用于小型巡飞器的可变后掠角机翼折叠与展开机构及方法

本发明属于航空领域，具体涉及用于小型巡飞器的可变后掠角机翼折叠与展开机构及方法。

背景技术：

1、小型巡飞器是一种一次性使用的无人机，通常用于执行战场侦察任务，同时携带有杀伤战斗部，可在发现和确认战场目标后发动自杀式袭击。为方便使用，小型巡飞器一般将翼面折叠，并置于发射筒内，进而方便战场运输。使用时，小型巡飞器从发射筒弹出，翼面展开后进行任务飞行。小型巡飞器机翼折叠时，一般绕机身上的安装轴旋转至与机身平行，从而使其可置于发射筒内。从发射筒弹出后，机翼旋转展开至飞行所需的指定位置，展开动力可以采用扭簧，利用齿轮等机构保证同步性；也可以采用电作动筒、燃气作动筒、弹簧等结合连杆机构提供展开动力。

2、小型巡飞器一般采用大展弦比小后掠角机翼，降低飞行速度，提高战场留空时间，但在发现目标进行自杀式攻击时，为实现攻击的突然性，又需要大幅提高飞行速度。因此，若能在飞行中根据需求调节机翼后掠角，可使巡飞器在巡航飞行时采用小后掠角长时间巡航飞行，在攻击时采用大后掠角快递攻击。

3、申请号为201921526839.3的中国专利中公开了一种适用于变后掠翼无人机的机翼折叠展开机构，机翼分别通过摇臂转动连接在机体上，展开动力为沿机身轴线设置的丝杠螺母机构，电机驱动移动螺母上下运动，进而驱动连杆机构；并通过设置两个运动极限位置来调节和固定折叠展开的角度。但这种方式由于无法自动解锁，而难以应用于采用翼面折叠形式的小型巡飞器中。

技术实现思路

1、为解决现有技术难以将可变后掠角与折叠机翼相结合问题，本发明提出用于小型巡飞器的可变后掠角机翼折叠与展开机构及方法。

2、本发明的技术方案是：一种用于小型巡飞器的可变后掠角机翼折叠与展开机构，包括转动组件、支撑组件、折叠展开组件和变后掠组件；

3、所述转动组件包括上安装架4、下安装架12和中心轴11，上安装架和下安装架固定在机头后侧上部，中心轴11竖直转动安装在上安装架和下安装架之间；中心轴11中部外壁设置法兰，机翼的上翼3和下翼2根部同轴安装在中心轴上，上翼位于法兰上侧且与法兰固连，下翼位于法兰下侧且与中心轴11转动连接；

4、所述支撑组件位于转动组件下方，沿机身轴线方向设置；支撑组件包括安装板5、第一安装座和第二安装座；第一安装座和第二安装座固连在安装板上部两端，且第一安装座位于靠近中心轴11轴线位置处；

5、所述折叠展开组件安装在安装板5顶部，包括摇臂16、两个连杆9和导轨滑块组件；

6、所述导轨滑块组件包括多个滑轨19、弹簧6和滑块8；多个所述滑轨19平行设置，两端分别固定在第一安装座21和第二安装座22上；所述滑块8套在滑轨19上；所述滑轨19上且位于滑块8与第二安装座22之间套装有弹簧6，弹簧初始处于压缩状态，在弹簧6驱动下滑块8能够沿导轨19滑动；

7、两个连杆9一端对称固定在滑块8上，一个连杆另一端与摇臂16一端铰接，摇臂16另一端固定连接在中心轴11底端；另一连杆9另一端与下翼2根部铰接；滑块8往复滑动能够带动连杆9和摇臂16转动，使得机翼绕轴转动展开或折叠；

8、所述变后掠组件包括电作动筒7和弹簧销20，电作动筒固定在安装板5底部且靠近机头，弹簧销20固定在导轨滑块组件的滑块底部，当巡飞器从发射筒中弹出后，在弹簧6驱动下滑块8能够沿导轨19滑动，使弹簧销插入电作动筒的作动端并锁紧；当需要调整后掠角时，电作动筒的作动端驱动滑块8沿导轨19滑动，带动连杆9和摇臂16转动，使得机翼绕轴转动，调整后掠角。

9、进一步的，所述中心轴11上端自上而下依次安装有深沟球轴承13和平面滚针轴承14，位于上翼3顶部与上安装架4之间；所述中心轴中部且位于法兰与下翼2之间自上而下依次安装有平面滚针轴承14、环形垫块15和平面滚针轴承14；中心轴下端且位于下安装架12两侧分别安装平面滚针轴承14和深沟球轴承13。

10、进一步的，所述中心轴11底部伸出下安装架12,摇臂16安装在中心轴底部伸出段上，通过销钉与中心轴固连。

11、进一步的，还包括两个直线轴承10，直线轴承安装在滑块8上，且中心穿过滑轨19，弹簧66套在滑轨19上，且两端分别抵在直线轴承10和第二安装座22上。

12、进一步的，所述安装板上位于第一安装座21和第二安装座22之间的区域设有矩形槽，用于避免干涉滑块8前后滑动。

13、进一步的，所述滑块8为l型，顶壁对称开设安装孔，分别安装两个连杆9；侧壁上端对称开设多个安装孔，与滑轨和直线轴承配合连接；弹簧销20安装在滑块侧壁下端安装孔中。

14、进一步的，所述弹簧销20为带有底座的空心圆柱，圆柱端部设有锥状凸起，中部沿轴线设有开口槽；受挤压后圆锥状凸起会向中心弹性变形；电作动筒7作动端加工有空心圆柱腔，空心圆柱腔两侧开槽；弹性销20能够插入电作动筒7的空心圆柱腔内，其前端凸起先受挤压向内收缩并进入腔体，然后在开槽位置释放，实现滑块8与电作动筒7的锁定连接。

15、一种小型巡飞器，包括上述可变后掠角机翼折叠与展开机构。

16、一种小型巡飞器机翼折叠展开方法，包括以下步骤：

17、步骤1、巡飞器出筒前，上机翼3和下机翼2绕中心轴11向机身后方旋转折叠，带动连杆9转动并驱动滑块8沿导轨19向后移动并挤压弹簧6，折叠后上机翼3和下机翼2被限制在筒内且与机身轴线平行的位置；

18、步骤2、巡飞器出筒后，上机翼3和下机翼2受筒壁的限制解除，弹簧6的弹力驱动滑块8沿机身轴线向前移动，并驱使两个连杆9向外张开：

19、一侧连杆9推动摇臂16带动中心轴11转动，同时带动上机翼3向前转动展开；

20、同时另一侧连杆9推动下机翼2绕中心轴11向前转动展开；

21、步骤3、当滑块8向前移动至靠近第一安装座位置处时，弹性销20插入电作动筒7作动端的腔体内，实现滑块8与电作动筒7锁定连接，上机翼3和下机翼2展开到位，机翼处于小后掠角位置。

22、进一步的，还包括增大机翼后掠角的步骤，具体步骤为：

23、控制电作动筒7作动端沿机身轴线向后伸出，驱动滑块8克服弹簧6的弹性力沿滑轨19向后移动，滑块8带动连杆9转动，两侧连杆9分别带上机翼3和下机翼2绕中心轴11向后转动；当机翼位于大后掠角位置时，电作动筒7作动端停止运动。

24、有益效果

25、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

26、本发明利用弹簧作为驱动力，结合滑块及连杆机构，实现小型巡飞器机翼快速同步展开，同时在展开后利用电作动筒驱动滑块，实现飞行中机翼的变后掠角可调。

27、本发明在小型巡飞器机翼折叠与展开功能的基础上，增加机翼变后掠角调节功能，增加的部件少，调节精度高，有利于提高巡飞器对目标进行杀伤攻击的突然性，提高了作战效能。

技术特征：

1.用于小型巡飞器的可变后掠角机翼折叠与展开机构，其特征在于，包括转动组件、支撑组件、折叠展开组件和变后掠组件；

2.根据权利要求1所述可变后掠角机翼折叠与展开机构，其特征在于，所述中心轴(11)上端自上而下依次安装有深沟球轴承(13)和平面滚针轴承(14)，位于上翼(3)顶部与上安装架(4)之间；所述中心轴中部且位于法兰与下翼(2)之间自上而下依次安装有平面滚针轴承(14)、环形垫块(15)和平面滚针轴承(14)；中心轴下端且位于下安装架(12)两侧分别安装平面滚针轴承(14)和深沟球轴承(13)。

3.根据权利要求2所述可变后掠角机翼折叠与展开机构，其特征在于，所述中心轴(11)底部伸出下安装架(12),摇臂(16)安装在中心轴底部伸出段上，通过销钉与中心轴固连。

4.根据权利要求1所述可变后掠角机翼折叠与展开机构，其特征在于，还包括两个直线轴承(10)，直线轴承安装在滑块(8)上，且中心穿过滑轨(19)，弹簧(6)套在滑轨19上，且两端分别抵在直线轴承(10)和第二安装座(22)上。

5.根据权利要求4所述可变后掠角机翼折叠与展开机构，其特征在于，所述安装板上位于第一安装座(21)和第二安装座(22)之间的区域设有矩形槽，用于避免干涉滑块8前后滑动。

6.根据权利要求5所述可变后掠角机翼折叠与展开机构，其特征在于，所述滑块(8)为l型，顶壁对称开设安装孔，分别安装两个连杆(9)；侧壁上端对称开设多个安装孔，与滑轨和直线轴承配合连接；弹簧销(20)安装在滑块侧壁下端安装孔中。

7.根据权利要求6所述可变后掠角机翼折叠与展开机构，其特征在于，所述弹簧销(20)为带有底座的空心圆柱，圆柱端部设有锥状凸起，中部沿轴线设有开口槽，受挤压后圆锥状凸起会向中心弹性变形；电作动筒(7)作动端加工有空心圆柱腔，空心圆柱腔两侧开槽；弹性销(20)能够插入电作动筒(7)的空心圆柱腔内，其前端凸起先受挤压向内收缩并进入腔体，然后在开槽位置释放，实现滑块(8)与电作动筒(7)的锁定连接。

8.一种小型巡飞器，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述可变后掠角机翼折叠与展开机构。

9.一种小型巡飞器机翼折叠展开方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述机翼折叠展开方法，其特征在于，还包括增大机翼后掠角的步骤，具体步骤为：

技术总结本发明提供用于小型巡飞器的可变后掠角机翼折叠与展开机构及方法，机翼的上翼安装在位于机头后侧的中心轴上端，下翼根部转动连接在中心轴下端，中心轴下端固定安装摇臂，摇臂和翼根分别通过连杆与导轨滑块组件的滑块连接，滑块能够在导轨上弹簧作用下滑动，带动连杆和摇臂转动，使得机翼绕轴转动展开。导轨滑块组件下方装有电作动筒，能够与安装在滑块底部的弹簧销配合锁定，当需要增大机翼后掠角时，飞行控制系统控制电作动筒作动端沿导轨向后伸出，推动滑块运动，带动连杆驱动上翼和下翼向后转动，使巡飞器能够在巡航飞行时采用小后掠角长时间巡航飞行，在对目标进行杀伤攻击采用大后掠角快递攻击，提高了作战效能。技术研发人员：邓阳平,米百刚,詹浩受保护的技术使用者：西北工业大学技术研发日：技术公布日：2024/5/6