無蒙皮支撐肋尾尖滑塊的摺疊式機翼的製作方法
2023-09-27 08:50:15 1
背景技術：
現有的摺疊式機翼(專利申請號：201610228024.1；201620324195.X)主要由：可摺疊、展開變形的機翼支撐骨架，蒙皮支撐肋，蒙皮，機翼動作裝置構成。其中蒙皮支撐肋構成並保持機翼縱剖面氣動外形，蒙皮支撐肋前端和機翼前緣梁鉸接連接，多組蒙皮支撐肋共同構成機翼氣動外形，蒙皮附著並連接機翼前緣梁和蒙皮支撐肋，構成機翼外表面，機翼變形時蒙皮在蒙皮支撐肋的約束下能夠沿蒙皮支撐肋表面滑動，為適應機翼變形時，相鄰兩組蒙皮支撐肋對角線長度發生變化對與之連接的蒙皮產生拉伸，有一個尾尖滑塊安裝在蒙皮支撐肋尾部，尾尖滑塊在蒙皮支撐肋約束下可滑動，能夠在機翼變形時隨著蒙皮受拉伸的狀況延長或縮短蒙皮支撐肋的長度，從而使蒙皮不會受到過度拉伸，避免在機翼變形時蒙皮受到過度拉伸是尾尖滑塊的主要作用。通過其它技術措施同樣能夠起到滑塊的作用，並且更加簡單，這就是本實用新型追求的目標
技術實現要素：
：
本實用新型的目的是：取消尾尖滑塊，採取新的技術措施解決機翼變形時造成的蒙皮縱向受拉伸問題。
本實用新型主要特徵是：蒙皮支撐肋由上下兩根肋骨組成，上下兩根肋骨前端和機翼前緣梁鉸接連接，上下兩根肋骨的後端連接在一起形成完整的尾尖，無尾尖滑塊，構成並保持機翼縱剖面氣動外形。多組蒙皮支撐肋和機翼支撐骨架共同構成完整的機翼氣動外形，承受蒙皮傳遞的荷載。
進一步地；蒙皮附著在機翼前緣梁和蒙皮支撐肋外表面，構成機翼外表面，承受飛行器飛行時的氣動荷載，蒙皮分為機翼上表面蒙皮和機翼下表面蒙皮，它們分別連接著蒙皮支撐肋的上肋骨和下肋骨，蒙皮和蒙皮支撐肋之間是滑動連接，機翼變形時，上下表面蒙皮在蒙皮支撐肋的約束下各自沿上肋骨和下肋骨表面滑動，以適應機翼變形時蒙皮受到的拉伸。
進一步地；上下表面蒙皮在機翼後緣做局部連接。
進一步地；機翼支撐骨架摺疊時，帶動與之相連的蒙皮支撐肋和蒙皮收攏，各組蒙皮支撐肋之間橫向間距縮小，對角線距離加大，在蒙皮支撐肋約束下，蒙皮沿蒙皮支撐肋表面滑動，蒙皮支撐肋尾尖部位伸出蒙皮之外，從而使蒙皮在機翼摺疊收攏時不會受到過度拉伸；機翼支撐骨架展開時，帶動與之相連的蒙皮支撐肋和蒙皮展開，各組蒙皮支撐肋之間橫向間距加大，對角線距離縮小，蒙皮沿蒙皮支撐肋表面滑動，逐漸展開並拉緊，伸出蒙皮之外的蒙皮支撐肋尾尖部分回縮到設計位置。
進一步地；蒙皮內緊張索輔助拉伸：由一條內緊張索，一端連接翼根，另一端連接翼梢，中間串聯連接各組蒙皮支撐肋尾尖，和上下表面蒙皮在機翼後緣部位的各個連接點。機翼摺疊時，內緊張索鬆弛，不對蒙皮造成拉伸，機翼展開後，內緊張索被拉緊，同時以各組蒙皮支撐肋尾尖為支撐點，以蒙皮上的各個連接點的為拉動點，將蒙皮向蒙皮支撐肋尾尖方向拉緊。
進一步地；蒙皮外緊張索輔助拉伸：由一條外緊張索，一端連接翼根，另一端連接翼梢，中間串聯連接上下表面蒙皮在機翼後緣部位的各個連接點。機翼摺疊時，外緊張索鬆弛，不對蒙皮造成拉伸，機翼展開後，外緊張索被拉緊，同時拉動蒙皮上的各個連接點，將蒙皮向蒙皮支撐肋尾尖方向拉緊。
附圖說明：
圖1——機翼摺疊狀態時結構平面透視圖；
圖2——機翼半展開狀態時結構平面透視圖；
圖3——機翼全展開狀態時結構平面透視圖；
圖4——機翼摺疊狀態時蒙皮拉伸形式平面圖；
圖5——機翼半展開狀態時蒙皮拉伸形式平面圖；
圖6——機翼全展開狀態時蒙皮拉伸形式平面圖；
圖7——A-A剖面圖；
圖8——B-B剖面圖；
圖9——機翼摺疊狀態時蒙皮內緊張索輔助拉伸形式平面圖；
圖10——機翼半展開狀態時蒙皮內緊張索輔助拉伸形式平面圖；
圖11——機翼全展開狀態時蒙皮內緊張索輔助拉伸形式平面圖；
圖12——C-C剖面圖；
圖13——機翼摺疊狀態時蒙皮外緊張索輔助拉伸形式平面圖；
圖14——機翼半展開狀態時蒙皮外緊張索輔助拉伸形式平面圖；
圖15——機翼全展開狀態時蒙皮外緊張索輔助拉伸形式平面圖；
圖16——D-D剖面圖；
圖17——機翼摺疊狀態時無人機平面圖；
圖18——機翼半展開狀態時無人機平面圖；
圖19——機翼全展開狀態時無人機平面圖。
附圖中編號：
1——橫向梁；2——縱向梁；3——機翼前緣梁；4——機翼後緣梁；5——滑軌；6——固定連接件；7——滑塊；8——蒙皮支撐肋；9——上表面蒙皮；10——下表面蒙皮；11——內緊張索；12——外緊張索。
實施方式：
本實用新型通過實施以下技術措施實現其發明目。
圖1是機翼摺疊狀態時結構平面透視圖，圖2是機翼半展開狀態時結構平面透視圖，圖3是機翼全展開狀態時結構平面透視圖，圖中：機翼支撐骨架由一根橫向梁1、一根縱向梁2、機翼前緣梁3、機翼後緣梁4、滑軌5、固定連接件6、滑塊7等部件，通過相互鉸接和滑動連接方式構成三角形桁架(橫向梁1、縱向梁2根據機翼的需求，數量可以增加或減少，最少數量為零)，該桁架用以維持機翼的平面和剖面形狀、支撐蒙皮支撐肋和表面蒙皮、承受蒙皮傳來的氣動荷載，該桁架能夠摺疊並帶動蒙皮支撐肋和表面蒙皮同步動作，實現機翼摺疊、展開的目的。
蒙皮支撐肋8由上下兩根肋骨組成，上下兩根肋骨前端和機翼前緣梁3鉸接連接，上下兩根肋骨的後端連接在一起形成完整的尾尖，無尾尖滑塊，構成並保持機翼縱剖面氣動外形。多組蒙皮支撐肋8和機翼支撐骨架共同構成完整的機翼氣動外形。
圖7是圖6的A-A剖面圖，如圖7所示，蒙皮附著在機翼前緣梁3和蒙皮支撐肋8外表面，構成機翼外表面，蒙皮分為上表面蒙皮9和下表面蒙皮10，它們分別連接著蒙皮支撐肋8的上肋骨和下肋骨，和蒙皮支撐肋8之間是滑動連接；圖8是圖6的B-B剖面圖，圖8從橫剖面表現了機翼支撐骨架和蒙皮支撐肋8、上表面蒙皮9、下表面蒙皮10在滑軌5位置的相互關係。
機翼摺疊後，蒙皮受相鄰兩組蒙皮支撐肋對角線長度的限制受到縱向拉伸，此時，上表面蒙皮9和下表面蒙皮10各自沿蒙皮支撐肋8的上肋骨和下肋骨滑動，超出對角線長度部分的蒙皮支撐肋伸出蒙皮之外，如圖4所示；機翼展開時，蒙皮受機翼支撐骨架和蒙皮支撐肋的拉伸，橫向和縱向同時展開，在蒙皮支撐肋8的約束下，蒙皮縱向展開沿蒙皮支撐肋8的上肋骨和下肋骨滑動，伸出蒙皮之外部分的蒙皮支撐肋逐漸回縮進蒙皮，如圖5所示；機翼完全展開後，蒙皮橫向、縱向展開到位，蒙皮支撐肋8回縮到設計位置，如圖6所示。
採用蒙皮內緊張索輔助拉伸，能夠使摺疊式機翼在展開時蒙皮受到更有力的縱向拉伸，蒙皮內緊張索輔助拉伸設施由一條內緊張索11，一端連接翼根，另一端連接翼梢，中間串聯連接各組蒙皮支撐肋8的尾尖和上下表面蒙皮在機翼後緣部位的各個連接點。機翼摺疊後，內緊張索11鬆弛，不對蒙皮造成拉伸，如圖9所示；機翼展開時，內緊張索11隨著機翼的展開逐漸被拉緊，同時以各組蒙皮支撐肋尾尖為支撐點，以蒙皮上的各個連接點的為拉動點，將上蒙皮9、下蒙皮10向蒙皮支撐肋8尾尖方向拉伸，圖10所示；機翼完全展開後，蒙皮橫向、縱向展開到位，如圖11所示；圖12從剖面展示了機翼完全展開後，內緊張索11對上蒙皮9和下蒙皮10的拉伸。
採用蒙皮外緊張索輔助拉伸，能夠使摺疊機翼在展開時蒙皮受到更有力的縱向拉伸，蒙皮外緊張索輔助拉伸設施由一條外緊張索12，一端連接翼根，另一端連接翼梢，中間串聯連接上表面蒙皮9和下表面蒙皮10在機翼後緣部位的各個連接點。機翼摺疊後，外緊張索12鬆弛，不對蒙皮造成拉伸，如圖13所示；機翼展開時，外緊張索12隨著機翼的展開逐漸被拉緊，同時拉動蒙皮在機翼後緣的各個連接點，將上蒙皮9、下蒙皮10向蒙皮支撐肋8尾尖方向拉伸，圖14所示；機翼完全展開後，蒙皮橫向、縱向展開到位，如圖15所示；圖16從剖面展示了機翼完全展開後，外緊張索12對上蒙皮9和下蒙皮10的拉伸。
本實用新型具有以下主要優點：
1、去除了尾尖滑塊部件，使得摺疊式機翼結構優化。
2、尾尖滑塊去除後，使蒙皮支撐肋8結構更完整，有利於增加其強度。
3、通過內緊張索輔助拉伸設施或外緊張索輔助拉伸設施，能夠增加摺疊式機翼展開過程中對蒙皮的縱向拉伸，有利於使機翼展開後繃緊表面蒙皮。
4、本實用新型應用於摺疊式機翼，一般情況下，摺疊式機翼同時具有上表面蒙皮9和下表面蒙皮10，當某些飛行器的機翼支撐骨架所產生的空氣阻力比較小時，摺疊式機翼可以只具有上表面蒙皮9。
本實用新型用途：
本實用新型能夠應用於各類有翼無人飛行器、單人飛行器、直升機、飛行汽車等等。
具體實施方式
圖17、圖18、圖19是本實用新型在一架無人機上應用的實施方式：
將具有外緊張索12的「無蒙皮支撐肋尾尖滑塊的摺疊式機翼」安裝在一架無人機上，圖17是無人機在儲存狀態下的平面圖；圖18是無人機發射前機翼半展開狀態時平面圖；圖19是發射前機翼完全展開狀態時平面圖；機翼完全展開後形成了具有固定翼機翼的無人機，該無人機可以採用常規跑道起飛，還可以採用火箭助推軌道發射方式起飛。