用于飞行器的变形头锥和具有其的飞行器制造技术

本发明专利技术公开了一种变形头锥和具有其的飞行器，所述变形头锥包括：多个环形体节、伸缩机构、至少一个弹性支撑机构和至少一个弯曲机构，伸缩机构与多个环形体节相连且沿前后方向可伸缩，以使相邻的两个环形体节可沿轴向相对移动；每个弹性支撑机构连接在相邻的两个环形体节之间，适于限制环形体节沿轴向相对移动且常驱动环形体节向平直位置移动；每个弯曲机构设在两个环形体节之间且与弹性支撑机构分别设在环形体节的径向两端，弯曲机构在伸缩机构伸缩时可弯曲变形，以驱动环形体节在平直位置和弯曲位置之间移动。根据本发明专利技术实施例的变形头锥，能实现伸缩和弯曲变形，具有结构简单稳定、变形时间短、变形量可调、变形控制精确等优点。

For the aircraft and its deformation cone of aircraft

The invention discloses a cone and its deformation of aircraft, the deformation cone comprises a plurality of annular segments, a telescopic mechanism, at least one elastic support mechanism and at least one bending mechanism, the telescopic mechanism and a plurality of annular segments connected in a direction of scalability, so that two adjacent ring segments can relatively move along the axial direction; each elastic supporting mechanism is connected between the two annular segment adjacent, suitable for limiting relative movement along the axial annular somite and often drive ring to move straight segments; each bending mechanism is arranged between the two ends of the radial two ring shape section and elastic supporting mechanism are respectively arranged in the annular segment, bending mechanism the bending deformation of the telescoping mechanism of telescopic, moving between straight and bending position to drive ring segments. According to the deformation cone of the embodiment of the invention can realize the stretching and bending deformation, has the advantages of simple structure, stable deformation time, deformation adjustable and deformation control accuracy etc..

【技术实现步骤摘要】
用于飞行器的变形头锥和具有其的飞行器
本专利技术涉及航空航天
，更具体地，涉及一种用于飞行器的变形头锥和具有其的飞行器。
技术介绍
空天飞行器是同时具有飞机与航天器功能的新型飞行器。在飞行过程中，空天飞行器需要经历在大气层和太空中飞行，并再入大气层的环境变化，在每个阶段对其结构的气动布局有着不同的要求。设计空天变体飞行器使其能够自主实现可变气动构型，是空天飞行器结构的未来发展方向。实现空天飞行器结构可变，可以从头锥、翼前缘、后掠翼等部分进行。若头锥具有可变体结构功能，就可以通过上升段和再入段的头锥钝度变化改善受热、减小激波阻力，进而优化飞行器受载情况。目前，相关技术中的飞行器的设计主要集中在机翼领域，头锥领域的变体技术研究较少。目前现有的飞行器的变形头锥装置仅有中国专利CN105346702A，采用液压驱动连杆弯曲机构与电机驱动折叠杆伸缩机构分别实现头锥的伸缩和弯曲变形。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术提出了一种用于飞行器的变形头锥，所述变形头锥能够实现轴向伸缩和竖直方向的弯曲变形，具有结构简单稳定、变形时间短、变形量可调、变形控制精确等优点。本专利技术还提出了一种具有上述变形头锥的飞行器。根据本专利技术实施例的用于飞行器的变形头锥，包括：多个环形体节、伸缩机构、至少一个弹性支撑机构和至少一个弯曲机构，多个所述环形体节沿前后方向依次相连且同轴设置；所述伸缩机构与多个所述环形体节相连且沿前后方向可伸缩，以使相邻的两个所述环形体节可沿轴向相对移动；每个所述弹性支撑机构连接在相邻的两个所述环形体节之间，所述弹性支撑机构适于限制相邻的两个所述环形体节沿轴向相对移动且常驱动相邻的两个所述环形体节向平直位置移动；每个所述弯曲机构设在相邻的两个所述环形体节之间且与所述弹性支撑机构分别设在所述环形体节的径向两端，每个所述弯曲机构在所述伸缩机构伸缩时可弯曲变形，以驱动相邻的两个环形体节在平直位置和弯曲位置之间移动，在所述平直位置时，相邻的两个所述环形体节的轴线重合，在所述弯曲位置时，相邻的两个所述环形体节的轴线互相倾斜。根据本专利技术实施例的用于飞行器的变形头锥，能够实现轴向伸缩和竖直方向的弯曲变形，具有结构简单稳定、变形时间短、变形量可调、变形控制精确等优点。另外，根据本专利技术上述实施例的变形头锥还可以具有如下附加的技术特征：根据本专利技术的一些实施例，所述伸缩机构包括：主动导轨，所述主动导轨设在后一个所述环形体节内且沿所述环形体节的径向延伸至两端与所述环形体节相连；至少一个从动导轨，至少一个所述从动导轨一一对应设在后一个所述环形体节前方的其它所述环形体节内且沿所述环形体节的径向延伸至两端与所述环形体节相连；至少一个交叉连杆组件，每个所述交叉连杆组件设在所述主动导轨和所述从动导轨之间或者相邻两个所述从动导轨之间，每个所述交叉连杆组件包括两个可枢转地交叉相连的连杆和四个滑块，每个所述连杆的端部通过所述滑块可滑动地设在所述主动导轨或所述从动导轨上，位于所述从动导轨两侧的两个交叉连杆组件在所述从动导轨上共用两个所述滑块；驱动件，所述驱动件适于驱动位于所述主动导轨上的两个滑块彼此靠近或远离，以使多个所述交叉连杆组件的交叉角改变，以实现所述环形体节的轴向移动。可选地，所述驱动件包括：两个驱动电机，两个所述驱动电机设在所述环形体节内且分别与所述主动导轨上的两个所述滑块相连，以驱动所述滑块在所述主动导轨上滑动。进一步地，所述主动导轨形成为丝杠，所述驱动电机与对应的所述滑块集成为步进电机，所述步进电机沿所述丝杠的轴向可移动地设在所述丝杠上。可选地，所述从动导轨形成为光杆。根据本专利技术的一些实施例，多个所述环形体节的内径由后向前依次减少且多个所述环形体节沿前后方向依次套设相连，相邻的两个所述环形体节中的后一个的前端形成外套部且前一个的后端形成内接部，所述弹性支撑机构和弯曲机构分别设在相邻的所述外套部和所述内接部之间。根据本专利技术的一些实施例，所述内接部上设有沿其周向间隔开设置的两个固定部，每个所述弯曲机构包括：齿条，所述齿条安装在所述外套部上且沿所述环形体节的轴向延伸；第一齿轮，所述第一齿轮与所述齿条啮合传动且通过枢转轴可枢转地连接在两个所述固定部上，至少部分所述枢转轴形成为齿轮轴；第二齿轮，所述第二齿轮与两个所述固定部可枢转地相连且所述第二齿轮与所述齿轮轴啮合传动。可选地，所述内接部的外周面上设有向内凹陷的安装槽，所述第二齿轮的一部分设在所述安装槽内，两个所述固定部分别设在所述安装槽的两侧。可选地，所述外套部上设有固定壳，所述固定壳包括：连接板，所述连接板与所述外套部相连且沿所述环形体节的轴线延伸，所述齿条设在所述连接板上；两个支撑部，两个所述支撑部分别设在所述连接板的两侧且平行设置，两个所述支撑部的相对的内侧壁上分别设有滑槽，两个所述固定部的自由端分别设有远离所述安装槽延伸的滑动部，所述滑动部适于在所述滑槽内滑动。根据本专利技术的一些实施例，每个所述弹性支撑机构包括：外底座，所述外底座设在所述外套部和所述内接部之间且与所述外套部的内壁面相连；内底座，所述内底座设在所述外底座的内侧且与所述内接部的外壁面相连；弹性件，所述弹性件可伸缩地连接在所述外底座和所述内底座之间。可选地，所述弹性件包括多个间隔开设置的弹簧，每个所述弹簧的两端分别与所述外底座和所述内底座相连。根据本专利技术的一些实施例，位于最前端的所述环形体节形成为前端圆滑封闭的大体圆锥体，其它的环形体节分别形成为径向尺寸在轴向上保持不变的中空圆柱体。根据本专利技术实施例的飞行器，包括根据本专利技术上述实施例的用于飞行器的变形头锥。根据本专利技术实施例的飞行器，通过设置根据本专利技术上述实施例的变形头锥，可以实现多姿态的变形，并且可以改善飞行器的受热，减小激波阻力，优化飞行器的受载情况。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明图1是根据本专利技术实施例的变形头锥的立体示意图；图2是根据本专利技术实施例的变形头锥的侧视图；图3是沿图2中A-A线的剖视图；图4是根据本专利技术实施例变形头锥的伸缩机构的示意图；图5是根据本专利技术实施例的变形头锥的伸缩机构的一个状态的示意图；图6是根据本专利技术实施例的变形头锥的弹性支撑机构的示意图；图7是根据本专利技术实施例的变形头锥的一个环形体节的示意图；图8是图7中圈示的B部的放大示意图；图9是根据本专利技术实施例的变形头锥的弯曲机构的立体图；图10是根据本专利技术实施例的变形头锥的弯曲机构的示意图。附图标记：100：变形头锥；1：环形体节；11：外套部；12：内接部；111：固定壳；1111：连接板；1112：支撑部；1113：滑槽；121：固定部；122：安装槽；1211：滑动部；2：伸缩机构；21：主动导轨；22：从动导轨；23：交叉连杆组件；231：连杆；232：滑块；241：驱动电机；3：弹性支撑机构；31：外底座；32：内底座；33：弹性件；331：弹簧；4：弯曲机构；41：齿条；42：第一齿轮；44：齿轮轴；43：第二齿轮。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于飞行器的变形头锥，其特征在于，包括：多个环形体节，多个所述环形体节沿前后方向依次相连且同轴设置；伸缩机构，所述伸缩机构与多个所述环形体节相连且沿前后方向可伸缩，以使相邻的两个所述环形体节可沿轴向相对移动；至少一个弹性支撑机构，每个所述弹性支撑机构连接在相邻的两个所述环形体节之间，所述弹性支撑机构适于限制相邻的两个所述环形体节沿轴向相对移动且常驱动相邻的两个所述环形体节向平直位置移动；至少一个弯曲机构，每个所述弯曲机构设在相邻的两个所述环形体节之间且与所述弹性支撑机构分别设在所述环形体节的径向两端，每个所述弯曲机构在所述伸缩机构伸缩时可弯曲变形，以驱动相邻的两个环形体节在平直位置和弯曲位置之间移动，在所述平直位置时，相邻的两个所述环形体节的轴线重合，在所述弯曲位置时，相邻的两个所述环形体节的轴线互相倾斜。

【技术特征摘要】
1.一种用于飞行器的变形头锥，其特征在于，包括：多个环形体节，多个所述环形体节沿前后方向依次相连且同轴设置；伸缩机构，所述伸缩机构与多个所述环形体节相连且沿前后方向可伸缩，以使相邻的两个所述环形体节可沿轴向相对移动；至少一个弹性支撑机构，每个所述弹性支撑机构连接在相邻的两个所述环形体节之间，所述弹性支撑机构适于限制相邻的两个所述环形体节沿轴向相对移动且常驱动相邻的两个所述环形体节向平直位置移动；至少一个弯曲机构，每个所述弯曲机构设在相邻的两个所述环形体节之间且与所述弹性支撑机构分别设在所述环形体节的径向两端，每个所述弯曲机构在所述伸缩机构伸缩时可弯曲变形，以驱动相邻的两个环形体节在平直位置和弯曲位置之间移动，在所述平直位置时，相邻的两个所述环形体节的轴线重合，在所述弯曲位置时，相邻的两个所述环形体节的轴线互相倾斜。2.根据权利要求1所述的用于飞行器的变形头锥，其特征在于，所述伸缩机构包括：主动导轨，所述主动导轨设在后一个所述环形体节内且沿所述环形体节的径向延伸至两端与所述环形体节相连；至少一个从动导轨，至少一个所述从动导轨一一对应设在后一个所述环形体节前方的其它所述环形体节内且沿所述环形体节的径向延伸至两端与所述环形体节相连；至少一个交叉连杆组件，每个所述交叉连杆组件设在所述主动导轨和所述从动导轨之间或者相邻两个所述从动导轨之间，每个所述交叉连杆组件包括两个可枢转地交叉相连的连杆和四个滑块，每个所述连杆的端部通过所述滑块可滑动地设在所述主动导轨或所述从动导轨上，位于所述从动导轨两侧的两个交叉连杆组件在所述从动导轨上共用两个所述滑块；驱动件，所述驱动件适于驱动位于所述主动导轨上的两个滑块彼此靠近或远离，以使多个所述交叉连杆组件的交叉角改变，以实现所述环形体节的轴向移动。3.根据权利要求2所述的用于飞行器的变形头锥，其特征在于，所述驱动件包括：两个驱动电机，两个所述驱动电机设在所述环形体节内且分别与所述主动导轨上的两个所述滑块相连，以驱动所述滑块在所述主动导轨上滑动。4.根据权利要求3所述的用于飞行器的变形头锥，其特征在于，所述主动导轨形成为丝杠，所述驱动电机与对应的所述滑块集成为步进电机，所述步进电机沿所述丝杠的轴向可移动地设在所述丝杠上。5.根据权利要求2所述的用于飞行器的变形头锥，其特征在于，所述从动导轨形成为光...

【专利技术属性】
技术研发人员：果晓东，杨帆，阎绍泽，赵杰亮，梁友鉴，邹任智，刘涛，张兆宇，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11