一种无人机可变形机翼制造技术

一种无人机可变形机翼，涉及先进智能材料领域，包括有镍钛记忆合金骨架、机翼蒙皮、电热激励装置及力传感器安装和玄武岩纤维隔热层，电热激励装置及力传感器安装设置在镍钛记忆合金骨架中，玄武岩纤维隔热层包覆在镍钛记忆合金骨架外表面；多个镍钛记忆合金骨架间隔排列构成向上变形机翼骨架；多个镍钛记忆合金骨架间隔排列构成向下变形机翼骨架；向上变形机翼骨架和向下变形机翼骨架交错排列构成机翼骨架；机翼蒙皮包覆在机翼骨架外表面。本实用新型专利技术包括四种可变形机翼的变形方法。本实用新型专利技术采用智能材料并进行仿生结构设计，从而有效降低飞行阻力和噪音，提高能源利用效率，改善飞机的巡航和冲刺能力，以及飞行机动能力。

A deformable wing of UAV

【技术实现步骤摘要】
一种无人机可变形机翼
本技术涉及先进智能材料领域，具体来说涉及一种无人机可变形机翼，用于固定翼无人机。
技术介绍
现今固定翼无人飞机的机翼都为刚性构件，机翼各部件之间依靠传统机械传动方式控制机翼工作状态，机翼的这种工作方式有很多缺陷，在超高速飞行过程中会产生较大的振动噪声和较大飞行阻力，降低了飞机的使用寿命。机翼构件数量多，增加了飞机重量，增大了飞机飞行阻力，造成能源浪费和环境污染，增加飞机制造成本。在一些小型固定翼无人机上，为减小制造难度，通常把机翼设计为一个固定装置，这样虽然能降低制造飞机的难度，但飞机性能受到限制。为保证飞行安全性，机翼各部件必须具有很高的工作可靠性，采用传统机械传动方式，为保证复杂机构工作可靠性，势必要提高日常规维护和维修频率，这降低了飞机的使用率，造成大量时间和人工成本浪费。且机械传动受环境影响较大，在极端环境下极易发生机构失效。
技术实现思路
本技术为解决上述问题，而提供一种无人机可变形机翼。一种无人机可变形机翼，包括有镍钛记忆合金骨架、机翼蒙皮、电热激励装置及力传感器和玄武岩纤维隔热层，电热激励装置及力传感器设置在镍钛记忆合金骨架中，玄武岩纤维隔热层包覆在镍钛记忆合金骨架外表面；多个镍钛记忆合金骨架间隔排列构成向上变形机翼骨架；多个镍钛记忆合金骨架间隔排列构成向下变形机翼骨架；向上变形机翼骨架和向下变形机翼骨架交错排列构成机翼骨架；机翼蒙皮包覆在机翼骨架外表面。一种无人机可变形机翼，包括有镍钛记忆合金骨架、机翼蒙皮、玄武岩纤维隔热层和偏置弹簧，玄武岩纤维隔热层包覆在镍钛记忆合金骨架外表面；多个镍钛记忆合金骨架间隔排列构成向上变形机翼骨架；多个镍钛记忆合金骨架间隔排列构成向下变形机翼骨架；向上变形机翼骨架和向下变形机翼骨架交错排列构成机翼骨架；机翼蒙皮包覆在机翼骨架外表面，向上变形机翼骨架一端与偏置弹簧连接，该偏置弹簧的另一端连接在机翼的根部；向下变形机翼骨架一端与偏置弹簧连接，该偏置弹簧的另一端连接在机翼的根部。一种无人机可变形机翼，包括有镍钛记忆合金骨架、机翼蒙皮、电热激励装置及力传感器和玄武岩纤维隔热层，电热激励装置及力传感器设置在镍钛记忆合金骨架中，玄武岩纤维隔热层包覆在镍钛记忆合金骨架外表面；多个镍钛记忆合金骨架间隔排列构成向上变形翼尖骨架；多个镍钛记忆合金骨架间隔排列构成向下变形翼尖骨架；向上变形翼尖骨架和向下变形翼尖骨架交错排列构成翼尖骨架；机翼蒙皮包覆在翼尖骨架外表面。一种无人机可变形机翼，包括有机翼骨架、机翼蒙皮、可变形记忆合金弹簧组和偏置弹簧组，机翼蒙皮包覆在机翼骨架外表面，可变形记忆合金弹簧组和偏置弹簧组的一端与机翼骨架连接，可变形记忆合金弹簧组和偏置弹簧组的另一端连接在机翼的根部。一种无人机可变形机翼，包括有机翼骨架、机翼蒙皮和加热和温控系统，机翼蒙皮包覆在机翼骨架外表面，机翼蒙皮的材质为可变形记忆合金，加热和温控系统设置在机翼蒙皮内表面。所述的机翼蒙皮的材质为柔性可变形聚醚醚酮纤维复合材料。所述机翼蒙皮使用粘接剂黏贴在机翼骨架上。所述机翼蒙皮使用粘接剂黏贴在翼尖骨架上。镍钛合金记忆骨架在至℃环境下锻造成弓形，然后在常温下加工成原始形状。由于镍钛合金具有形状记忆功能，当需要机翼改变形状时，飞机控制系统控制电热激励装置及力传感器安装位置中的电热激励装置对需要改变形状的机翼骨架进行激励，当温度达到记忆合金的形状转变点时，机翼形状发生形状转变。综上，通过调控机翼的形状，达到对飞机飞行状态的调控。当需要机翼恢复原形时，通过前述三种恢复方式恢复原位。为保证机翼蒙皮和机翼骨架彼此温度变化时互不干扰，在机翼骨架上包裹一层隔热层。隔热层材料选用玄武岩纤维。向上变形机翼骨架和向下变形机翼骨架差动驱动，将向上变形机翼骨架和向下变形机翼骨架分组激励，本技术可使可变形机翼发生上下变形或前后变形，也可以机翼本身不发生形变，只翼尖发生上下变形。一种无人机可变形机翼的变形方法，包括以下步骤：1、向上变形机翼骨架和向下变形机翼骨架差动式驱动的变形方法：向上变形机翼骨架和向下变形机翼骨架训练成变形方向相反；具体步骤如下：1.1、无人机控制系统控制温控系统对需要改变形状的向上变形机翼骨架或向下变形机翼骨架进行加热，当温度达到记忆合金的形状转变点时，向上变形机翼骨架或向下变形机翼骨架形状发生相应形状转变，带动与向上变形机翼骨架和向下变形机翼骨架胶粘在一起的柔性可变形机翼蒙皮发生形变。1.2、当需要回复无人机机翼变形时，无人机控制系统控制温控系统对没有加热的向上变形机翼骨架或向下变形机翼骨架加热，当温度达到记忆合金的形状转变点时，向上变形机翼骨架和向下变形机翼骨架发生相反的形状转变，将相对方的变形机翼骨架拉回原位，从而带动和机翼骨架架胶粘在一起的柔性可变形机翼蒙皮回归原位。即向上变形机翼骨架先加热变形，向下变形机翼骨架后加热变形，将向上变形机翼骨架拉回原位；向下变形机翼骨架先加热变形，向上变形机翼骨架后加热变形，将向下变形机翼骨架拉回原位。2、形状记忆合金机翼骨架与柔性机翼蒙皮互为驱动的变形方法；具体步骤如下：2.1、无人机控制系统控制温控系统对需要改变形状的向上变形机翼骨架或向下变形机翼骨架进行加热，当温度达到记忆合金的形状转变点时，向上变形机翼骨架或向下变形机翼骨架形状发生相应形状转变，带动和机翼骨架胶粘在一起的柔性可变形的机翼蒙皮发生形变。2.2、当需要恢复机翼形状时，控制柔性可变形的机翼蒙皮内的温控系统，通过柔性可变形的机翼蒙皮带动向上变形机翼骨架或向下变形机翼骨架恢复原形。3、机翼骨架搭配弹簧的变形方法：此方法可以分为两种方式，具体如下：3.1形状记忆合金机翼骨架搭配偏置弹簧的偏动式变形方法：具体步骤如下：3.1.1无人机控制系统控制温控系统对需要改变形状的向上变形机翼骨架或向下变形机翼骨架进行加热，当温度达到记忆合金的形状转变点时，无人机机翼骨架形状发生相应形状转变，带动和机翼骨架胶粘在一起的柔性可变形的机翼蒙皮发生形变。3.1.2当需要恢复机翼形状时，偏置弹簧作用将机翼骨架拉回原位，从而带动粘结在机翼骨架上的柔性可变形的机翼蒙皮恢复原位。3.1.3机翼骨架和柔性可变形的机翼蒙皮一体成型，在机翼根部设置两组弹簧，一组为可变形记忆合金弹簧组，一组为偏置弹簧组的变形方法；其步骤如下：3.2、无人机控制系统控制温控系统对需要改变形状的记忆合金弹簧组进行加热，当温度达到记忆合金的形状转变点时，记忆合金弹簧组带动无人机机翼骨架发生相应形状转变，从而带动和机翼骨架胶粘在一起的柔性可变形机翼蒙皮发生形变。3.2.1、当需要恢复机翼形状时，偏置弹簧作用将机翼骨架拉回原位，从而带动粘结在记忆合金骨架上的柔性可变形机翼蒙皮恢复原位。4、只无人机机翼翼尖部位的变形方法，无人机机翼刚性骨架与柔性可变形机翼蒙皮一体成型，只翼尖部位发生变形，翼尖的变形方法分为两种形式：向上变形翼尖骨架和向下变形翼尖骨架分组互为驱动的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机可变形机翼，其特征在于：包括有镍钛记忆合金骨架(1)、机翼蒙皮、电热激励装置及力传感器(3)和玄武岩纤维隔热层(4)，电热激励装置及力传感器(3)设置在镍钛记忆合金骨架(1)中，玄武岩纤维隔热层(4)包覆在镍钛记忆合金骨架(1)外表面；多个镍钛记忆合金骨架(1)间隔排列构成向上变形机翼骨架(11)；多个镍钛记忆合金骨架(1)间隔排列构成向下变形机翼骨架(12)；向上变形机翼骨架(11)和向下变形机翼骨架(12)交错排列构成机翼骨架；机翼蒙皮包覆在机翼骨架外表面。/n

【技术特征摘要】
1.一种无人机可变形机翼，其特征在于：包括有镍钛记忆合金骨架(1)、机翼蒙皮、电热激励装置及力传感器(3)和玄武岩纤维隔热层(4)，电热激励装置及力传感器(3)设置在镍钛记忆合金骨架(1)中，玄武岩纤维隔热层(4)包覆在镍钛记忆合金骨架(1)外表面；多个镍钛记忆合金骨架(1)间隔排列构成向上变形机翼骨架(11)；多个镍钛记忆合金骨架(1)间隔排列构成向下变形机翼骨架(12)；向上变形机翼骨架(11)和向下变形机翼骨架(12)交错排列构成机翼骨架；机翼蒙皮包覆在机翼骨架外表面。


2.一种无人机可变形机翼，其特征在于：一种无人机可变形机翼，包括有镍钛记忆合金骨架(1)、机翼蒙皮、玄武岩纤维隔热层(4)和偏置弹簧(2)，玄武岩纤维隔热层(4)包覆在镍钛记忆合金骨架(1)外表面；多个镍钛记忆合金骨架(1)间隔排列构成向上变形机翼骨架(11)；多个镍钛记忆合金骨架(1)间隔排列构成向下变形机翼骨架(12)；向上变形机翼骨架(11)和向下变形机翼骨架(12)交错排列构成机翼骨架；机翼蒙皮包覆在机翼骨架外表面，向上变形机翼骨架(11)一端与偏置弹簧(2)连接，该偏置弹簧(2)的另一端连接在机翼的根部；向下变形机翼骨架(12)一端与偏置弹簧(2)连接，该偏置弹簧(2)的另一端连接在机翼的根部。


3.一种无人机可变形机翼，其特征在于：一种无人机可变形机翼，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志辉，闫维，于征磊，刘庆萍，邵艳龙，张清泉，张晓龙，刘宇霆，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林;22