[发明专利]一种可控展开的大展弦比无人机机翼旋转折叠机构

说明书

一种可控展开的大展弦比无人机机翼旋转折叠机构，包括端盖、压缩弹簧、锁扣、旋转轴、键、扭转弹簧、机翼连接接头、拔销器。两个机翼连接接头通过轴承与旋转轴进行连接。扭转弹簧布置在机翼连接接头之间，且扭簧的端头插入机翼连接接头的孔内形成连接。两个机翼连接接头的上下分别布置一组锁扣及压缩弹簧。锁扣上布置凹槽，通过键与轴相连。轴的两端布置端盖为压缩弹簧提供支撑。拔销器固定在下机翼连接接头的上表面，通过插销与上机翼连接接头进行连接。在折叠状态下将机翼旋转至与机身平行的状态完成锁死，有效的缩减折叠状态下占用的空间。展开时，进行可控的锁定解除，并且无需额外的电机驱动即可完成旋转展开并自锁。

技术领域

本发明涉及一种可控展开的大展弦比无人机机翼旋转折叠机构，属于无人机技术领域。

背景技术

可折叠无人机作为新概念飞行器，通过机械或充气等手段实现机翼的变形，在存储、发射、飞行或回收阶段进行折叠展开来改变无人机的性能，大大提高了使用能力和作战性能。美国陆军武器研究发展与工程中心研制的Quick Look通过充气实现机翼空中的展开，充气机翼的主要问题是其充气气压对刚度的影响限制了其翼载以及展弦比，弯矩过大情况下机翼容易失稳，材料老化问题也难以解决。美国Aero Vironment研制的“弹簧刀”、美国Brock Technologies研制的“Shark”等一系列炮射折叠无人机，其在储存状态下是通过筒壁来进行机械限位的，在射出的瞬间就会展开，无法通过指令对其展开进行控制，无法应用于高空投放折叠无人机。美国Draper实验室研制的“WASP”无人机，以及专利“CN203681865U”中的折叠无人机将机翼在展向中间位置以弦长方向为旋转轴进行折叠，折叠后占用的空间仍然较大，且当翼型厚度较大时折叠难度更大。专利“CN204527607U”等方案的旋转折叠通过电机或者伺服舵机进行展开，增加了系统的复杂性以及系统附加的质量。

发明内容

本发明的目的是：克服上述现有技术的不足，设计了一种大展弦比无人机机翼折叠机构。与现有的折叠机构相比，其机翼展开可控，无需电机驱动。展开过程可靠稳定，同步性好，并且展开完成后能够实现自锁死。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种可控展开的大展弦比无人机机翼旋转折叠机构，包括端盖、压缩弹簧、锁扣、旋转轴、键、扭转弹簧、机翼连接接头以及拔销器；

两个机翼连接接头通过轴承与旋转轴进行连接，机翼连接接头绕旋转轴进行旋转以实现折叠或展开；扭转弹簧布置在两个机翼连接接头之间，且扭转弹簧的端头插入机翼连接接头上设置的孔内形成连接；两个机翼连接接头的上下分别布置一组锁扣及压缩弹簧，锁扣上布置凹槽，通过键与旋转轴相连；压缩弹簧为锁扣提供上下运动的动力，旋转轴的两端布置端盖为压缩弹簧提供支撑；拔销器固定在位于下方的机翼连接接头的上表面，通过插销与位于上方的机翼连接接头进行连接。

进一步的，所述锁扣通过键与旋转轴连接，使得锁扣具有沿旋转轴轴向上下运动的自由度，且无法绕旋转轴进行转动。

进一步的，所述锁扣具有两个凸台，所述机翼连接接头具有两个对应的凹槽，用于扭转到位后锁死。

进一步的，所述旋转折叠机构的展开角度通过锁扣凸台与机翼连接接头上对应凹槽之间的角度来进行控制，从而对机翼展开后的后掠角进行控制。

进一步的，两侧机翼分别与两个机翼连接接头连接，机翼旋转通过旋转轴及扭转弹簧进行折叠及展开，两侧机翼同步展开或折叠。

进一步的，通过扭转弹簧给机翼连接接头提供扭转力矩实现展开。

进一步的，所述旋转折叠机构在折叠状态下，机翼连接接头旋转至与机身平行的状态完成锁死。

进一步的，当给出展开指令时，拔销器上的插销拔出，使两个机翼连接接头解除锁定，机翼连接接头同步旋转，实现可控展开。

本发明相对现有技术的优点是：