[发明专利]一种高超声速飞行器翼稍小翼折叠机构和高超声速飞行器

说明书

本发明公开了一种高超声速飞行器翼稍小翼折叠机构和高超声速飞行器，折叠机构包括：第一翼体和第二翼体；第一翼体具有插槽，第二翼体具有插接板，插接板插入所述插槽并通过转动轴铰接；第一翼体上具有驱动单元和蜗杆，驱动单元输出轴与蜗杆连接；所述插接板端部为蜗轮，所述蜗轮与蜗杆啮合驱动第二翼体绕转动轴转动。该折叠机构能使翼稍小翼与机翼成任意角度，阻止气流的展向流动，达到提高机翼升力的目的。

技术领域

本发明涉及高超声速飞行器结构设计领域，尤其涉及一种高超声速飞行器翼稍小翼折叠机构和高超声速飞行器。

背景技术

高超声速飞行器飞行速域宽，历经亚声速、跨声速、超声速和高超声速四个阶段，气动载荷严重且复杂。提高高超声速飞行器的气动效率称为飞行器设计的关键技术之一。机翼在高超声速飞行器飞行过程中面临的飞行环境有着极大的不同，本发明通过机翼折叠技术改变机翼垂尾的角度以提高机翼在不同飞行状态下的气动效率，进而达到提高飞行器气动性能的目的。

高超声速飞行器飞行速域宽，飞行高度范围大，因而在不同的飞行阶段对机翼的升力需求不同。当飞行器飞行高度较低时需要机翼提供较大的升力加速爬升，随着飞行高度的增加以及马赫数的增大，机翼所提供的升力减小，同时由于大气密度的降低，机翼垂尾的操纵性下降。为提高高超声速飞行器在低空时机翼的升力和高空时机翼垂尾的操纵性，本发明采用机翼折叠的方式以适应飞行器在不同飞行阶段对机翼的功能需求。

发明内容

本发明目的在于为高超声速飞行器机翼设计一种折叠机构。具体提供一种高超声速飞行器翼稍小翼折叠机构和高超声速飞行器，在亚声速和跨声速阶段，该折叠机构能使翼稍小翼与机翼成任意角度，阻止气流的展向流动，达到提高机翼升力的目的；在超声速和高超声速阶段，该折叠机构能使翼稍小翼水平放置，增大机翼的升力面积，达到提高机翼升力的目的。同时，该折叠机构具有一定的刚度以保证机翼在气动载荷下不被破坏。

为了实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案。

一种高超声速飞行器翼稍小翼折叠机构，包括：第一翼体和第二翼体；第一翼体具有插槽，第二翼体具有插接板，插接板插入所述插槽并通过转动轴铰接；

第一翼体上具有驱动单元和蜗杆，驱动单元输出轴与蜗杆连接；所述插接板端部为蜗轮，所述蜗轮与蜗杆啮合驱动第二翼体绕转动轴转动。

作为本发明的进一步改进，所述第一翼体包括机翼腹板，机翼腹板上下缘分别设置有机翼上缘条、机翼下缘条，第一翼体端部的机翼腹板形成缺口，机翼上缘条上设置所述插槽；所述驱动单元和蜗杆设置在机翼下缘条上。

作为本发明的进一步改进，所述第二翼体包括垂尾腹板，垂尾腹板上下缘分别设置有垂尾上缘条和垂尾下缘条，第二翼体端部的垂尾腹板伸出并加工为所述蜗轮。

作为本发明的进一步改进，所述蜗轮设置在所述缺口内。

作为本发明的进一步改进，所述蜗轮的厚度小于所述垂尾腹板的厚度。

作为本发明的进一步改进，所述转动轴设置在蜗轮的圆心上。

作为本发明的进一步改进，所述蜗轮为四分之一圆弧结构。

一种高超声速飞行器，包括依次连接的机翼、内垂尾和外垂尾，机翼和内垂尾的连接处、内垂尾和外垂尾的连接处均设置有所述的折叠机构。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：