不会传递给舵机19输出轴,避免扳动舵翼翼片3时,对舵机19造成损伤。

当需要飞行时,反向转动手轮36,使得轴套22下降,重新与两个第三限位块25卡接即可。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例,并不用来限制本发明,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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