一种高超声速飞行器用折叠机翼

技术领域

本发明实施例涉及飞行器设计技术领域，尤其涉及一种高超声速飞行器用折叠机翼。

背景技术

传统的折叠翼一般应用在马赫数Ma<5以下的战术弹中，高超飞行器(Ma>5)中目前还未见到折叠翼的应用。但是随着各国航空航天的迅速发展，折叠翼等可变形机翼在高超声速飞行器上的应用将成为未来高超声速飞行器和宽域飞行器发展的趋势。对于折叠翼而言，其展开、锁定机构的设计是折叠弹翼总体结构设计的关键之一，对于低马赫数的战术弹，气动力热环境不严酷，对其展开锁定机构的设计要求不高，展开机构甚至用弹簧就可实现。对于高超声速折叠翼的设计，其气动力热环境复杂，为了可靠展开，需要较大的展开推力，进而容易引起较大的冲击力。因此，现有技术中设计的折叠机翼无法满足高超声速折叠翼的设计要求。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种高超声速飞行器用折叠机翼。

本申请实施例提供了一种高超声速飞行器用折叠机翼，包括：内部机翼、外部机翼以及折叠锁定装置，所述折叠锁定装置设置于所述内部机翼与所述外部机翼之间的旋转轴处，且内部机翼通过所述折叠锁定装置与所述外部机翼连接，所述折叠锁定装置中设置有转动机构，所述转动机构用于控制所述外部机翼展开以及折叠后的锁定。

在一个可能的实施方式中，所述转动机构包括：作动筒、推杆、螺杆以及套筒；

所述作动筒固定于所述内部机翼，所述作动筒通过所述推杆与所述螺杆的一端连接，所述作动筒向所述推杆提供动力源，所述推杆带动所述螺杆进行直线运动，从而控制设置于所述螺杆外侧，且固定于所述外部机翼上的套筒带动所述外部机翼进行开闭。

在一个可能的实施方式中，所述螺杆的另一端与所述磁流变缓冲器连接。

在一个可能的实施方式中，所述折叠锁定装置还包括：锁定机构，所述锁定结构设置于所述内部机翼与所述外部机翼之间。

在一个可能的实施方式中，所述锁定机构，包括：设置于所述内部机翼上的压缩弹簧和锁定销，所述锁定销安装于所述内部机翼的安装孔内，其中，所述压缩弹簧用于压紧所述锁定销，以使所述内部机翼保持突出状态。

在一个可能的实施方式中，所述锁定机构还包括设置于所述外部机翼，且与所述锁定销相对应的锁定孔，当所述外部机翼处于完全展开状态时，所述锁定销通过所述压缩弹簧的推力运动至所述锁定孔内，实现所述外部机翼的锁定。

本申请实施例中的折叠锁定机构沿着内部机翼与所述外部机翼之间的旋转轴设置，能够在机翼展开后实现稳定的锁定。同时还具有体积小，凸起晓得特点，便于设计整流罩，降低了气动性能的对机翼展开过程的影响，满足了高超声速飞行器的要求，能够适应复杂飞行环境。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种高超声速飞行器用折叠机翼的示意图；

图2为本申请实施例提供的螺杆和套筒的外部结构示意图；

图3为本申请实施例提供的锁定机构的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方法进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动成果前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后等)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系，运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

图1为本申请实施例提供的一种高超声速飞行器用折叠机翼的示意图，如图1所示，本申请实施例提供的一种高超声速飞行器用折叠机翼，包括：内部机翼1、外部机翼2以及折叠锁定装置3，折叠锁定装置设置于内部机翼1与外部机翼2之间的旋转轴处，且内部机翼1通过折叠锁定装置3与外部机翼2连接，折叠锁定装置中设置有转动机构，转动机构用于控制外部机翼展开以及折叠后的锁定。

在本申请实施例中，转动机构4包括：作动筒41、推杆42、螺杆43以及套筒44；其中，作动筒41固定于内部机翼1，作动筒41通过推杆42与螺杆43的一端连接。

在本申请实施例中，作动筒41向推杆42提供动力源，推杆42带动螺杆43进行直线运动，从而控制设置于螺杆43外侧，且固定于外部机翼2上的套筒44带动外部机翼进行开闭。其中通过采用螺旋副传递动力。螺旋传动具有结构简单，传动效率高等特点，可以保证螺杆与套筒之间具有较大的配合面积，可传递较大的驱动力矩，保证折叠翼可在较大的气动载荷下展开。

在本申请实施例中，螺杆43的另一端与磁流变缓冲器45连接。其中，采用磁流变缓冲器45来缓冲，实现翼面展开后、锁定前的缓冲作用，其输出阻力大且连续可调，可通过改变输入电流的方法来改变输出阻力变化，可实现根据冲击加速度或冲击力的大小来进行闭环控制，确保在各种不确定的气动环境下展开翼均能很好的锁定，比传统减冲击的阻尼材料具有智能高效可调节的优点。

在本申请实施例中，折叠锁定装置3包括：设置于内部机翼上的压缩弹簧51和锁定销52，锁定销52安装于内部机翼的安装孔内，其中，压缩弹簧51用于压紧锁定销52，以使内部机翼保持突出状态。锁定机构还包括设置于外部机翼，且与锁定销52相对应的锁定孔53，当外部机翼处于完全展开状态时，锁定销52通过压缩弹簧的推力运动至锁定孔53内，实现外部机翼的锁定。

在本申请实施例中，通过压缩弹簧51压紧锁定销52使之保持由内部机翼1突出状态，同时在外部机翼2与锁定销52对应的位置上设置与锁定销52配合的锁定孔53。当外部机翼2进行展开操作时，外部机翼2上的斜面压缩锁定销52在内部机翼的安装孔内运动，此时压缩弹簧51被压缩；当外部机翼2完全展开时，锁定销52刚好与设置于外部机翼的锁定孔53位置对应，此时锁定销52在压缩弹簧51的弹簧推力作用下插入外部机翼的锁定孔53内，实现对外部机翼2的锁定。

本申请实施例折叠锁定装置中的转动机构采用作动筒作为动力源，在飞行器机翼的展开过程中，由于气动力可以作为主动力，也可以是是阻力，为了实现机翼的稳定展开，作动筒的驱动力一般设计得较大(考虑气动力为阻力来选择火工品)。如果展开时气动力是主动力，则开展过程就会叠加气动力和作动筒的驱动力，导致机翼结构受到较大的冲击力。因此本申请实施例通过磁流变缓冲器进行缓冲，能够防止翼面展开时冲击翼面本体和销定结构造成强度破坏或失效。

本申请实施例中，所有零部件均沿折叠翼旋转轴集中布置，体积小，凸起小，便于设计整流罩，对气动性能影响小。转动机构中的各个部件采用高温合金，锁定机构中的压缩弹翼采用防隔热材料，从而使得折叠机构能顺利展开和锁定，适应高超飞行器恶劣的气动加热环境条件。

本申请实施例中的折叠锁定机构沿着内部机翼与所述外部机翼之间的旋转轴设置，能够在机翼展开后实现稳定的锁定。同时还具有体积小，凸起晓得特点，便于设计整流罩，降低了气动性能的对机翼展开过程的影响，满足了高超声速飞行器的要求，能够适应复杂飞行环境

以上对发明的具体实施方式进行了详细说明，但是作为范例，本发明并不限制与以上描述的具体实施方式。对于本领域的技术人员而言，任何对该发明进行的同等修改或替代也都在本发明的范畴之中，因此，在不脱离本发明的精神和原则范围下所作的均等变换和修改、改进等，都应涵盖在本发明的范围内。