專利名稱：一種伸縮式變形機(jī)翼傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)翼伸縮式變形機(jī)翼飛機(jī)(變體飛機(jī))的機(jī)翼伸縮機(jī)構(gòu)，尤 其是一種可控制伸縮量、伸縮速率變化的基于鋼索滑輪的伸縮機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
變形機(jī)翼飛機(jī)一直是航空界的熱門話題，國外制作成功的變形機(jī)翼主要是采用機(jī) 械機(jī)構(gòu)，對(duì)機(jī)翼的翼展、弦長、機(jī)翼面積、機(jī)翼后掠角等進(jìn)行變化，通過設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)， 制作實(shí)物模型來尋求現(xiàn)階段可采用的機(jī)翼的變形方式。概括起來，當(dāng)今的機(jī)翼變形技術(shù)可 以分為以下兩類(1) 一種變形機(jī)翼技術(shù)主要指的是改變氣動(dòng)外形，以求獲得所需要的飛行性能的 技術(shù)。例如F-14戰(zhàn)機(jī)和圖-160轟炸機(jī)的變后掠翼技術(shù)。這一類變形只是對(duì)飛機(jī)的氣動(dòng)外 形進(jìn)行了調(diào)整，飛機(jī)機(jī)翼的結(jié)構(gòu)并沒有太大的變化。這一技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟，經(jīng)過了幾 十年的發(fā)展研究和歷次戰(zhàn)爭的考驗(yàn)，證明了其可行性。缺點(diǎn)是單純的依靠改變局部的氣動(dòng) 外形仍滿足不了任務(wù)的需求，隨著科技的發(fā)展，這一技術(shù)面臨著維修成本高，可靠性差的不 足?；ㄙM(fèi)大量的人力物力所保障的戰(zhàn)機(jī)完全可以被新型飛機(jī)所取代，所以這一技術(shù)已經(jīng)失 去了其使用的價(jià)值。(2)另一種變形機(jī)翼技術(shù)主要指的是采用智能材料和機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過先進(jìn)的 流動(dòng)控制和采用計(jì)算機(jī)主動(dòng)控制技術(shù)，在飛機(jī)飛行過程中，主動(dòng)改變飛機(jī)的全機(jī)布局或者 氣動(dòng)外形，以便適應(yīng)不同的任務(wù)需求。這一技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是通過計(jì)算機(jī)主動(dòng)控制技術(shù)，在飛機(jī) 面對(duì)各種不同的飛行任務(wù)和飛行環(huán)境變化時(shí)，計(jì)算機(jī)可以相對(duì)應(yīng)地調(diào)整飛機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)， 不光是改變后掠角，更多的是對(duì)機(jī)翼面積、展弦比的改變，從而兼顧飛機(jī)高低速飛行和續(xù)航 性能與機(jī)動(dòng)能力對(duì)飛機(jī)外形要求的矛盾。缺點(diǎn)是這一技術(shù)需要大量應(yīng)用高科技材料，微機(jī) 電系統(tǒng)、傳感器、壓電感應(yīng)蒙皮、先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制芯片，這將導(dǎo)致研發(fā)成本的增加，某些材 料或者技術(shù)也許正處于試驗(yàn)階段。國內(nèi)目前研制的變形機(jī)翼技術(shù)主要是變后掠翼技術(shù)，在伸縮、折疊等變形機(jī)翼技 術(shù)方面還處于初期研究階段且多數(shù)都采用齒輪齒條機(jī)械傳動(dòng)方式。采用該方式的傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 重量重，加工難度大，對(duì)機(jī)翼內(nèi)部的機(jī)構(gòu)安裝空間要求大，較難應(yīng)用于小型無人機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了 一種伸縮式變形機(jī)翼傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是包括減速電機(jī)、鋼索、絞盤和滑輪， 由減速電機(jī)帶動(dòng)絞盤對(duì)纏繞在絞盤上的鋼索進(jìn)行收放，機(jī)翼伸縮段、鋼索、絞盤以及滑輪埋 于主機(jī)翼內(nèi)，鋼索通過滑輪(滑輪位于主機(jī)翼翼尖上翼面蒙皮下的主梁末端位置)對(duì)機(jī)翼 伸縮段進(jìn)行實(shí)時(shí)伸縮變化的控制。在機(jī)翼伸縮的變化過程中，使用限位傳感器，即微動(dòng)開關(guān) 確定伸縮量變化的極限范圍。安裝微動(dòng)開關(guān)作為位置傳感器來反饋伸縮機(jī)翼位置移動(dòng)的變 化，其控制原理是當(dāng)減速電機(jī)內(nèi)部伺服電路上的電位器在中點(diǎn)電位位置，減速電機(jī)停轉(zhuǎn)，否則將按電位的正負(fù)值實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)；將減速電機(jī)內(nèi)部伺服電路上的電位器固定在中點(diǎn)位置 并在其信號(hào)端串聯(lián)常開的微動(dòng)開關(guān)，這樣減速電機(jī)得不到位置反饋信號(hào)(即電位信號(hào))將 一直轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)跟外段機(jī)翼相連的擋板碰到布置在主機(jī)翼內(nèi)部兩端的微動(dòng)開關(guān)時(shí)，微動(dòng)開關(guān) 閉合，減速電機(jī)得到電位器電位反饋信號(hào)停轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)伸縮機(jī)翼實(shí)時(shí)伸縮變化的控制。所述的電機(jī)上的絞盤、鋼索與滑輪處于同一平面上，以求傳動(dòng)過程中的阻力最小 化。本發(fā)明的有益效果是由于采用了鋼索式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特點(diǎn)是鋼索在對(duì)伸縮機(jī)翼 做功的過程中，伸縮機(jī)翼受力方向?yàn)闄C(jī)翼展長方向。在飛行過程中進(jìn)行伸縮變化，機(jī)翼收到 的飛行載荷均作用于垂直機(jī)翼平面方向，由于鋼索對(duì)機(jī)翼作用力的方向于飛行載荷方向垂 直，伸縮過程中飛行載荷對(duì)伸縮機(jī)翼的伸縮變化沒有力的影響，伸縮變化的阻力主要由摩 擦阻力構(gòu)成。該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，能較好的適應(yīng)飛行器結(jié) 構(gòu)的要求，兼顧效率與重量，實(shí)現(xiàn)機(jī)翼伸縮變化的目的。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。


圖1為伸縮機(jī)翼傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等軸視圖；圖2、3為伸縮式變形機(jī)翼傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主視圖和俯視圖。圖1中1-減速電機(jī)，2-絞盤，3-鋼索，4-主機(jī)翼翼尖滑輪(主機(jī)翼未畫出)，5-機(jī) 翼伸縮段。
具體實(shí)施例方式本實(shí)施例是一種伸縮式變形機(jī)翼傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括減速電機(jī)1，絞盤2，鋼索3，主機(jī) 翼翼尖滑輪4和機(jī)翼伸縮段5。減速電機(jī)和絞盤固聯(lián)，安裝于機(jī)翼靠機(jī)身端；主機(jī)翼滑輪安 裝于主機(jī)翼翼尖上翼面蒙皮下的主梁末端位置；絞盤和滑輪前后相對(duì)距離為零，處于同一 平面上；鋼索分為收縮鋼索和伸展鋼索兩部分收縮鋼絲直接與絞盤和伸縮機(jī)翼翼根部固 聯(lián)；伸展鋼索從絞盤出發(fā)，延機(jī)翼蒙皮下表面通過機(jī)翼滑輪后轉(zhuǎn)向180°，轉(zhuǎn)向后延伸縮機(jī) 翼上表面與伸縮機(jī)翼翼根部固聯(lián)。由此，鋼索形成一個(gè)連貫環(huán)路。各部件具體參數(shù)型號(hào)如下絞盤直徑60mm;鋼索直徑() 07*7 (多股不銹鋼鋼絲)；滑輪直徑24mm;機(jī)翼伸縮段長310mm寬100mm;減速電機(jī)GWS/S11CL/2BBMG內(nèi)置伺服電路；電位器阻值5KQ;如上所述結(jié)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)重量不超過400克，減速電機(jī)輸出扭矩0. 784N*m，伸縮量大 于250mm。機(jī)翼伸縮段、鋼索、絞盤以及滑輪埋于主機(jī)翼內(nèi)，減速電機(jī)位于機(jī)身中段，通過減 速電機(jī)拉動(dòng)剛索實(shí)現(xiàn)飛機(jī)機(jī)翼伸縮變形。
權(quán)利要求
一種伸縮式變形機(jī)翼傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括減速電機(jī)、鋼索、絞盤和滑輪，其特征在于所述的減速電機(jī)帶動(dòng)絞盤對(duì)纏繞在絞盤上的鋼索進(jìn)行收放，機(jī)翼伸縮段、鋼索、絞盤以及滑輪埋于主機(jī)翼內(nèi)，滑輪位于主機(jī)翼翼尖上翼面蒙皮下的主梁末端位置，鋼索通過滑輪對(duì)機(jī)翼伸縮段進(jìn)行實(shí)時(shí)伸縮變化的控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種伸縮式變形機(jī)翼傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的主機(jī)翼 內(nèi)部兩端分別安裝微動(dòng)開關(guān)作為位置傳感器來反饋伸縮機(jī)翼位置移動(dòng)的變化，將減速電機(jī) 伺服電路上的電位器固定在中點(diǎn)位置并在其信號(hào)端串聯(lián)常開的微動(dòng)開關(guān)，當(dāng)減速電機(jī)伺服 電路上的電位器在中點(diǎn)電位位置，減速電機(jī)停轉(zhuǎn)，否則將按電位的正負(fù)值實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)；當(dāng)跟 外段機(jī)翼相連的擋板碰到布置在主機(jī)翼內(nèi)部兩端的微動(dòng)開關(guān)時(shí)，微動(dòng)開關(guān)閉合，減速電機(jī) 得到電位器電位反饋信號(hào)停轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)伸縮機(jī)翼實(shí)時(shí)伸縮變化的控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種伸縮式變形機(jī)翼傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的絞盤、鋼 索與滑輪處于同一平面上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種伸縮式變形機(jī)翼傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括減速電機(jī)、鋼索、絞盤和滑輪，其特征在于所述的減速電機(jī)帶動(dòng)絞盤對(duì)纏繞在絞盤上的鋼索進(jìn)行收放，機(jī)翼伸縮段、鋼索、絞盤以及滑輪埋于主機(jī)翼內(nèi)，滑輪位于主機(jī)翼翼尖上翼面蒙皮下的主梁末端位置，鋼索通過滑輪對(duì)機(jī)翼伸縮段進(jìn)行實(shí)時(shí)伸縮變化的控制。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，能較好的適應(yīng)飛行器結(jié)構(gòu)的要求，兼顧效率與重量，實(shí)現(xiàn)機(jī)翼伸縮變化的目的。
文檔編號(hào)B64C3/38GK101857084SQ201010197828
公開日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2010年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月10日
發(fā)明者姜坤, 張煒, 徐孝武, 金鼎, 馬智 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)