一种高速无人机尾翼偏转机构的制作方法

本发明涉及航空航天，尤其涉及一种高速无人机尾翼偏转机构。

背景技术：

1、高速无人机对于折叠机构在大机动、变构型飞行等方面提出了很高的要求，特别是机动过载超过15g，要求折叠机构具有高承载变构型结构设计。同时，折叠机构结构传力形式可变，承载要求结构设计刚度适应范围大。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供了一种高速无人机尾翼偏转机构，采用丝杠丝母、连杆曲柄传动结构，具有增力及行程放大功能，提高偏转组件刚度，能够满足高速无人机折叠尾翼偏转要求的高承载变构型、大刚度要求。

2、为了实现上述目的，本发明提供了一种高速无人机尾翼偏转机构，包括尾翼偏转组件，所述尾翼偏转组件包括固定板、电机、丝杠、丝母、连杆、曲柄、回转轴、固定部；所述电机至少有一个，固定在固定板上，每个电机连接一根丝杠，每根丝杠上装配一个丝母，所述电机带动丝杠转动、驱动丝母直线位移；所述连杆两端分别与一个丝母、一个曲柄铰接；两个所述固定部固定在固定板上，所述回转轴两端分别伸入一个固定部、形成轴孔配合，所述曲柄与回转轴、尾翼固定连接；所述尾翼偏转组件设置在无人机机翼下方。

3、进一步地，所述丝母外部固连丝母连接座，所述丝母连接座两侧设置通孔，用于穿过两根导柱，两根所述导柱的两端分别固定在两块立板上，两块所述立板平行固定在固定板上，所述丝杠从一侧立板穿出，所述丝母连接座顶部与连杆一端铰接。

4、进一步地，所述尾翼展开角度通过丝杠自锁角和电机的减速器进行锁定。

5、进一步地，所述丝母连接座上安装有直线位移传感器。

6、进一步地，两块所述立板上安装有限位开关，两个所述限位开关的限位部分别连接到丝母连接座的一个侧面。

7、进一步地，所述尾翼后边缘还包括第一副翼，所述第一副翼通过第一副翼偏转组件连接在尾翼上。

8、进一步地，所述第一副翼偏转组件包括笔式电动推杆、连杆、回转轴、支撑部、支耳，所述笔式电动推杆固定在尾翼上，所述连杆一端与笔式电动推杆铰接、另一端与曲柄铰接，两个支撑部固定在尾翼上，所述回转轴两端分别伸入两个支撑部中、与支撑部形成轴孔配合，所述第一副翼边缘固连支耳，所述曲柄、支耳与回转轴固定连接。

9、进一步地，所述无人机机翼还包括第二副翼，所述无人机机翼后边缘设置一块开口区域，所述第二副翼与开口区域形状匹配，所述第二副翼远离无人机机翼后边缘的一边通过第二副翼偏转组件安装在无人机机翼上。

10、进一步地，所述第二副翼偏转组件包括h型电动推杆、连杆、回转轴、支撑部、支耳，所述h型电动推杆固定在机翼内部，所述连杆一端与h型电动推杆铰接、另一端与曲柄铰接，两个支撑部固定在尾翼上，所述回转轴两端分别伸入两个支撑部中、与支撑部形成轴孔配合，所述第二副翼边缘固连支耳，所述曲柄、支耳与回转轴固定连接。

11、进一步地，所述电机有三个，一台为主控电机、另两台为辅助电机，主控电机力矩大小实时传递给辅助电机，辅助电机始终跟随主控电机的力矩；所述回转轴与固定部通过轴承活动连接。所述连杆铰接处设置轴承连接。

12、本发明的有益效果：

13、(1)高速无人机尾翼偏转机构，采用连杆曲柄传动，具有类杠杆作用效果，具有一定的增力及行程放大功能，可以在空间有限的舱内通过较小的行程距离和驱动力来满足高空高速大载荷下尾翼偏转的需求。

14、(2)为满足气动载荷作用的需求，采用丝杠丝母、连杆曲柄传动结构控制尾翼的转动，具有足够的刚性，以保证极限载荷作用下尾翼的承载能力。

15、(3)在尾翼两侧增加了机械自锁装置，包括丝杠自锁角、蜗轮蜗杆减速器、限位开关等，通过多个自锁装置的共同作用，避免长时间依靠电机通电自锁而损坏电机。

16、(4)为满足偏转线性误差，尾翼偏转机构采取如下措施：①传动机构中选用无间隙的传动元件，如滚珠丝杠等，连杆铰接处设置轴承连接，消除传动间隙，提高系统刚性；②设置直线位移传感器，准确测量位移及偏转角度，通过控制系统中的位置比较环节，可实现尾翼转角的反馈控制。

技术特征：

1.一种高速无人机尾翼偏转机构，其特征在于，包括尾翼偏转组件，所述尾翼偏转组件包括固定板、电机、丝杠、丝母、连杆、曲柄、回转轴、固定部；所述电机至少有一个，固定在固定板上，每个电机连接一根丝杠，每根丝杠上装配一个丝母，所述电机带动丝杠转动、驱动丝母直线位移；所述连杆两端分别与一个丝母、一个曲柄铰接；两个所述固定部固定在固定板上，所述回转轴两端分别伸入一个固定部、形成轴孔配合，所述曲柄与回转轴、尾翼固定连接；所述尾翼偏转组件设置在无人机机翼下方。

2.如权利要求1所述的高速无人机尾翼偏转机构，其特征在于，所述丝母外部固连丝母连接座，所述丝母连接座两侧设置通孔，用于穿过两根导柱，两根所述导柱的两端分别固定在两块立板上，两块所述立板平行固定在固定板上，所述丝杠从一侧立板穿出，所述丝母连接座顶部与连杆一端铰接。

3.如权利要求2所述的高速无人机尾翼偏转机构，其特征在于，所述尾翼展开角度通过丝杠自锁角和电机的减速器进行锁定。

4.如权利要求2所述的高速无人机尾翼偏转机构，其特征在于，所述丝母连接座上安装有直线位移传感器。

5.如权利要求2所述的高速无人机尾翼偏转机构，其特征在于，两块所述立板上安装有限位开关，两个所述限位开关的限位部分别连接到丝母连接座的一个侧面。

6.如权利要求1所述的高速无人机尾翼偏转机构，其特征在于，所述尾翼后边缘还包括第一副翼，所述第一副翼通过第一副翼偏转组件连接在尾翼上。

7.如权利要求6所述的高速无人机尾翼偏转机构，其特征在于，所述第一副翼偏转组件包括笔式电动推杆、连杆、回转轴、支撑部、支耳，所述笔式电动推杆固定在尾翼上，所述连杆一端与笔式电动推杆铰接、另一端与曲柄铰接，两个支撑部固定在尾翼上，所述回转轴两端分别伸入两个支撑部中、与支撑部形成轴孔配合，所述第一副翼边缘固连支耳，所述曲柄、支耳与回转轴固定连接。

8.如权利要求1所述的高速无人机尾翼偏转机构，其特征在于，所述无人机机翼还包括第二副翼，所述无人机机翼后边缘设置一块开口区域，所述第二副翼与开口区域形状匹配，所述第二副翼远离无人机机翼后边缘的一边通过第二副翼偏转组件安装在无人机机翼上。

9.如权利要求8所述的高速无人机尾翼偏转机构，其特征在于，所述第二副翼偏转组件包括h型电动推杆、连杆、回转轴、支撑部、支耳，所述h型电动推杆固定在机翼内部，所述连杆一端与h型电动推杆铰接、另一端与曲柄铰接，两个支撑部固定在尾翼上，所述回转轴两端分别伸入两个支撑部中、与支撑部形成轴孔配合，所述第二副翼边缘固连支耳，所述曲柄、支耳与回转轴固定连接。

10.如权利要求1所述的高速无人机尾翼偏转机构，其特征在于，所述电机有三个，一台为主控电机、另两台为辅助电机，主控电机力矩大小实时传递给辅助电机，辅助电机始终跟随主控电机的力矩；所述回转轴与固定部通过轴承活动连接；所述连杆铰接处设置轴承连接。

技术总结本发明提供了一种高速无人机尾翼偏转机构，包含的尾翼偏转组件包括固定板、电机、丝杠、丝母、连杆、曲柄、回转轴、固定部；电机至少有一个，固定在固定板上，每个电机连接一根丝杠，每根丝杠上装配一个丝母，电机带动丝杠转动、驱动丝母直线位移；连杆两端分别与一个丝母、一个曲柄铰接；两个固定部固定在固定板上，回转轴两端分别伸入一个固定部、形成轴孔配合，曲柄与回转轴、尾翼固定连接；尾翼偏转组件设置在无人机机翼下方。本发明具有增力及行程放大功能，提高偏转组件刚度，能够满足高速无人机折叠尾翼偏转要求的高承载变构型、大刚度要求。技术研发人员：李迪,刘柳,杨晓亚,王奔,姜家琦受保护的技术使用者：海鹰航空通用装备有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/6/30