一种用于飞行器的折叠翼及飞行器 |
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| 申请号 | CN202311565511.3 | 申请日 | 2023-11-22 | 公开(公告)号 | CN117589007A | 公开(公告)日 | 2024-02-23 |
| 申请人 | 彩虹无人机科技有限公司; | 发明人 | 郎野; 孙鹏飞; 岑梦希; 何君; 龙涛; 陈明明; 杨晓东; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种用于 飞行器 的折叠翼及飞行器，涉及飞行器技术领域，包括： 支撑 体，支撑体的一侧转动连接有翼板，支撑体与翼板之间设置有第一弹性驱动部件，支撑体的另一侧用于与飞行器连接；限位体，限位体与支撑体滑动连接，限位体的外侧设置有第一限位部，第一限位部与翼板上的第一限位凹槽配合，用于限制翼板相对于支撑体转动，限位体与支撑体之间设置有第二弹性驱动部件；触发部件，触发部件触发前与限位体和支撑体连接，用于限制限位体相对于支撑体移动，触发部件触发后能够解除对限位体的限制；解决 现有技术 中飞行器上的折叠翼采用可控动 力 源时结构复杂、重量大、成本高，不采用可控动力源时不可控制翼板的展开时刻，使用场景受限的问题。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于飞行器的折叠翼，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 一种用于飞行器的折叠翼及飞行器技术领域[0001] 本发明属于飞行器技术领域，更具体地，涉及一种用于飞行器的折叠翼及飞行器。 背景技术[0002] 目前，国内外飞行器折叠翼技术已经非常成熟，从中小型无人机到特种飞行器，各类型折叠翼均得到不同程度的应用与发展，具有较高的可靠性、实用性、经济性等优点。然而，百尺竿头，目前的折叠翼也存在着尚需改进的地方。其一，含可控动力源的折叠翼，如：以电缸与电机齿轮齿条为动力的折叠翼，此类折叠翼占用空间较大，重量也较大，成本较高，对总体设计带来相应弊端；其二，以筒式发射折叠翼飞行器为代表，此类折叠翼结构简单可靠，使用方便，但此类飞行器在发射后翼板立即展开，不可控制翼板的展开时刻，使用场景有一定限制。 发明内容[0003] 本发明的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种用于飞行器的折叠翼及飞行器，解决现有技术中飞行器上的折叠翼采用可控动力源时结构复杂、重量大、成本高，不采用可控动力源时不可控制翼板的展开时刻，使用场景受限的问题。 [0004] 为了实现上述目的，本发明提供一种用于飞行器的折叠翼，包括： [0005] 支撑体，所述支撑体的一侧转动连接有翼板，所述支撑体与所述翼板之间设置有第一弹性驱动部件，所述第一弹性驱动部件能够对所述翼板施加使其展开的第一弹力，所述支撑体的另一侧用于与飞行器连接； [0006] 限位体，所述限位体与所述支撑体滑动连接，所述限位体的外侧设置有第一限位部，所述第一限位部与所述翼板上的第一限位凹槽配合，用于限制所述翼板相对于所述支撑体转动，所述限位体与所述支撑体之间设置有第二弹性驱动部件，所述第二弹性驱动部件能够对所述限位体施加使其相对于所述翼板移动以使所述第一限位部脱出所述第一限位凹槽的第二弹力； [0007] 触发部件，所述触发部件触发前与所述限位体和所述支撑体连接，用于限制所述限位体相对于所述支撑体移动，所述触发部件触发后能够解除对所述限位体的限制。 [0008] 可选地，所述触发部件为爆炸螺栓，所述支撑体和所述限位体上分别设置有第一螺栓孔和第二螺栓孔，所述爆炸螺栓与所述第一螺栓孔和所述第二螺栓孔连接。 [0009] 可选地，所述支撑体包括多个支撑板，多个所述支撑板依次连接形成环形结构，所述环形结构能够套设在所述飞行器的外周上，并与所述飞行器连接。 [0011] 可选地，相邻所述支撑板的相互靠近的连接耳之间设置有限位块，所述限位块用于限制展开后的所述翼板的转动，以使所述翼板保持在其展开状态。 [0012] 可选地，所述支撑体的另一侧设置有滑槽，所述限位体滑动嵌设在所述滑槽内，所述第一限位部设置在所述限位体靠近所述翼板的一侧。 [0013] 可选地，所述限位体的外侧设置有第二限位部，所述第二限位部与所述第一限位部分别处于所述翼板的两侧，所述翼板的两侧分别设置有所述第一限位凹槽和第二限位凹槽，所述第二限位部与所述第二限位凹槽配合，当所述第一限位部嵌入所述第一限位凹槽时所述第二限位部与所述翼板之间形成第一间隙，当所述触发部件解除对所述限位体的限制时在所述第二弹性驱动部件的驱动作用下，所述限位体相对于所述支撑体移动，使得所述第二限位部向靠近所述第二限位凹槽的方向移动直至嵌入所述第二限位凹槽。 [0014] 可选地，所述第一限位部包括第一连接部和第一卡块部，所述第一连接部与所述第一卡块部连接形成第一L形结构，所述第二限位部包括第二连接部和第二卡块部，所述第二连接部与所述第二卡块部连接形成第二L形结构，所述第一卡块部和所述第二卡块部均为内端大外端小的楔形，所述第一限位凹槽和所述第二限位凹槽的形状分别与所述第一卡块部和所述第二卡块部的形状相配合。 [0015] 可选地，所述第一弹性驱动部件和所述第二弹性驱动部件分别为第一扭簧和第二扭簧，所述第一扭簧的两端分别与所述支撑体和所述翼板连接，且所述翼板处于折叠状态时，所述第一扭簧处于储能状态，所述第二扭簧的两端分别与所述支撑体和所述限位体连接，且所述触发部件触发前，所述第二扭簧处于储能状态。 [0016] 本发明还提供一种飞行器，包括： [0017] 飞行器本体； [0018] 上述的用于飞行器的折叠翼，所述用于飞行器的折叠翼通过支撑体与所述飞行器的外壁连接。 [0019] 本发明提供一种用于飞行器的折叠翼及飞行器，其有益效果在于：该用于飞行器的折叠翼具有支撑体、限位体和触发部件，翼板通过支撑体实现与飞行器外侧的转动连接，在第一弹性驱动部件的作用下，翼板保持展开的趋势，通过限位体上的第一限位部与翼板上的第一限位凹槽的配合，实现限位体对第一弹性驱动部件的储能状态的保持，使得翼板保持在折叠状态，在第二弹性驱动部件的作用下，限位体保持相对于支撑体移动以使第一限位部脱出第一限位凹槽的趋势，限位体由触发部件进行控制，触发部件触发前，与限位体和支撑体连接，限制限位体相对于支撑体的移动，保持第一限位部对翼板的转动的限制，当需要翼板展开时，触发部件解除对限位体的限制，使得限位体在第二弹性驱动部件的驱动下相对于支撑移动，以使第一限位部脱出第一限位凹槽，解除对翼板的转动的限制，这时在第一弹性驱动部件的驱动下翼板相对于支撑体转动，实现翼板的展开；该用于飞行器的折叠翼没有采用类似电缸、电机齿轮齿条等可控动力源，结构简单、重量轻、成本低，并且能够通过触发部件实现对翼板的展开时机的控制，应用场景广泛；另外，该用于飞行器的折叠翼可以通过支撑体方便地安装在飞行器的外侧，形成模块化的设计，不占用飞行器内部的空间，拆装都很方便。 [0021] 通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。 [0022] 图1示出了根据本发明的一个实施例的一种用于飞行器的折叠翼的整体结构示意图。 [0023] 图2示出了根据本发明的一个实施例的一种用于飞行器的折叠翼的爆炸结构示意图。 [0024] 图3示出了根据本发明的一个实施例的一种用于飞行器的折叠翼的限位体结构示意图。 [0025] 图4示出了根据本发明的一个实施例的一种用于飞行器的折叠翼的支撑体与翼板的爆炸结构示意图。 [0026] 图5示出了根据本发明的一个实施例的一种用于飞行器的折叠翼的翼板的装配结构示意图。 [0027] 图6示出了根据本发明的一个实施例的一种用于飞行器的折叠翼的限位体对翼板的限位的结构示意图。 [0028] 图7示出了根据本发明的一个实施例的一种用于飞行器的折叠翼的限位体解除对翼板的限位的结构示意图。 [0029] 图8示出了根据本发明的一个实施例的一种用于飞行器的折叠翼的翼板的展开过程的结构示意图。 [0030] 图9示出了根据本发明的一个实施例的一种用于飞行器的折叠翼的翼板的一侧的结构示意图。 [0031] 图10示出了根据本发明的一个实施例的一种用于飞行器的折叠翼的翼板的另一侧的结构示意图。 [0032] 图11示出了根据本发明的一个实施例的一种用于飞行器的折叠翼的限位体的局部放大结构示意图。 [0033] 图12示出了根据本发明的一个实施例的一种用于飞行器的折叠翼的翼板展开后的限位体对翼板的限位的结构示意图。 [0034] 图13示出了根据本发明的一个实施例的一种飞行器的翼板折叠状态的结构示意图。 [0035] 图14示出了根据本发明的一个实施例的一种飞行器的翼板展开状态的结构示意图。 [0036] 附图标记说明： [0037] 1、导弹；2、折叠翼；3、限位体；4、第二扭簧；5、连接耳；6、翼板；7、爆炸螺栓；8、第一扭簧； [0038] 3‑1、连接头；3‑2、第一限位部；3‑3、第二限位部；3‑4、第二螺栓孔；3‑5、第四卡槽； [0039] 5‑1、固定孔；5‑2、第一容纳槽；5‑3、转轴；5‑4、第一限位平面；5‑5、滑槽；5‑6、第二容纳槽；5‑7、第一螺栓孔； [0040] 6‑1、第二限位平面；6‑2、第二卡槽；6‑3、第一限位凹槽；6‑4、第二限位凹槽；6‑5、轴孔。 具体实施方式[0041] 下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。 [0042] 如图1和图2所示，本发明提供一种用于飞行器的折叠翼，包括： [0043] 支撑体，所述支撑体的一侧转动连接有翼板6，所述支撑体与所述翼板6之间设置有第一弹性驱动部件，所述第一弹性驱动部件能够对所述翼板6施加使其展开的第一弹力，所述支撑体的另一侧用于与飞行器连接； [0044] 限位体3，所述限位体3与所述支撑体滑动连接，所述限位体3的外侧设置有第一限位部3‑2，所述第一限位部3‑2与所述翼板6上的第一限位凹槽6‑3配合，用于限制所述翼板6相对于所述支撑体转动，所述限位体3与所述支撑体之间设置有第二弹性驱动部件，所述第二弹性驱动部件能够对所述限位体3施加使其相对于所述翼板6移动以使所述第一限位部3‑2脱出所述第一限位凹槽6‑3的第二弹力； [0045] 触发部件，所述触发部件触发前与所述限位体3和所述支撑体连接，用于限制所述限位体3相对于所述支撑体移动，所述触发部件触发后能够解除对所述限位体3的限制。 [0046] 具体的，为解决现有技术中飞行器上的折叠翼采用可控动力源时结构复杂、重量大、成本高，不采用可控动力源时不可控制翼板6的展开时刻，使用场景受限的问题；本发明提供的用于飞行器的折叠翼具有支撑体、限位体3和触发部件，翼板6通过支撑体实现与飞行器外侧的转动连接，在第一弹性驱动部件的作用下，翼板6保持展开的趋势，通过限位体3上的第一限位部3‑2与翼板6上的第一限位凹槽6‑3的配合，实现限位体3对第一弹性驱动部件的储能状态的保持，使得翼板6保持在折叠状态，在第二弹性驱动部件的作用下，限位体3保持相对于支撑体移动以使第一限位部3‑2脱出第一限位凹槽6‑3的趋势，限位体3由触发部件进行控制，触发部件触发前，与限位体3和支撑体连接，限制限位体3相对于支撑体的移动，保持第一限位部3‑2对翼板6的转动的限制，当需要翼板6展开时，触发部件解除对限位体3的限制，使得限位体3在第二弹性驱动部件的驱动下相对于支撑移动，以使第一限位部3‑2脱出第一限位凹槽6‑3，解除对翼板6的转动的限制，这时在第一弹性驱动部件的驱动下翼板6相对于支撑体转动，实现翼板6的展开；该用于飞行器的折叠翼没有采用类似电缸、电机齿轮齿条等可控动力源，结构简单、重量轻、成本低，并且能够通过触发部件实现对翼板6的展开时机的控制，应用场景广泛；另外，该用于飞行器的折叠翼可以通过支撑体方便地安装在飞行器的外侧，形成模块化的设计，不占用飞行器内部的空间，拆装都很方便。 [0047] 可选地，所述触发部件为爆炸螺栓7，所述支撑体和所述限位体3上分别设置有第一螺栓孔5‑7和第二螺栓孔3‑4，所述爆炸螺栓7与所述第一螺栓孔5‑7和所述第二螺栓孔3‑4连接。 [0048] 具体的，采用爆炸螺栓7作为触发部件，安装在支撑体和限位体3上，爆炸螺栓7的一端从第一螺栓孔5‑7外端外露，可根据需要控制其触发时间，即可控制翼板6的展开时刻。 [0049] 在本实施例中，飞行器为导弹1，对于导弹1发射后，需与载机拉开一定安全距离后展开折叠翼的应用场景，优势较为明显；同时，爆炸螺栓7体积较小，触发后自由脱落，对导弹1姿态影响较小。 [0050] 可选地，所述支撑体包括多个支撑板，多个所述支撑板依次连接形成环形结构，所述环形结构能够套设在所述飞行器的外周上，并与所述飞行器连接。 [0051] 具体的，多个支撑板可以连接成环形结构，通过环形结构可以方便地套设在飞行器的外周上，仅采用数颗螺钉与飞行器连接固定即可，拆装十分方便。 [0052] 在本实施例中，每个支撑板为一个圆弧形板，多个支撑板依次连接后能够形成圆环形结构，可以直接套装在导弹1的外表面；每个支撑板上设置有固定孔5‑1，用于穿设螺钉，实现其与导弹1的固定连接。 [0053] 可选地，每个所述支撑板的两端分别设置有一个连接耳5，相邻所述支撑板的相互靠近的连接耳5之间设置有转轴5‑3，所述翼板6转动套设在所述转轴5‑3的外侧。 [0054] 具体的，每个连接耳5在支撑板的两端向飞行器的外部延伸，相邻的支撑板可以通过连接耳5相互连接，转轴5‑3设置在相邻两个连接耳5之间，翼板6的一端设置有轴孔6‑5，轴孔6‑5与转轴5‑3转动配合，且处于两个连接耳5之间。 [0055] 可选地，相邻所述支撑板的相互靠近的连接耳5之间设置有限位块，所述限位块用于限制展开后的所述翼板6的转动，以使所述翼板6保持在其展开状态。 [0056] 具体的，限位块处于相邻的两个连接耳5之间，与处于两个连接耳5之间的翼板6机械干涉，对翼板6进行限位，当翼板6展开后，翼板6与限位块接触，由限位块与第一弹性驱动部件一同对翼板6的展开状态进行保持。 [0057] 在本实施例中，限位块靠近翼板6的一侧设置有第一限位平面5‑4，翼板6展开状态时靠近限位块的一侧设置有第二限位平面6‑1，第一限位平面5‑4与第二限位平面6‑1形成平面接触，减小翼板6接触限位块时对限位块的冲击，避免应力集中。 [0058] 可选地，所述支撑体的另一侧设置有滑槽5‑5，所述限位体3滑动嵌设在所述滑槽5‑5内，所述第一限位部3‑2设置在所述限位体3靠近所述翼板6的一侧。 [0059] 具体的，支撑体滑动嵌设在滑槽5‑5内，第一限位部3‑2从支撑体靠近翼板6的一侧向外凸出，并能够进入相邻两个连接耳5之间与翼板6上的第一限位凹槽6‑3进行卡接。 [0060] 可选地，所述限位体3的外侧设置有第二限位部3‑3，所述第二限位部3‑3与所述第一限位部3‑2分别处于所述翼板6的两侧，所述翼板6的两侧分别设置有所述第一限位凹槽6‑3和第二限位凹槽6‑4，所述第二限位部3‑3与所述第二限位凹槽6‑4配合，当所述第一限位部3‑2嵌入所述第一限位凹槽6‑3时所述第二限位部3‑3与所述翼板6之间形成第一间隙，当所述触发部件解除对所述限位体3的限制时在所述第二弹性驱动部件的驱动作用下，所述限位体3相对于所述支撑体移动，使得所述第二限位部3‑3向靠近所述第二限位凹槽6‑4的方向移动直至嵌入所述第二限位凹槽6‑4。 [0061] 具体的，第一限位部3‑2与第一限位凹槽6‑3的配合用于对处于折叠状态的翼板6进行限位，保持其折叠状态，为在翼板6展开后对翼板6的展开状态进行更加稳定的保持，如图3所示，限位体3上还设置有第二限位部3‑3，第二限位部3‑3与第一限位部3‑2间隔设置在限位体3的外侧，通过第二限位部3‑3与翼板6上的第二限位凹槽6‑4的卡接，实现对翼板6展开状态的进一步保持；如图5至图8所示，当翼板6处于折叠状态时，第一限位部3‑2卡入第一限位凹槽6‑3，第二限位部3‑3处于第二限位凹槽6‑4的外部，当触发部件触发后，第二弹性驱动部件驱动限位体3移动，第一限位部3‑2从第一限位凹槽6‑3内脱出，翼板6开始转动，在翼板6转动展开过程中，第一限位部3‑2和第二限位部3‑3均不卡入第一限位凹槽6‑3和第二限位凹槽6‑4，第二限位部3‑3与翼板6接触并相对滑动，直至翼板6完全展开，如图12所示，第二限位部3‑3嵌入第二限位凹槽6‑4内，对翼板6的展开状态进行保持。 [0062] 在本实施例中，限位体3为带有缺口的圆环形，第一限位部3‑2和第二限位部3‑3设在限位体3的外周，缺口的设置能够便于限位体3通过弹性形变装入处于支撑体内周的滑槽5‑5内；进一步的，限位体3由两部分基本相同的结构连接形成，二者通过连接头3‑1进行连接，当飞行器上有滑块、弹翼等附件时，方便将限位体3安装于飞行器的外表面。 [0063] 可选地，所述第一限位部3‑2包括第一连接部和第一卡块部，所述第一连接部与所述第一卡块部连接形成第一L形结构，所述第二限位部3‑3包括第二连接部和第二卡块部，所述第二连接部与所述第二卡块部连接形成第二L形结构，所述第一卡块部和所述第二卡块部均为内端大外端小的楔形，所述第一限位凹槽6‑3和所述第二限位凹槽6‑4的形状分别与所述第一卡块部和所述第二卡块部的形状相配合。 [0064] 具体的，如图11所示，第一限位部3‑2包括连接在限位体3外侧的第一连接部和连接在第一连接部外端的第一卡块部，第一连接部与第一卡块部形成第一L形结构，同理，第二连接部和第二卡块部形成第二L形结构，第一卡块部和第二卡块部分别设置在第一连接部和第二连接部相互靠近的一侧，并分别用于卡入翼板6上的第一限位凹槽6‑3和第二限位凹槽6‑4，第一卡块部和第二卡块部均为楔形，并分别与第一限位凹槽6‑3和第二限位凹槽6‑4相配合，第一卡块部卡入第一限位凹槽6‑3后形成紧密配合，从而减小翼板6在折叠状态时的晃动，同理第二卡块部卡入第二限位凹槽6‑4后也能够形成紧密配合，从而减小翼板6在展开状态时的晃动，还能降低加工误差要求。 [0065] 在本实施例中，如图9和图10所示，第一限位凹槽6‑3和第二限位凹槽6‑4均为通槽，为了保证第一卡块部从第一限位凹槽6‑3中脱出后第二卡块部无法卡入第一限位凹槽6‑3，第二卡块部的外端尺寸比第一限位凹槽6‑3靠近第二卡块部的一端的开口尺寸大，第二卡块部无法卡入第一限位凹槽6‑3，只是沿着翼板6表面滑动，直至来到第二限位凹槽6‑4的开口处，再卡入第二限位凹槽6‑4。 [0066] 可选地，所述第一弹性驱动部件和所述第二弹性驱动部件分别为第一扭簧8和第二扭簧4，所述第一扭簧8的两端分别与所述支撑体和所述翼板6连接，且所述翼板6处于折叠状态时，所述第一扭簧8处于储能状态，所述第二扭簧4的两端分别与所述支撑体和所述限位体3连接，且所述触发部件触发前，所述第二扭簧4处于储能状态。 [0067] 具体的，支撑体的连接耳5上设置有第一容纳槽5‑2，用于容纳第一扭簧8，并且连接耳5和翼板6上分别设置有与第一容纳槽5‑2连通用于卡入第一扭簧8一端的第一卡槽和用于卡入第一扭簧8另一端的第二卡槽6‑2，支撑体的另一侧设置有第二容纳槽5‑6，用于容纳第二扭簧4，并且支撑体的另一侧和限位体3上分别设置有与第二容纳槽5‑6连通用于卡入第二扭簧4一端的第三卡槽和用于卡入第二扭簧4另一端的第四卡槽3‑5。 [0068] 本发明还提供一种飞行器，包括： [0069] 飞行器本体； [0070] 上述的用于飞行器的折叠翼2，所述用于飞行器的折叠翼2通过支撑体与所述飞行器的外壁连接。 [0071] 具体的，上述的用于飞行器的折叠翼2通过支撑体连接在飞行器本体的外表面上，初始状态时翼板6处于折叠状态，并且由限位体3上的第一限位部3‑2进行限位，限位体3由触发部件进行限制，避免其作动；在需要展开翼板6时，利用触发部件触发，解除对限位体3的限制，使得限位体3移动解除对翼板6的限制，翼板6能够自动转动至展开状态，实现翼板6展开时机可控。 [0072] 综上，本发明提供的具有上述的用于飞行器的折叠翼2的飞行器在运行时，以该用于飞行器的折叠翼2具有四个翼板6，且用在导弹1上为例：初始状态下如图13所示，翼板6处于折叠状态；如图6所示，四片翼板6分别被限位体3上的第一限位部3‑2限位锁死，当导弹1需展开翼板6时，发出信号触发爆炸螺栓7，此时，限位体3将在第二扭簧4的作用下绕弹体外周转动，如图7所示，并释放出第一限位部3‑2；接着，翼板6将在其两侧的第一扭簧8的作用下展开；其中，如图8所示，当限位体3转动时，第二限位部3‑3不会从翼板6的B面立刻伸进第一限位凹槽6‑3内，所以翼板6将顺利展开；在翼板6展开过程中，第二限位部3‑3将始终压在翼板6的B面，直至翼板6展开到位，第二限位部3‑3将伸进翼板6的第二限位凹槽6‑4内。第一限位凹槽6‑3的A面口径大于B面口径尺寸，且第一限位凹槽6‑3的拔模角度与限位体3上的第一限位部3‑2拔模角度一致，可顺利进入并配合良好；同理，翼板6上的第二限位凹槽6‑4的B面口径大于A面口径尺寸，拔模角度也与第二限位部3‑3一致，可保证其配合要求，并很好地限制翼板6的晃动。第二限位部3‑3小于第二限位凹槽6‑4的B面尺寸，在翼板6转动展开至最终位置时，第二限位部3‑3将可靠地伸进第二限位凹槽6‑4，对翼板6形成锁定限位；同理，第一限位部3‑2小于第一限位凹槽6‑3的A面口径尺寸，安装时可顺利进入。翼板6展开动作结束后，如图14所示，翼板6处于展开状态，并且稳定保持其展开状态。 [0073] 以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。 |
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