[实用新型]可变形机翼及采用该机翼的垂直起降飞行器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种飞行器机翼，具体为一种可变形机翼及采用该机翼的垂直起降飞行器。

背景技术

谷歌的“ProjectWing”原型机是一个1.5米宽的单翼无人机，能够垂直起飞，飞行时转为水平。但是当这种飞行器以垂直状态飞行时，宽大的机翼面积易受风力影响，使得在垂直状态飞行时的稳定性，操作性不好。

现有技术中，有通过充气改变机翼面积的方法。常规的充气机翼有结构刚度强度性能差等缺点:当机翼采用大展弦比构型时，在大翼载荷情况下，由于充气机翼刚度差，造成机翼变形严重，大大降低了气动效率与操作能力，而为了追求较好的结构刚度，又采用增加翼型厚度的方法，这又带来了额外的阻力；同时充气时膨胀方向为翼展方向，展开速度慢。

发明内容

本实用新型为解决目前垂直起降飞行器翼展面积大在垂直起降状态下容易受风力影响导致姿态不稳定的技术问题，提供一种可变形机翼及采用该机翼的垂直起降飞行器。

本实用新型所述的可变形机翼是采用以下技术方案实现的：一种可变形机翼，包括机翼前缘和机翼后缘；所述机翼前缘和机翼后缘之间通过滑动组件实现展开与收缩；所述机翼前缘和机翼后缘之间连接有可折叠的蒙皮。

本实用新型所述的可变形机翼可以快速方便的改变机翼的面积大小。机翼前缘和机翼后缘分离后，蒙皮会被打开；当需要缩小机翼面积时，蒙皮就被折叠起来，类似于扇子的折叠。

进一步的，所述滑动组件包括设在机翼前（后）缘内部的滑杆与滑轨组合，所述滑轨有多个且相互平行设置，每个滑轨上均设有一个滑杆；所有滑杆的另一端均与机翼后（前）缘前端相连；至少有一个滑杆上设有齿条且配有与齿条相啮合的齿轮；所述滑动组件还包括设在机翼前（后）缘内部的微型电机；所述微型电机通过齿轮驱动齿条进而驱动所有滑杆沿各自滑轨滑动，实现机翼前缘和后缘的展开与收缩；多个滑杆之间活动套设有多个与滑杆相垂直的支撑梁，位于最前方的支撑梁与机翼前缘后端通过绳索相连接，位于最后方的支撑梁与机翼后缘的前端通过绳索相连接；相邻支撑梁之间通过绳索相连接；所述可折叠的蒙皮的前端与机翼前缘的后端相连接，可折叠的蒙皮的后端与机翼后缘的前端相连接，可折叠的蒙皮的中间部分均与支撑梁上部相连接。

所述滑动组件包括设在机翼前（后）缘内部的多个气动或液压推杆，气动或液压推杆的活动端相互平行设置并均与机翼后（前）缘前端相连接；气动或液压推杆通过伸缩实现机翼前缘和后缘的展开与收缩；多个气动或液压推杆的活动端之间活动套设有多个与活动端垂直的支撑梁；位于最前方的支撑梁与机翼前缘后端通过绳索相连接，位于最后方的支撑梁与机翼后缘的前端通过绳索相连接；相邻支撑梁之间通过绳索相连接；所述可折叠的蒙皮的前端与机翼前缘的后端相连接，可折叠的蒙皮的后端与机翼后缘的前端相连接，可折叠的蒙皮的中间部分均与支撑梁上部相连接。

通过滑杆与滑轨或者气动、液压推杆可以实现机翼前缘和机翼后缘的展开与收缩，实现了机翼面积的快速调整。蒙皮与支撑梁以及机翼前后缘之间多点连接，当机翼收缩时，支撑梁在机翼前（后）缘的带动（通过绳索）下逐步展开，与机翼前后缘以及支撑梁连接的蒙皮则类似于扇子那样被折叠起来；蒙皮均通过一面与支撑梁连接，以增强展开后的强度。同理气动或液压推杆与蒙皮也是类似的连接方式。

本实用新型所述的垂直起降飞行器是采用如下技术方案实现的：一种垂直起降飞行器，所述飞行器采用可变形机翼作为一体式机身，机身前端设有一对螺旋桨，机身尾部设有尾翼和方向舵。

本实用新型所述的新型可变形机翼垂直起降飞行器的变形机翼采用类似伸缩天线的结构连接在机翼前缘和机翼后缘之间，蒙皮在这些可伸缩的梁上铺设，伸开后强度高可满足大载荷需求。

本实用新型所设计的变形机翼弦长可以伸缩变化大小，改变机翼面积；同时融合了固定翼飞机和多旋翼飞机的优势，实现了同一飞行器两种飞行模式任意切换飞行的功能。

本实用新型还可以弥补多旋翼飞机在速度，航程，载重量上的缺点，同时与倾转旋翼机相比使飞行器动力传输结构大大简化，提高了稳定性和安全性。美军V-22鱼鹰运输就是一种倾转旋翼机，媒体多次报道其发生事故，原因大多出现在动力方面。综上，本申请是一款融合了多旋翼和固定翼飞行器优点的新型飞行器，在电力巡线等上面拥有很大优势。

本实用新型应用前景：

（1）广泛应用于电力巡检：替代原始的人力展放牵引绳架线方式和工作人员现场巡视电力线路，这些工作新型无人机一架即可完成；