[发明专利]折叠式机翼

说明书

技术领域：

本发明是一种“折叠式机翼”，主要由：机翼支撑骨架、滑轨、蒙皮支撑肋、蒙皮、机翼动作装置等部分构成，用于以较低速度飞行的飞行器，属于航空领域。

背景技术：

机翼是航空飞行器的重要部件，机翼的主要功能是产生升力，以支持飞行器在空中飞行，现在的机翼主要由机翼内支撑骨架和表面蒙皮共同组成，内支撑骨架由纵向和横向梁组成形状固定的桁架，用以维持机翼剖面形状、支撑表面蒙皮、承受蒙皮传来的气动荷载；表面蒙皮用以维持机翼外形，将机翼气动力传动给机翼支撑骨架。

现有固定翼飞行器机翼面积基本是不变的，机翼形状一经确定也是不能改变的，因此使得固定翼飞行器在地面停放时占用较大的空间，为了减少占用空间，有些飞行器的机翼可以部分折叠，如航空母舰的舰载机；有些小型飞行器为了减小储存时占用的空间，采用机翼旋转和机身重叠的方式，飞行时再旋转展开，如一些小型无人机；但这些方法都不能改变机翼面积，也受到许多条件限制，无法广泛使用。采用现有技术，无法使固定翼飞行器：既可以在停放、储存时将机翼收拢折叠减少占用空间，又可以在飞行状态下展开机翼，扩大面积，使机翼能够产生足够的升力，以支持飞行器在空中飞行。

发明内容：

本发明的目的是：通过实施一种机翼支撑骨架和机翼蒙皮能够折叠的机翼，实现飞行器停放储存时机翼收拢折叠，占用较小空间，飞行器升空后机翼展开，机翼面积随之扩大，形成可产生升力、承担荷载的机翼，以支持飞行器在空中飞行。

本发明主要由：可以收拢折叠的机翼支撑骨架、滑轨、蒙皮支撑肋，蒙皮，机翼动作装置等部分构成，

进一步地，机翼支撑骨架是三角形的桁架，由若干根长度不同、高度不同的纵向梁和横向梁，以及一条滑轨，通过相互铰接和滑动连接方式构成，该桁架用以维持机翼平面和剖面形状、支撑蒙皮支撑肋和表面蒙皮、承受蒙皮传来的气动荷载；其中最长的一根纵向梁是机翼前缘梁，最长的一根横向梁是机翼后缘梁，滑轨是机翼的翼根梁，滑轨连接在飞行器上。

进一步地，滑轨是机翼的翼根梁，连接飞行器本体和机翼三角形桁架，滑块是可沿滑轨槽滑动的部件，机翼前缘梁的翼根端铰接连接在滑轨前端的固定件上，能够绕铰接点转动，不能沿滑轨滑动。三角形桁架翼根端其它各节点铰接连接到滑轨相应各滑块上，滑块受机翼动作装置作用力后能够沿滑轨滑动，从而改变了三角形桁架翼根边的长度，带动三角形桁架变形，改变三角形的形状和面积，实现机翼折叠、展开的目的。

进一步地，为使机翼支撑骨架折叠后能够和机身平行，进一步地缩小占用空间，固定件和各滑块向外伸展出按比例确定长度的固定短臂，与机翼前缘梁铰接的固定短臂长度最长，与机翼后缘梁铰接的固定短臂长度最短，三角形桁架翼根端各节点，铰接连接到相应滑块的固定短臂上。

进一步地，机翼前缘梁利用机翼前缘厚度和宽度，制作成符合气动力的形状，既能够增加其强度，又可以保持机翼前缘好的气动外形，前缘梁的翼根端从铰接点再延长至机身内，可使翼根前端有较好的气动外形，还可以利用机身的约束增强前缘梁抗弯、抗扭能力。

进一步地，机翼后缘梁利用机翼后缘的厚度和宽度，制作成具有足够强度的三角形桁架的底边。后缘梁翼尖部位和前缘梁的翼尖部位铰接连接，翼根部位铰接连接在滑轨的滑块上。

进一步地，横向梁和纵向梁在三角形桁架内，相互为沿机翼厚度方向上下位置铰接连接，各梁的端头分别连接在前缘梁、后缘梁、滑轨滑块上。

进一步地，蒙皮支撑肋是构成机翼纵断面气动外形的部件，同时连接着机翼折叠蒙皮，多组蒙皮支撑肋支撑着蒙皮按该气动外形构成机翼外表面，每组蒙皮支撑肋都由上、下两根肋构成，两根肋分别位于机翼三角形桁架的上表面和下表面，每组蒙皮支撑肋的前端和机翼前缘梁铰接连接，两根肋的后端连接在一起，机翼展开后，蒙皮支撑肋搭接在机翼三角形桁架上、下表面，将承受的机翼蒙皮气动荷载传送给机翼支撑骨架。

进一步地，机翼蒙皮连接着机翼支撑肋，附着于机翼前缘和机翼支撑肋表面，机翼蒙皮为可折叠软质材料，材料应具有重量轻、厚度薄、抗拉强度高、拉伸变形小等特性，当机翼收拢折叠时，机翼蒙皮随之收拢折叠，当机翼展开后，机翼蒙皮在机翼三角形桁架和机翼支撑肋的拉伸下展开、绷紧，形成机翼外表面，利用机翼蒙皮材料的张力承受气动力带来的荷载。