[发明专利]一种可变面积可转动的仿生水平尾翼

权利要求书

1.一种可变面积可转动的仿生水平尾翼，其特征在于：包括平尾转动机构、平尾偏转控制机构和变面积机构；所述平尾转动机构一端固定于机身尾部中心位置，另一端与所述平尾偏转控制机构连接；两组所述变面积机构对称设置与所述平尾偏转控制机构两侧；

所述平尾转动机构包括电机、电机座和第一转轴；所述电机通过电机座固定于机身尾部中心处，所述第一转轴同轴固定于电机的转子上；通过电机带动平尾偏转控制机构和变面积机构绕所述第一转轴转动；

所述平尾偏转控制机构包括第一舵机、第一连杆、第二转轴和尾翼支撑框架；所述第一舵机固定安装于所述第一转轴的输出端；所述第二转轴垂直安装于所述第一转轴输出端的端头，并保证其轴向平行于机翼的展向；所述第一连杆一端与所述第一舵机的摆臂固定，另一端与通过舵角与所述第二转轴连接；所述尾翼支撑框架上端中心处与所述第二转轴固定，两组所述变面积机构对称安装于所述尾翼支撑框架的两侧；通过所述第一舵机控制第一连杆带动所述尾翼支撑框架和两组变面积机构绕所述第二转轴转动；

所述变面积机构包括第二舵机、第二连杆、固定板、第一长杆、第二长杆和多个羽毛；所述第二舵机固定于所述尾翼支撑框架上，其摆臂与所述第二连杆的一端铰接；所述固定板垂直固定于所述尾翼支撑框架外侧面，并垂直于所述仿生水平尾翼的对称面；所述第一长杆和第二长杆平行设置，其一端均与所述固定板靠近机身一端铰接；所述第二长杆与固定板铰接端的端头穿过所述尾翼支撑框架外侧面，与所述第二连杆的另一端铰接；所述第一长杆和第二长杆分别沿长度方向均布多个通孔；

所述羽毛由四边形框架和蒙膜组成，所述蒙膜是覆盖于四边形框架的热缩蒙膜；所述四边形框架的两侧长边相互平行，其上端的短边平行于第二长杆，并在上端的短边中部固定有短杆，所述短杆平行于四边形框架的长边；通过短杆分别与所述第一长杆和第二长杆铰接，并保证羽毛上的短杆、第一长杆和第二长杆与固定板的铰接孔的连线、以及所述仿生水平尾翼的对称面三者之间相互平行；由羽毛上的短杆、第一长杆、第二长杆、以及所述固定板的铰接孔的连线组成平行四边形结构；多个所述羽毛沿所述第一长杆和第二长杆的长度方向均布，铰接于所述第一长杆和第二长杆上的多个通孔处，并从所述仿生水平尾翼的对称面到尾翼的尖部方向按照等比例缩小；由所述第二舵机带动第二连杆控制所述平行四边形结构转动角度，进一步实现所述变面积机构的面积改变。

2.根据权利要求1所述可变面积可转动的仿生水平尾翼，其特征在于：所述尾翼支撑框架包括第一翼肋、第二翼肋、第三翼肋、第一加强板、第二加强板、第三加强板和前缘条；两个所述第二翼肋对称固定于所述第二转轴的两端，并垂直于第二转轴的轴向，其上部通过所述第一加强板固定；所述第一翼肋平行固定于两个所述第二翼肋的中间，其前缘与所述第一加强板固定，其后缘突出于两个所述第二翼肋的后缘的连线，由两个第二翼肋的后缘和第一翼肋的后缘组成一个三角形结构；两个所述第三翼肋对称固定于两个所述第二翼肋的外侧，其后缘均与所述第一翼肋的后缘固定，两个所述第二翼肋的后缘分别固定于两个第三翼肋靠近后缘的弦长处；两个所述前缘条的一端分别与两个第二翼肋前缘固定，另一端分别与两个第三翼肋的前缘固定；由两个前缘条和两个第三翼肋组成仿菱形结构；所述第一翼肋、第二翼肋和第三翼肋的中部通过所述第二加强板固定，尾部通过第三加强板固定。

3.根据权利要求2所述可变面积可转动的仿生水平尾翼，其特征在于：所述第三加强板为三角形结构，贴合安装于由两个第二翼肋的后缘和第一翼肋的后缘组成一个三角形结构内。

4.根据权利要求1所述可变面积可转动的仿生水平尾翼，其特征在于：所述第一转轴为碳杆。

5.根据权利要求1所述可变面积可转动的仿生水平尾翼，其特征在于：所述变面积机构还包括整流罩，所述整流罩包括蒙皮和多个前缘支架；所述前缘支架为C型板状结构，在其C型的内圆弧中部开有卡槽；多个所述前缘支架沿所述第一长杆长度方向通过其上的卡槽垂直均布于第一长杆上，并从所述仿生水平尾翼的对称面到尾翼的尖部方向按照等比例缩小；所述蒙皮包覆于多个所述前缘支架的C型外圆弧上，用于调整小翼前缘的气流。