本發(fā)明涉及飛行器總體設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種飛行器雙自由度操縱面。

背景技術(shù)：

常規(guī)飛行器常采用多個(gè)操縱面產(chǎn)生力和力矩，以保持或改變飛行器的姿態(tài)。通常，操縱面受到結(jié)構(gòu)形式的限制，處于不同位置的操縱面，產(chǎn)生力矩的方向不同，完成的控制功能也不同。先進(jìn)的飛行器氣動(dòng)布局取消了不利于隱身的多個(gè)操縱面，通常具有高度融合的外形，雷達(dá)散射截面得到了大幅減縮，同時(shí)卻要求飛行器具有理想控制效率的新型操縱面或推力矢量裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)飛行器良好的操縱性，現(xiàn)有的技術(shù)方案是采用開(kāi)裂式方向舵/翼尖方向舵和多組升降副翼組合的方式。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是：相比于現(xiàn)有技術(shù)，提供了一種飛行器雙自由度操縱面，解決了現(xiàn)有操縱面控制力矩單一的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)操縱面繞著飛行器軸向和橫向雙自由度轉(zhuǎn)動(dòng)。

本發(fā)明目的通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種飛行器雙自由度操縱面，其特征在于包括：T形轉(zhuǎn)軸、軸向搖臂、橫向舵機(jī)、橫向支撐軸承、操縱面、舵機(jī)電纜、橫向搖臂、軸向支撐軸承、基座和軸向舵機(jī)；其中，所述T形轉(zhuǎn)軸包括橫向轉(zhuǎn)軸和縱向轉(zhuǎn)軸，其中，橫向轉(zhuǎn)軸和縱向轉(zhuǎn)軸相連接，其中，所述縱向轉(zhuǎn)軸位于所述基座內(nèi)；所述縱向轉(zhuǎn)軸通過(guò)軸向支撐軸承與基座相連接；所述操縱面通過(guò)所述橫向支撐軸承與所述橫向轉(zhuǎn)軸相連接；所述縱向轉(zhuǎn)軸通過(guò)所述軸向搖臂與軸向舵機(jī)相連接，所述軸向舵機(jī)設(shè)置于所述基座內(nèi)；所述橫向轉(zhuǎn)軸通過(guò)所述橫向搖臂與橫向舵機(jī)相連接，所述橫向舵機(jī)與所述操縱面相連接；所述縱向轉(zhuǎn)軸的上半部開(kāi)設(shè)有第一空腔，所述橫向轉(zhuǎn)軸開(kāi)設(shè)有第二空腔，所述第一空腔與所述第二空腔相連通，所述舵機(jī)電纜穿設(shè)于所述第一空腔和所述第二空腔并與所述橫向舵機(jī)相連接。

上述飛行器雙自由度操縱面中，所述軸向搖臂套設(shè)于所述縱向轉(zhuǎn)軸，其中，所述軸向搖臂開(kāi)設(shè)有通孔，所述縱向轉(zhuǎn)軸開(kāi)設(shè)有與軸向搖臂的通孔相對(duì)應(yīng)的另一通孔，通過(guò)銷(xiāo)釘穿過(guò)軸向搖臂的通孔與縱向轉(zhuǎn)軸的通孔將軸向搖臂與縱向轉(zhuǎn)軸固定連接。

上述飛行器雙自由度操縱面中，所述橫向搖臂套設(shè)于所述橫向轉(zhuǎn)軸，其中，所述橫向搖臂開(kāi)設(shè)有通孔，所述橫向轉(zhuǎn)軸開(kāi)設(shè)有與橫向搖臂的通孔相對(duì)應(yīng)的另一通孔，通過(guò)銷(xiāo)釘穿過(guò)橫向搖臂的通孔與橫向轉(zhuǎn)軸的通孔將橫向搖臂與橫向轉(zhuǎn)軸固定連接。

上述飛行器雙自由度操縱面中，所述軸向搖臂設(shè)置有第一叉形耳片，所述軸向舵機(jī)的軸與所述第一叉形耳片相連接。

上述飛行器雙自由度操縱面中，所述橫向搖臂設(shè)置有第二叉形耳片，所述橫向舵機(jī)的軸與所述第二叉形耳片相連接。

上述飛行器雙自由度操縱面中，所述操縱面設(shè)置有第一安裝支架，所述橫向舵機(jī)與所述安裝支架固定連接。

上述飛行器雙自由度操縱面中，所述基座內(nèi)設(shè)置有第二安裝支架，所述軸向舵機(jī)與所述第二安裝支架相連接。

上述飛行器雙自由度操縱面中，還包括：轉(zhuǎn)軸支撐座，所述轉(zhuǎn)軸支撐座設(shè)置于所述基座內(nèi)，所述T形轉(zhuǎn)軸設(shè)置于所述轉(zhuǎn)軸支撐座內(nèi)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果：

(1)本發(fā)明通過(guò)T形轉(zhuǎn)軸實(shí)現(xiàn)了飛行器的操作面繞著飛行器軸向和橫向雙自由度轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行器俯仰、滾轉(zhuǎn)和偏航3個(gè)方向的控制力矩；

(2)本發(fā)明通過(guò)軸向舵機(jī)和橫向舵機(jī)能夠使得操作面自動(dòng)繞著飛行器軸向和橫向雙自由度轉(zhuǎn)動(dòng)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的飛行器雙自由度操縱面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的飛行器雙自由度操縱面的另一結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的飛行器雙自由度操縱面的部分結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明：

圖1是本發(fā)明的飛行器雙自由度操縱面的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的飛行器雙自由度操縱面的另一結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1和圖2所示，該飛行器雙自由度操縱面包括T形轉(zhuǎn)軸1、軸向搖臂2、橫向舵機(jī)3、操縱面橫向支撐軸承4、操縱面5、舵機(jī)電纜6、橫向搖臂7、軸向支撐軸承8、基座9、轉(zhuǎn)軸支撐座10和軸向舵機(jī)11；其中，

T形轉(zhuǎn)軸1包括橫向轉(zhuǎn)軸110和縱向轉(zhuǎn)軸120，其中，橫向轉(zhuǎn)軸110和縱向轉(zhuǎn)軸120相連接，其中，橫向轉(zhuǎn)軸110位于基座9內(nèi)。具體的，橫向轉(zhuǎn)軸110和縱向轉(zhuǎn)軸120相互垂直連接；縱向轉(zhuǎn)軸120為簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)，為動(dòng)軸；橫向轉(zhuǎn)軸110為懸臂梁結(jié)構(gòu)，是定軸。需要說(shuō)明的是，該飛行器雙自由度操縱面安裝于飛行器上，橫向轉(zhuǎn)軸110與飛行器橫向平行，縱向轉(zhuǎn)軸120與飛行器軸向平行。

縱向轉(zhuǎn)軸120通過(guò)軸向支撐軸承8與基座9相連接。具體的，支撐軸承8與基座9固定連接，縱向轉(zhuǎn)軸120設(shè)置于軸向支撐軸承8內(nèi)，縱向轉(zhuǎn)軸120的軸向與軸向支撐軸承8的軸向相同，縱向轉(zhuǎn)軸120可圍繞其軸向轉(zhuǎn)動(dòng)。

操縱面5通過(guò)橫向支撐軸承4與橫向轉(zhuǎn)軸110相連接。具體的，橫向轉(zhuǎn)軸110設(shè)置于橫向支撐軸承4內(nèi)，橫向轉(zhuǎn)軸110的軸向與橫向支撐軸承4的軸向相同，操縱面5可圍繞橫向轉(zhuǎn)軸110的軸向轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)一步的，由于操縱面5與橫向轉(zhuǎn)軸110相連接，當(dāng)縱向轉(zhuǎn)軸120轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)帶動(dòng)橫向轉(zhuǎn)軸110圍繞縱向轉(zhuǎn)軸120轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)操縱面5圍繞縱向轉(zhuǎn)軸120轉(zhuǎn)動(dòng)。

縱向轉(zhuǎn)軸120通過(guò)軸向搖臂2與軸向舵機(jī)11相連接，軸向舵機(jī)11設(shè)置于基座9內(nèi)。具體的，軸向搖臂2與縱向轉(zhuǎn)軸120固定連接，軸向舵機(jī)11與軸向搖臂2轉(zhuǎn)動(dòng)連接，軸向舵機(jī)11工作時(shí)，會(huì)使得軸向搖臂2在圖1中左右運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)縱向轉(zhuǎn)軸120圍繞其軸向轉(zhuǎn)動(dòng)。需要理解的是，軸向舵機(jī)11通過(guò)電纜還需與外部的控制器相連接，通過(guò)控制器控制軸向舵機(jī)11的運(yùn)動(dòng)。

橫向轉(zhuǎn)軸110通過(guò)橫向搖臂7與橫向舵機(jī)3相連接，橫向舵機(jī)3與操縱面5相連接。具體的，橫向搖臂7與橫向轉(zhuǎn)軸110固定連接，橫向舵機(jī)3與橫向搖臂7轉(zhuǎn)動(dòng)連接，橫向舵機(jī)3與操縱面5另一端固定連接，橫向舵機(jī)3工作時(shí)，由于橫向搖臂7與橫向轉(zhuǎn)軸110固定連接，橫向搖臂7與橫向轉(zhuǎn)軸110處于靜止?fàn)顟B(tài)，橫向舵機(jī)3會(huì)運(yùn)動(dòng)，由于橫向舵機(jī)3與操縱面5固定連接，從而橫向舵機(jī)3帶動(dòng)操縱面5圍繞橫向轉(zhuǎn)軸110轉(zhuǎn)動(dòng)。

縱向轉(zhuǎn)軸120的上半部開(kāi)設(shè)有第一空腔121，橫向轉(zhuǎn)軸110開(kāi)設(shè)有第二空腔111，第一空腔121與第二空腔111相連通，舵機(jī)電纜6穿設(shè)于第一空腔121和第二空腔111并與橫向舵機(jī)3相連接。具體的，通過(guò)舵機(jī)電纜6這種布置方式，從而節(jié)省了空間，也很好的保護(hù)了舵機(jī)電纜6。舵機(jī)電纜6還需與控制器相連接，通過(guò)控制器控制橫向舵機(jī)3的運(yùn)動(dòng)。

工作時(shí)，在軸向舵機(jī)11的控制下，通過(guò)軸向搖臂2帶動(dòng)縱向轉(zhuǎn)軸120轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)操縱面5繞縱向轉(zhuǎn)軸120的軸向轉(zhuǎn)動(dòng)；在橫向舵機(jī)3的控制下，通過(guò)橫向搖臂7帶動(dòng)操縱面5繞著橫向轉(zhuǎn)軸110轉(zhuǎn)動(dòng)；在軸向舵機(jī)11和橫向舵機(jī)3的復(fù)合控制，可以實(shí)現(xiàn)操縱面繞著飛行器軸向和橫向雙自由度轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行器俯仰、滾轉(zhuǎn)和偏航3個(gè)方向的控制力矩。

本實(shí)施例通過(guò)T形轉(zhuǎn)軸實(shí)現(xiàn)了飛行器的操作面繞著飛行器軸向和橫向雙自由度轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行器俯仰、滾轉(zhuǎn)和偏航3個(gè)方向的控制力矩；并且本實(shí)施例通過(guò)軸向舵機(jī)和橫向舵機(jī)能夠使得操作面自動(dòng)繞著飛行器軸向和橫向雙自由度轉(zhuǎn)動(dòng)。

如圖1所示，軸向搖臂2套設(shè)于縱向轉(zhuǎn)軸120，其中，軸向搖臂2開(kāi)設(shè)有通孔，縱向轉(zhuǎn)軸120開(kāi)設(shè)有與軸向搖臂2的通孔相對(duì)應(yīng)的另一通孔，通過(guò)第一銷(xiāo)釘121穿過(guò)軸向搖臂2的通孔與縱向轉(zhuǎn)軸120的通孔將軸向搖臂2與縱向轉(zhuǎn)軸120固定連接。

如圖1所示，橫向搖臂7套設(shè)于橫向轉(zhuǎn)軸110，其中，橫向搖臂7開(kāi)設(shè)有通孔，橫向轉(zhuǎn)軸110開(kāi)設(shè)有與橫向搖臂7的通孔相對(duì)應(yīng)的另一通孔，通過(guò)第二銷(xiāo)釘111穿過(guò)橫向搖臂7的通孔與橫向轉(zhuǎn)軸110的通孔將橫向搖臂7與橫向轉(zhuǎn)軸110固定連接。

圖3是本發(fā)明的飛行器雙自由度操縱面的部分結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，軸向搖臂2設(shè)置有第一叉形耳片210，軸向舵機(jī)11的軸與第一叉形耳片210相連接。具體的，軸向舵機(jī)11的軸與第一叉形耳片210轉(zhuǎn)動(dòng)連接，從而通過(guò)軸向舵機(jī)11帶動(dòng)軸向搖臂2轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)縱向轉(zhuǎn)軸120轉(zhuǎn)動(dòng)。

圖3是本發(fā)明的飛行器雙自由度操縱面的部分結(jié)構(gòu)示意圖。橫向搖臂7設(shè)置有第二叉形耳片710，橫向舵機(jī)3的軸與第二叉形耳片710相連接。具體的，橫向舵機(jī)3的軸與第二叉形耳片710轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

上述實(shí)施例中，如圖1所示，操縱面5設(shè)置有第一安裝支架51，橫向舵機(jī)3與第一安裝支架51固定連接。第一安裝支架51對(duì)橫向舵機(jī)3起到固定支撐的作用。

上述實(shí)施例中，如圖1所示，基座9內(nèi)設(shè)置有第二安裝支架91，軸向舵機(jī)11與第二安裝支架91相連接。第二安裝支架91對(duì)軸向舵機(jī)11起到固定支撐的作用。

上述實(shí)施例中，如圖1所示，該飛行器雙自由度操縱面還包括：轉(zhuǎn)軸支撐座10，轉(zhuǎn)軸支撐座10設(shè)置于基座9內(nèi)，T形轉(zhuǎn)軸1設(shè)置于轉(zhuǎn)軸支撐座10內(nèi)。轉(zhuǎn)軸支撐座10對(duì)T形轉(zhuǎn)軸1起到支撐固定作用。

本發(fā)明通過(guò)T形轉(zhuǎn)軸實(shí)現(xiàn)了飛行器的操作面繞著飛行器軸向和橫向雙自由度轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行器俯仰、滾轉(zhuǎn)和偏航3個(gè)方向的控制力矩；并且本發(fā)明通過(guò)軸向舵機(jī)和橫向舵機(jī)能夠使得操作面自動(dòng)繞著飛行器軸向和橫向雙自由度轉(zhuǎn)動(dòng)。

以上所述的實(shí)施例只是本發(fā)明較優(yōu)選的具體實(shí)施方式，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換都應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。