CN117719717A - 一种可伸缩机翼和无人机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可伸缩机翼和无人机，可伸缩机翼包括：内翼、外翼、外翼活塞杆、内翼活塞杆和气体发生组件。所述外翼与所述内翼活动连接，并且能够靠近或远离所述内翼的方向移动以实现所述外翼的收起或展开，所述内翼活塞杆设置在所述内翼内，所述外翼活塞杆设置在所述外翼内，所述外翼活塞杆与所述内翼活塞杆滑动连接，所述气体发生组件设置在所述内翼上，并且与所述内翼活塞杆连通，通过向所述内翼活塞杆内冲入气体以驱动所述外翼活塞杆移动。相对于现有技术，本发明的可伸缩机翼结构简单，成本低廉，可靠性高，重量轻，使用范围广，能满足不同伸缩机翼长度的展开，且能根据无人机需求调节伸缩速度以及时间。
Description
技术领域
本发明涉及技术领域，具体涉及一种可伸缩机翼和无人机。
背景技术
现代飞行器面临日益复杂的飞行任务，但采用固定外形机翼进行多目标优化设计必然带来机翼性能的折中与权衡，使得飞行器在任何一个设计工况下都很难达到性能最优。变形机翼是解决该问题的有效途径，通过改变外形来适应不同的飞行环境，避免了固定外形机翼在多目标设计中的性能折中与权衡问题。
目前的伸缩机翼多采用螺杆加驱动电机或者拉伸弹簧等纯机械结构，但是目前的方案均有多种缺陷。例如，螺杆加驱动电机伸缩机翼速度过于缓慢，无法快速伸缩；拉伸弹簧结构中由于弹簧或者其他部件的老化生锈极易导致无法展开或完全展开，且结构过于复杂加工难度与成本都过大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种可伸缩机翼和无人机。
本发明的一个实施例提供一种可伸缩机翼，包括：内翼、外翼、外翼活塞杆、内翼活塞杆和气体发生组件。
所述外翼与所述内翼活动连接，并且能够靠近或远离所述内翼的方向移动以实现所述外翼的收起或展开，所述内翼活塞杆设置在所述内翼内，所述外翼活塞杆设置在所述外翼内，所述外翼活塞杆与所述内翼活塞杆滑动连接，所述气体发生组件设置在所述内翼上，并且与所述内翼活塞杆连通，通过向所述内翼活塞杆内冲入气体以驱动所述外翼活塞杆移动。
在一些可选的实施方式中，所述气体发生组件通过所述气流控制节门与所述内翼活塞杆连接，在所述外翼远离所述内翼的方向移动以实现所述外翼的展开时，气流控制节门通过控制所述气体发生组件和所述内翼活塞杆之间的活门开度大小实现调节所述外翼的移动速度。
在一些可选的实施方式中，所述外翼活塞杆远离所述内翼活塞杆的一端设置有安全泄压阀。
在一些可选的实施方式中，所述内翼的内部设置有收纳腔，所述外翼滑设于所述收纳腔内。
在一些可选的实施方式中，所述外翼活塞杆或所述内翼活塞杆内的气压大于预设值时，所述安全泄压阀开启以使所述外翼活塞杆或所述内翼活塞杆内的气压降低至预设值。
在一些可选的实施方式中，所述内翼上还设置有锁定机构，所述锁定机构用于所述外翼锁定在所述展开位置。
在一些可选的实施方式中，所述活门开度大小基于所述外翼的展开位置来确定，所述外翼的展开位置相对所述内翼的距离越远，所述活门开度大小越大。
在一些可选的实施方式中，所述内翼内还设置有距离传感器，所述距离传感器与所述外翼感应配合，用于检测所述外翼相对所述内翼的位置。
在一些可选的实施方式中，所述气体发生组件与所述距离传感器信号连接，当所述外翼到达所述展开位置后，所述气体发生组件停止运行。
本发明的一个实施例提供一种无人机，包括：机体以及两个如上述所述的一种可伸缩机翼，所述机体的两侧分别设置有所述可伸缩机翼。
相对于现有技术，本发明的可伸缩机翼结构简单，成本低廉，可靠性高，重量轻，使用范围广，能满足不同伸缩机翼长度的展开，且能根据无人机需求调节伸缩速度以及时间。
为了能更清晰的理解本发明，以下将结合附图说明阐述本发明的具体实施方式。
附图说明
图1为本发明一个实施例的可伸缩机翼的结构示意图；
图2为本发明一个实施例的可伸缩机翼的***图；
图3为本发明一个实施例的可伸缩机翼的剖视图。
附图标记说明：
10、内翼；11、收纳腔；20、外翼；30、外翼活塞杆；40、内翼活塞杆；50、气体发生组件；51、气流控制节门；52、安全泄压阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定，“若干”的含义是一个或一个以上。
请参阅图1，本发明一个实施例提供一种可伸缩机翼，该可伸缩机翼包括：内翼10、外翼20、外翼活塞杆30、内翼活塞杆40和气体发生组件50。
外翼20与内翼10活动连接，并且能够靠近或远离内翼10的方向移动以实现外翼20的收起或展开，内翼活塞杆40设置在内翼10内，外翼活塞杆30设置在外翼20内，外翼活塞杆30与内翼活塞杆40滑动连接，气体发生组件50设置在内翼10上，并且与内翼活塞杆40连通，通过向内翼活塞杆40内冲入气体以驱动外翼活塞杆30移动。在外翼20需要展开时，气体发生组件50产生高压气体，使得外翼活塞杆30沿内翼活塞杆40移动，而与外翼活塞杆30连接外翼20也进行移动，使得外翼20向内翼10外展开，实现机翼的伸缩。内翼活塞杆40的内部设置有供外翼活塞杆30滑设的气腔。
在一些可选的实施方式中，气体发生组件50通过气流控制节门51与内翼活塞杆40连接，在外翼20远离内翼10的方向移动以实现外翼20的展开时，气流控制节门51通过控制气体发生组件50和内翼活塞杆40之间的活门开度大小实现调节外翼20的移动速度。气流控制节门51能够控制活门开度大小，从而控制气体发生组件50对内翼活塞杆40冲入的气压大小，进而实现调节外翼20展开时的移动速度以及外翼20移动到展开位置的时间。
在一些可选的实施方式中，内翼10上还设置有锁定机构，锁定机构用于外翼20锁定在展开位置，从而使得外翼20伸出到合适的位置。锁定机构的结构可以根据实际需要来选择，例如锁定机构可以通过电机或电动缸带动锁定块来抵接在外翼20上，使得外翼20被限制位置，外翼活塞杆30将外翼20压向锁定块；锁定机构也可包括锁定销和驱动锁定销***到外翼20的电机或电动缸，从而通过锁定销锁定外翼20。
在一些可选的实施方式中，活门开度大小基于外翼20的展开位置来确定，外翼20的展开位置相对内翼10的距离越远，活门开度大小越大，从而使得外翼20能够以合适的速度移动到外翼20的展开位置，既能够使得外翼20能够快速移动到展开位置，也能够避免外翼20速度过快，提高安全性和稳定性。
在一些可选的实施方式中，内翼10内还设置有距离传感器，距离传感器可以设置在内翼10内的收纳腔11内，距离传感器与外翼20感应配合，用于检测外翼20相对内翼10的位置，从而确定外翼20相对内翼10的位置，从而确定外翼20是否准确到达展开位置。
在一些可选的实施方式中，气体发生组件50与距离传感器信号连接，当外翼20到达展开位置后，气体发生组件50停止运行。
在一些可选的实施方式中，外翼活塞杆30远离内翼活塞杆40的一端设置有安全泄压阀52，外翼活塞杆30内也设置有气腔，外翼活塞杆30的气腔与内翼活塞杆40的气腔连通，安全泄压阀52用于释放外翼活塞杆30的气体与内翼活塞杆40的气体，从而避免气腔内部气压过大。
在一些可选的实施方式中，内翼10的内部设置有收纳腔11，外翼20滑设于收纳腔11内，在外翼20展开时，外翼20向收纳腔11外伸出。
在一些可选的实施方式中，外翼活塞杆30的气腔或内翼活塞杆40的气腔内的气压大于预设值时，安全泄压阀52开启以使外翼活塞杆30的气腔或内翼活塞杆40的气腔内的气压降低至预设值，从而避免气腔内部气压过大，保证活塞杆内部压力的安全。
上述的一种可伸缩机翼可以应用在无人机上，该无人机包括：机体以及两个如上述的一种可伸缩机翼，机体的两侧分别设置有可伸缩机翼。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种可伸缩机翼，其特征在于，包括：内翼、外翼、外翼活塞杆、内翼活塞杆和气体发生组件；
所述外翼与所述内翼活动连接，并且能够靠近或远离所述内翼的方向移动以实现所述外翼的收起或展开，所述内翼活塞杆设置在所述内翼内，所述外翼活塞杆设置在所述外翼内，所述外翼活塞杆与所述内翼活塞杆滑动连接，所述气体发生组件设置在所述内翼上，并且与所述内翼活塞杆连通，通过向所述内翼活塞杆内冲入气体以驱动所述外翼活塞杆移动。
2.根据权利要求1所述的一种可伸缩机翼，其特征在于：所述气体发生组件通过所述气流控制节门与所述内翼活塞杆连接，在所述外翼远离所述内翼的方向移动以实现所述外翼的展开时，气流控制节门通过控制所述气体发生组件和所述内翼活塞杆之间的活门开度大小实现调节所述外翼的移动速度。
3.根据权利要求1所述的一种可伸缩机翼，其特征在于：所述外翼活塞杆远离所述内翼活塞杆的一端设置有安全泄压阀。
4.根据权利要求1所述的一种可伸缩机翼，其特征在于：所述内翼的内部设置有收纳腔，所述外翼滑设于所述收纳腔内。
5.根据权利要求4所述的一种可伸缩机翼，其特征在于：所述外翼活塞杆或所述内翼活塞杆内的气压大于预设值时，所述安全泄压阀开启以使所述外翼活塞杆或所述内翼活塞杆内的气压降低至预设值。
6.根据权利要求2所述的一种可伸缩机翼，其特征在于：所述内翼上还设置有锁定机构，所述锁定机构用于所述外翼锁定在所述展开位置。
7.根据权利要求6所述的一种可伸缩机翼，其特征在于：所述活门开度大小基于所述外翼的展开位置来确定，所述外翼的展开位置相对所述内翼的距离越远，所述活门开度大小越大。
8.根据权利要求1至7任一项所述的一种可伸缩机翼，其特征在于：所述内翼内还设置有距离传感器，所述距离传感器与所述外翼感应配合，用于检测所述外翼相对所述内翼的位置。
9.根据权利要求8所述的一种可伸缩机翼，其特征在于：所述气体发生组件与所述距离传感器信号连接，当所述外翼到达展开位置后，所述气体发生组件停止运行。
10.一种无人机，其特征在于，包括：机体以及两个如权利要求1至9任一项所述的一种可伸缩机翼，所述机体的两侧分别设置有所述可伸缩机翼。
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2023
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