可變形機(jī)翼及采用該機(jī)翼的垂直起降飛行器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種飛行器機(jī)翼，具體為一種可變形機(jī)翼及采用該機(jī)翼的垂直起降飛行器。
【背景技術(shù)】
[0002]谷歌的“ProjectWing”原型機(jī)是一個(gè)1.5米寬的單翼無(wú)人機(jī)，能夠垂直起飛，飛行時(shí)轉(zhuǎn)為水平。但是當(dāng)這種飛行器以垂直狀態(tài)飛行時(shí)，寬大的機(jī)翼面積易受風(fēng)力影響，使得在垂直狀態(tài)飛行時(shí)的穩(wěn)定性，操作性不好。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，有通過(guò)充氣改變機(jī)翼面積的方法。常規(guī)的充氣機(jī)翼有結(jié)構(gòu)剛度強(qiáng)度性能差等缺點(diǎn):當(dāng)機(jī)翼采用大展弦比構(gòu)型時(shí)，在大翼載荷情況下，由于充氣機(jī)翼剛度差，造成機(jī)翼變形嚴(yán)重，大大降低了氣動(dòng)效率與操作能力，而為了追求較好的結(jié)構(gòu)剛度，又采用增加翼型厚度的方法，這又帶來(lái)了額外的阻力；同時(shí)充氣時(shí)膨脹方向?yàn)橐碚狗较?，展開速度慢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為解決目前垂直起降飛行器翼展面積大在垂直起降狀態(tài)下容易受風(fēng)力影響導(dǎo)致姿態(tài)不穩(wěn)定的技術(shù)問(wèn)題，提供一種可變形機(jī)翼及采用該機(jī)翼的垂直起降飛行器。
[0005]本發(fā)明所述的可變形機(jī)翼是采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種可變形機(jī)翼，包括機(jī)翼前緣和機(jī)翼后緣;所述機(jī)翼前緣和機(jī)翼后緣之間通過(guò)滑動(dòng)組件實(shí)現(xiàn)展開與收縮;所述機(jī)翼前緣和機(jī)翼后緣之間連接有可折疊的蒙皮。
[0006]本發(fā)明所述的可變形機(jī)翼可以快速方便的改變機(jī)翼的面積大小。機(jī)翼前緣和機(jī)翼后緣分離后，蒙皮會(huì)被打開；當(dāng)需要縮小機(jī)翼面積時(shí)，蒙皮就被折疊起來(lái)，類似于扇子的折置。
[0007]進(jìn)一步的，所述滑動(dòng)組件包括設(shè)在機(jī)翼前(后)緣內(nèi)部的滑桿與滑軌組合，所述滑軌有多個(gè)且相互平行設(shè)置，每個(gè)滑軌上均設(shè)有一個(gè)滑桿;所有滑桿的另一端均與機(jī)翼后(前)緣前端相連;至少有一個(gè)滑桿上設(shè)有齒條且配有與齒條相嚙合的齒輪;所述滑動(dòng)組件還包括設(shè)在機(jī)翼前(后)緣內(nèi)部的微型電機(jī);所述微型電機(jī)通過(guò)齒輪驅(qū)動(dòng)齒條進(jìn)而驅(qū)動(dòng)所有滑桿沿各自滑軌滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)翼前緣和后緣的展開與收縮;多個(gè)滑桿之間活動(dòng)套設(shè)有多個(gè)與滑桿相垂直的支撐梁，位于最前方的支撐梁與機(jī)翼前緣后端通過(guò)繩索相連接，位于最后方的支撐梁與機(jī)翼后緣的前端通過(guò)繩索相連接;相鄰支撐梁之間通過(guò)繩索相連接;所述可折疊的蒙皮的前端與機(jī)翼前緣的后端相連接，可折疊的蒙皮的后端與機(jī)翼后緣的前端相連接，可折疊的蒙皮的中間部分均與支撐梁上部相連接。
[0008]所述滑動(dòng)組件包括設(shè)在機(jī)翼前(后)緣內(nèi)部的多個(gè)氣動(dòng)或液壓推桿，氣動(dòng)或液壓推桿的活動(dòng)端相互平行設(shè)置并均與機(jī)翼后(前)緣前端相連接;氣動(dòng)或液壓推桿通過(guò)伸縮實(shí)現(xiàn)機(jī)翼前緣和后緣的展開與收縮;多個(gè)氣動(dòng)或液壓推桿的活動(dòng)端之間活動(dòng)套設(shè)有多個(gè)與活動(dòng)端垂直的支撐梁;位于最前方的支撐梁與機(jī)翼前緣后端通過(guò)繩索相連接，位于最后方的支撐梁與機(jī)翼后緣的前端通過(guò)繩索相連接;相鄰支撐梁之間通過(guò)繩索相連接;所述可折疊的蒙皮的前端與機(jī)翼前緣的后端相連接，可折疊的蒙皮的后端與機(jī)翼后緣的前端相連接，可折疊的蒙皮的中間部分均與支撐梁上部相連接。
[0009]通過(guò)滑桿與滑軌或者氣動(dòng)、液壓推桿可以實(shí)現(xiàn)機(jī)翼前緣和機(jī)翼后緣的展開與收縮，實(shí)現(xiàn)了機(jī)翼面積的快速調(diào)整。蒙皮與支撐梁以及機(jī)翼前后緣之間多點(diǎn)連接，當(dāng)機(jī)翼收縮時(shí)，支撐梁在機(jī)翼前(后)緣的帶動(dòng)(通過(guò)繩索)下逐步展開，與機(jī)翼前后緣以及支撐梁連接的蒙皮則類似于扇子那樣被折疊起來(lái);蒙皮均通過(guò)一面與支撐梁連接，以增強(qiáng)展開后的強(qiáng)度。同理氣動(dòng)或液壓推桿與蒙皮也是類似的連接方式。
[0010]本發(fā)明所述的垂直起降飛行器是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種垂直起降飛行器，所述飛行器采用可變形機(jī)翼作為一體式機(jī)身，機(jī)身前端設(shè)有一對(duì)螺旋槳，機(jī)身尾部設(shè)有尾翼和方向舵。
[0011]本發(fā)明所述的新型可變形機(jī)翼垂直起降飛行器的變形機(jī)翼采用類似伸縮天線的結(jié)構(gòu)連接在機(jī)翼前緣和機(jī)翼后緣之間，蒙皮在這些可伸縮的梁上鋪設(shè)，伸開后強(qiáng)度高可滿足大載荷需求。
[0012]本發(fā)明所設(shè)計(jì)的變形機(jī)翼弦長(zhǎng)可以伸縮變化大小，改變機(jī)翼面積；同時(shí)融合了固定翼飛機(jī)和多旋翼飛機(jī)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了同一飛行器兩種飛行模式任意切換飛行的功能。
[0013]本發(fā)明還可以彌補(bǔ)多旋翼飛機(jī)在速度，航程，載重量上的缺點(diǎn)，同時(shí)與傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)相比使飛行器動(dòng)力傳輸結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化，提高了穩(wěn)定性和安全性。美軍V-22魚鷹運(yùn)輸就是一種傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)，媒體多次報(bào)道其發(fā)生事故，原因大多出現(xiàn)在動(dòng)力方面。綜上，本申請(qǐng)是一款融合了多旋翼和固定翼飛行器優(yōu)點(diǎn)的新型飛行器，在電力巡線等上面擁有很大優(yōu)勢(shì)。
[0014]本發(fā)明應(yīng)用前景:
(1)廣泛應(yīng)用于電力巡檢:替代原始的人力展放牽引繩架線方式和工作人員現(xiàn)場(chǎng)巡視電力線路，這些工作新型無(wú)人機(jī)一架即可完成；
(2)災(zāi)后救援:地震后災(zāi)區(qū)可供固定翼飛機(jī)起降的場(chǎng)地有限，且不能把物資運(yùn)送到離前線最近的地方，往往是運(yùn)送到周邊機(jī)場(chǎng)再由運(yùn)輸車輛或其它運(yùn)送方式送到目的地;直升機(jī)雖然可以垂直降落但是飛行速度不高影響了運(yùn)輸速度。新設(shè)計(jì)的飛行器起飛降落對(duì)場(chǎng)地要求不高，則可以在一線救援人員附近降落節(jié)省了中間轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間從而快速送達(dá)物資;起飛后能以固定翼的模式飛行，飛行速度可以達(dá)到很高；
(3)應(yīng)用于反恐和軍事行動(dòng)。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1本發(fā)明所述可變性機(jī)翼展開后的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2本發(fā)明所述可變性機(jī)翼展開后的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3本發(fā)明所述可變性機(jī)翼展開后的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4本發(fā)明所述可變性機(jī)翼收縮后的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖5本發(fā)明所述可變性機(jī)翼收縮后的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖6本發(fā)明所述可變性機(jī)翼收縮后的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖7本發(fā)明所述滑桿與滑軌組件與機(jī)翼的連接局部示意圖。
[0022]圖8本發(fā)明所述繩索與支撐梁及機(jī)翼前后緣的連接示意圖。
[0023]1-機(jī)翼前緣，2-機(jī)翼后緣，3-滑動(dòng)組件，4-可折疊的蒙皮，5-螺旋槳，6_尾翼，7_方向舵，8-氣動(dòng)或液壓推桿，9-支撐梁，10-滑桿，11-繩索。
【具體實(shí)施方式】
[0024]—種可變形機(jī)翼，包括機(jī)翼前緣1和機(jī)翼后緣2;所述機(jī)翼前緣1和機(jī)翼后緣2之間通過(guò)滑動(dòng)組件3實(shí)現(xiàn)展開與收縮;所述機(jī)翼前緣1和機(jī)翼后緣2之間連接有可折疊的蒙皮4。
[0025]所述滑動(dòng)組件3包括設(shè)在機(jī)翼前緣1內(nèi)部的滑桿10與滑軌組合，所述滑軌有多個(gè)且相互平行設(shè)置，每個(gè)滑軌上均設(shè)有一個(gè)滑桿10;所有滑桿10的另一端均與機(jī)翼后緣2前端相連;至少有一個(gè)滑桿(0上設(shè)有齒條且配有與齒條相嚙合的齒輪;所述滑動(dòng)組件還包括設(shè)在機(jī)翼前緣1內(nèi)部的微型電機(jī);所述微型電機(jī)通過(guò)齒輪驅(qū)動(dòng)齒條進(jìn)而驅(qū)動(dòng)所有滑桿10沿各自滑軌滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)翼前緣和后緣的展開與收縮;多個(gè)滑桿10之間活動(dòng)套設(shè)有多個(gè)與滑桿10相垂直的支撐梁9，位于最前方的支撐梁9與機(jī)翼前緣1后端通過(guò)繩索11相連接，位于最后方的支撐梁9與機(jī)翼后緣2的前端通過(guò)繩索11相連接;相鄰支撐梁9之間通過(guò)繩索11相連接;所述可折疊的蒙皮4的前端與機(jī)翼前緣1的后端相連接，可折疊的蒙皮4的后端與機(jī)翼后緣2的前端相連接，可折疊的蒙皮4的中間部分均與支撐梁9上部相連接。
[0026]所述滑動(dòng)組件包括設(shè)在機(jī)翼前緣1內(nèi)部的多個(gè)氣動(dòng)或液壓推桿8，氣動(dòng)或液壓推桿8的活動(dòng)端相互平行設(shè)置并均與機(jī)翼后緣2前端相連接;氣動(dòng)或液壓推桿8通過(guò)伸縮實(shí)現(xiàn)機(jī)翼前緣和后緣的展開與收縮;多個(gè)氣動(dòng)或液壓推桿8的活動(dòng)端之間活動(dòng)套設(shè)有多個(gè)與活動(dòng)端垂直的支撐梁9;位于最前方的支撐梁9與機(jī)翼前緣1后端通過(guò)繩索11相連接，位于最后方的支撐梁9與機(jī)翼后緣2的前端通過(guò)繩索11相連接;相鄰支撐梁9之間通過(guò)繩索11相連接;所述可折疊的蒙皮4的前端與機(jī)翼前緣1的后端相連接，可折疊的蒙皮4的后端與機(jī)翼后緣2的前端相連接，可折疊的蒙皮4的中間部分均與支撐梁9上部相連