一种机翼刚度可变的飞行器制造技术

本发明专利技术涉及一种机翼刚度可变的飞行器，包含机身、变刚度机翼、螺旋桨和涡轮发动机；变刚度机翼上设串联变刚度关节，变刚度机翼可通过其内部的串联变刚度关节调节刚度，串联变刚度关节由多个变刚度关节串联而成。当飞行器在起降阶段时，为减少起降跑道，采用扑翼飞行模式，通过调节机翼刚度使其成为柔性机翼，机翼上下扑动提供飞行动力。同时，通过调节飞行器机翼刚度可使机翼在上扑过程中弯曲，以降低阻力，机翼在下扑过程中展开以提高升力。当飞行器在飞行阶段时，切换为固定翼飞行模式，机翼固定不动，通过调节机翼刚度，使机翼从柔性机翼切换到刚性机翼。

A Flight Vehicle with Variable Wing Stiffness

【技术实现步骤摘要】
一种机翼刚度可变的飞行器
本专利技术涉及飞行器
，具体涉及一种机翼刚度可变的飞行器。
技术介绍
固定翼飞行器飞行速度快，扑翼飞行器可在狭窄空间内起飞降落且机动灵活。扑翼飞行器的机翼为柔性机翼，且通过上下扑动为飞行器提供动力。固定翼飞行器的机翼为刚性翼，通过螺旋桨或涡轮发动机为飞行器提供动力。通过调节飞行器机翼刚度可使机翼在柔性翼和刚性翼之间切换，使飞行器同时具备扑翼飞行器和固定翼飞行器的优点，实现飞行器以扑翼模式在狭窄空间起降、以固定翼模式高速飞行，这在军用和民用航空中具有巨大的运用前景。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种机翼刚度可变的飞行器。本专利技术采用如下技术方案：一种机翼刚度可变的飞行器，包含机身、变刚度机翼、螺旋桨和涡轮发动机；变刚度机翼上设串联变刚度关节，变刚度机翼可通过其内部的串联变刚度关节调节刚度，串联变刚度关节由多个变刚度关节串联而成。进一步的，所述变刚度关节由杆件、牵引线、弹性元件组成，杆件可绕端点旋转，杆件通过牵引线与弹性元件相连，牵引线上下均设限位点，通过调节串联变刚度关节的弹性元件的弹性力可调节串联变刚度关节的刚度，从而调节变刚度机翼的刚度。当飞行器在起降阶段时，采用扑翼飞行模式，通过调节变刚度机翼刚度使其成为柔性机翼，柔性机翼上下扑动以提供飞行动力，同时可调节柔性机翼刚度配合机翼上扑和下扑动作；在飞行器柔性机翼下扑过程中，通过增加柔性机翼的刚度使机翼展开，以提高升力；在飞行器柔性机翼上扑过程中，通过降低柔性机翼的刚度使机翼弯曲，以降低阻力；当飞行器在飞行阶段时，切换为固定翼飞行模式，变刚度机翼固定不动，通过调节变刚度机翼刚度，使变刚度机翼从柔性机翼切换到刚性机翼；固定翼飞行模式下，飞行器的飞行动力源为螺旋桨或者涡轮发动机。本专利技术的优点在于：通过调节飞行器机翼刚度可使机翼在柔性翼和刚性翼之间切换，使飞行器同时具备扑翼飞行器和固定翼飞行器的特点，实现飞行器以扑翼模式在狭窄空间起降、以固定翼模式高速飞行。同时，通过调节飞行器机翼刚度使机翼在上扑过程中降低刚度，在气动力作用下实现机翼弯曲，以降低阻力。机翼在下扑过程中增加刚度，从而增加气动力作用面积以提高升力。附图说明图1是机翼刚度可变的飞行器的结构示意图。图2是上扑过程中机翼刚度可变的飞行器的示意图。图3是串联变刚度关节示意图。图4是平衡位置时的单个变刚度关节示意图。图5是转动时的单个变刚度关节示意图。附图标记说明:1.机身、2.变刚度机翼、3.串联变刚度关节、4.螺旋桨、5.涡轮发动机、6.变刚度关节、7.弹性元件、8.杆件、9.牵引线。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的优选实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。参见图1和图2，一种机翼刚度可变的飞行器，包含机身1、变刚度机翼2、螺旋桨4和涡轮发动机5；变刚度机翼2上设串联变刚度关节3，变刚度机翼2可通过其内部的串联变刚度关节3调节刚度，串联变刚度关节3由多个变刚度关节6串联而成。所述变刚度关节6由杆件8、牵引线9、弹性元件7组成，杆件8可绕端点旋转，杆件8通过牵引线9与弹性元件7相连，牵引线上下均设限位点，通过调节串联变刚度关节3的弹性元件7的弹性力可调节串联变刚度关节3的刚度，从而调节变刚度机翼2的刚度。当飞行器在起降阶段时，采用扑翼飞行模式，通过调节变刚度机翼2刚度使其成为柔性机翼，柔性机翼2上下扑动以提供飞行动力，同时可调节柔性机翼2刚度配合机翼2上扑和下扑动作；在飞行器柔性机翼2下扑过程中，通过增加柔性机翼2的刚度使机翼2展开，以提高升力；在飞行器柔性机翼2上扑过程中，通过降低柔性机翼2的刚度使机翼2弯曲，以降低阻力；当飞行器在飞行阶段时，切换为固定翼飞行模式，变刚度机翼2固定不动，通过调节变刚度机翼2刚度，使变刚度机翼2从柔性机翼切换到刚性机翼；固定翼飞行模式下，飞行器的飞行动力源为螺旋桨4或者涡轮发动机5；参见图3所示，变刚度机翼2内部的串联变刚度关节3由多个变刚度关节6串联而成。参见图4所示，组成串联变刚度关节3的单个变刚度关节6由杆件OiAi、牵引线AiCi、弹性元件Di组成。杆件OiAi可绕Oi旋转，杆件OiAi通过牵引线AiCi与弹性元件Di相连，牵引线AiCi可在Bi处限位。参见图5所示，当杆件OiAi从平衡位置转动时，弹性元件Di发生形变，会使杆件OiAi回到平衡位置。通过调节弹性元件Di不同的弹性力可设置不同的刚度，通过调节变刚度关节6的弹性力调节变刚度机翼2刚度。不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。因此，本专利技术的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机翼刚度可变的飞行器，其特征在于：包含机身(1)、变刚度机翼(2)、螺旋桨(4)和涡轮发动机(5)；变刚度机翼(2)上设串联变刚度关节(3)，变刚度机翼(2)可通过其内部的串联变刚度关节(3)调节刚度，串联变刚度关节(3)由多个变刚度关节(6)串联而成。

【技术特征摘要】
1.一种机翼刚度可变的飞行器，其特征在于：包含机身(1)、变刚度机翼(2)、螺旋桨(4)和涡轮发动机(5)；变刚度机翼(2)上设串联变刚度关节(3)，变刚度机翼(2)可通过其内部的串联变刚度关节(3)调节刚度，串联变刚度关节(3)由多个变刚度关节(6)串联而成。2.根据权利要求1所述的一种机翼刚度可变...

【专利技术属性】
技术研发人员：李康康，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：江西,36