[发明专利]一种折叠翼无人机翼面快速展开机构

说明书

本发明提供了一种折叠翼无人机翼面快速展开机构，包括底座、燃气作动筒、齿条和齿轮，所述的底座上沿飞机轴向开有导槽；所述的作动筒安装在底座上，输出端固连齿条，推动齿条沿导槽运动；所述的齿条两侧对称设置有转轴座，所述的齿轮套接在转轴座上，并用压紧梁对其进去转轴轴向限位，底部开有弧形导槽，导槽端头开有销孔；所述的齿轮固连翼面，并与齿条啮合，在作动筒的推力作用下，齿条沿导槽运动，推动两侧翼面同步展开；所述的转轴座上设置有弹簧销，在弹簧作用下顶入齿轮的弧形导槽中，并在翼面展开到位后伸入齿轮的销孔中锁定齿轮。本发明能够减小现有折叠机构的质量和体积，简化结构，降低成本，易于操作。

技术领域

本发明涉及飞行器设计领域，尤其是一种飞行器翼面折叠展开机构。

背景技术

翼面是构成无人机气动外形主要的部件，其功用是产生气动升力，用于平衡无人机在飞行时的重力并提供调姿变轨需要的法向力。目前，大部分无人机在发射时多采用箱/筒式装备，还有一些是直接挂在飞机上，这就对无人机的质量和轮廓尺寸提出了更高的规范。对于安装了翼面的无人机，较大的翼展对无人机的运输和发射装置提出新的要求。采用折叠翼的布局，可以减轻无人机结构重量，有效缩小翼面占用空间，提高无人机的机动性，减小运输过程中由于振动等恶劣环境对无人机造成的破坏。因此，折叠机构在各种类型的无人机上得到广泛的应用。

目前国内已应用的折叠翼的展开方式多采用弹性元件驱动式或微电机驱动式，这些折叠形式不同程度地存在可靠性低，不能按要求展开到位或过展开的缺点，例如采用弹簧式展开机构，弹簧的疲劳特性会导致长时间的贮存后，机翼展开的可靠性降低，或者就是可以可靠展开，但是机构复杂、部件多，间接降低展开的可靠度。对于采用微电机驱动式的展开结构，普遍存在展开时间长、响应速度慢的缺点，同时由于电机自身电气和机械参数的离散性，左右翼面的运动状态存在差异，展开同步性差。

专利申请“一种飞行器翼面折叠展开机构”(申请号为2020114199891)公开了一种使用火工品作为动力源驱动折叠翼的展开机构，但是该机构需要使用火工品推动滑块沿滑轨运行，由滑块带动铰接的转动架，进而带动飞行器翼面，结构复杂，容易损坏。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种折叠翼无人机翼面快速展开机构，能够减小现有折叠机构的质量和体积，简化结构，降低成本，整个折叠展开机构在燃气作动筒的驱动下可靠同步展开，展开时间小于0.8s，并能利用限位和锁定装置准确定位，易于操作，能够满足无人机的停放、空中飞行等各种工况。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种折叠翼无人机翼面快速展开机构，包括底座、燃气作动筒、齿条和齿轮。

所述的底座上沿飞机轴向开有导槽；所述的作动筒安装在底座上，输出端固连齿条，推动齿条沿导槽运动；所述的齿条两侧对称设置有转轴座，所述的齿轮套接在转轴座上，并用压紧梁对其进去转轴轴向限位，底部开有弧形导槽，导槽端头开有销孔；所述的齿轮固连翼面，并与齿条啮合，在作动筒的推力作用下，齿条沿导槽运动，推动两侧翼面同步展开；所述的转轴座上设置有弹簧销，在弹簧作用下顶入齿轮的弧形导槽中，并在翼面展开到位后伸入齿轮的销孔中锁定齿轮。

所述的底座、齿条、齿条、转轴座、压紧梁采用高强度钢或钛合金机加成型。

所述的弹簧销采用高强度钢机加成型。

本发明的有益效果是：

(1)采用联动齿轮齿条的形式，结构简单，摩擦阻力小，安装使用方便。剪切销设计精巧，在折叠状态下能保证弹翼可靠锁定，确保无人机在贮存、运输、挂飞和投放时不会展开；

(2)采用燃气作动筒作为动力源，具有展开迅速、动力大、展开到位可靠度高的优点，同时在调整活塞杆和装药量的前提下，可满足不同无人机的展开时间和行程要求，可靠性高；