[发明专利]一种基于Sarrus结构驱动的折叠变体机翼及飞行器

说明书

本发明公开了一种基于Sarrus结构驱动的折叠变体机翼，包括机身连接驱动模块、机翼本体和基于Sarrus结构的折叠连接装置，所述机翼本体包括内翼、中翼以及外翼，所述折叠连接装置一端和机身连接驱动模块相连、另一端和外翼相连，分别布置在折叠连接装置上。本发明实现了可折叠的三段式变体机翼，且基于Sarrus结构实现折叠，内翼与中翼可实现三角折叠，同时外翼整体与机体保持水平，在翼展方向实现平动，较好的压缩了变体机翼的整体空间，并一定程度上提高了整体的稳定性，且能够用于跨介质航行器，可根据实际需求对机翼的形状进行灵活改变。

技术领域

本发明涉及飞行器机翼，具体涉及一种基于Sarrus结构驱动的折叠变体机翼及飞行器。

背景技术

为改变传统航行器单一的作业环境和工作性能，充分利用空中飞行器的高速高机动性以及水中潜行器的良好隐蔽性，世界各国的航空研究人员致力于研究出具有水空两栖高适应性的跨介质航行器。按照工作方式和介质交互运动形态的不同，将水空两栖跨介质航行器分为水上无人机、潜射无人机和潜水无人机三类。由于水的密度是空气的800多倍，粘性系数是空气的59倍，飞行器与潜行器的外形有着比较大的差异，比较好的一种解决办法就是对航行器的外形采用变体方案。

Sarrus机构是一种只有一个自由度的机械结构，可以通过自身机构中各个杆件的相互作用，将输入端的旋转运动转变为直线运动。其具有简单可靠、承载能力强的优点，作为一个功能独特的空间机构正在慢慢受到人们的重视和应用。

目前应用在水空两栖跨介质飞行器上的变体结构形式包括横向折叠机翼、变后掠角机翼和仿生扑翼式两栖驱动翼等。由于水体和空气巨大的物理性质差异，使得飞行器溅落入水时运动介质的突变会产生较大冲击力，对跨介质航行器的结构强度要求很高，而后掠翼飞行器后掠角的大幅改变又容易造成气动中心的变化，对飞行稳定性造成不良影响，因此设计一款高强度性的横向折叠变体航行器，已经成为一项亟待解决的关键技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种基于Sarrus结构驱动的折叠变体机翼及飞行器，本发明实现了可折叠的三段式变体机翼，且基于Sarrus结构实现折叠，内翼与中翼可实现三角折叠，同时外翼整体与机体保持水平，在翼展方向实现平动，较好的压缩了变体机翼的整体空间，并一定程度上提高了整体的稳定性，且能够用于跨介质航行器，可根据实际需求对机翼的形状进行灵活改变。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于Sarrus结构驱动的折叠变体机翼，包括机身连接驱动模块、机翼本体和基于Sarrus结构的折叠连接装置，所述机翼本体包括内翼、中翼以及外翼，所述折叠连接装置一端和机身连接驱动模块相连、另一端和外翼相连，所述内翼、中翼分别安装在折叠连接装置上。

可选地，所述折叠连接装置包括连接块、两根第一骨架和两根第二骨架，两根第一骨架和两根第二骨架铰接布置在机身连接驱动模块、连接块两者之间形成四边形结构，两根第一骨架铰接布置在第一平面上，两根第二骨架铰接布置在第二平面上，所述机身连接驱动模块和一根第一骨架的端部铰接连接。

可选地，所述第一平面、第二平面之间相互垂直。

可选地，和机身连接驱动模块铰接连接的第一骨架、另一根第一骨架、连接块三者中任意相邻两者之间均通过纵向铰链铰接，所述机身连接驱动模块、一根第二骨架、另一根第二骨架、连接块中任意相邻两者之间均通过横向铰链铰接，所述纵向铰链、横向铰链的转轴轴线方向相互垂直，所述内翼安装在一个第一骨架上，所述中翼安装在另一个第一骨架上。

可选地，所述第一骨架由相互连接的方管和方管夹构成，且两根第一骨架的方管夹之间通过纵向铰链铰接。