混合结构折叠式三角形机翼及飞行器的制作方法

本技术涉及航空，具体提供一种具有混合结构的可折叠/展开的三角形固定翼机翼及包含该机翼的飞行器。

背景技术：

1、机翼是飞行器的一个重要组成部分，而折叠式机翼，因为可以节约空间，越来越多地应用于飞行器中。现有技术中，中国专利：2016102280241，2020107300708，2024212063123；美国专利：us 10696376b2, us11584507b2,提供了一种三角形折叠式机翼，该机翼包括由滑轨、可折叠的机翼多重三角形框架结构、蒙皮支撑肋、蒙皮连接肋等共同组成的可折叠/展开的机翼支撑骨架，以及和机翼支撑骨架相关部件连接的机翼上下蒙皮（部分可为充气式蒙皮）、折叠式襟翼等共同构成，该机翼支撑骨架受机翼折叠/展开装置作用力后，能够向外展开形成三角形固定翼机翼，为飞行器提供升力，或向机身方向收拢折叠便于存储运输。

2、现有技术提供的折叠式机翼存在以下问题：

3、1.该机翼可折叠/展开的机翼支撑骨架结构较复杂，支撑杆件多，重量较重。

4、2.由于可折叠/展开的机翼支撑骨架的特性，使得机翼上下表面蒙皮之间相互不关联，无法连接成为一个整体，需要由机翼支撑骨架、蒙皮支撑肋和蒙皮连接肋共同作用才能够保持稳定，使得机翼蒙皮和机翼支撑骨架之间的结构关联变得复杂。

5、3.该机翼因为其结构的特性，使得无法在机翼后缘安装固定的襟翼，折叠式襟翼结构复杂、操作困难、稳定性不足，影响了机翼的气动调节能力。

技术实现思路

1、针对以上问题，本实用新型采用新的理念和结构，解决现有技术存在的问题，提供一种新型的可折叠/展开的混合结构三角形机翼，为飞行器提供升力。

2、本实用新型提供了一种新型的技术方案，其实施例是一种混合结构折叠式三角形机翼，属于可折叠/展开的固定翼机翼。

3、本实用新型提供的混合结构折叠式三角形机翼，包括由刚性材料制成的可折叠/展开的三角形机翼支撑骨架，和由柔性气密材料制成的充气式蒙皮，其中所述三角形机翼支撑骨架包括：滑轨，机翼前缘梁，机翼后缘梁和机翼后缘梁滑动铰接组件，

4、其中所述滑轨和机身固定连接，所述机翼前缘梁的翼根通过机翼前缘梁翼根铰接点和机身铰接，所述机翼后缘梁滑动铰接组件和滑轨滑动连接并能够沿滑轨前后移动，机翼后缘梁的翼根和机翼后缘梁滑动铰接组件铰接，机翼前缘梁和机翼后缘梁的翼端通过机翼前、后缘梁翼端铰接点相互铰接，

5、所述三角形机翼支撑骨架还包括多条大致平行的蒙皮稳定肋，所述蒙皮稳定肋的前端通过机翼前缘梁铰接点铰接在机翼前缘梁的下表面，蒙皮稳定肋的后端和连接在机翼后缘梁下表面的旋转套筒连接组件滑动连接，当机翼支撑骨架展开到最大翼展时，蒙皮稳定肋被旋转套筒连接组件限位锁定。

6、进一步地，所述充气式蒙皮包括四周封闭的上下表面蒙皮，并且与多条蒙皮间隔肋连接，且所述蒙皮间隔肋上设有贯穿孔洞。

7、充气式蒙皮的边缘连接着机翼前缘梁、机翼后缘梁、滑轨上的多个滑动连接件，中间通过若干个连接件和多条蒙皮稳定肋滑动连接，充气式蒙皮填充了三角形机翼支撑骨架围合的内部空间，构成了机翼主翼面，该机翼主翼面由柔性气密可折叠材料构成。

8、进一步地，所述混合结构折叠式三角形机翼包括机翼后缘襟副翼，所述机翼后缘襟副翼连接在机翼后缘梁后部。

9、所述襟副翼用于机翼的气动调节。

10、进一步地，所述混合结构折叠式三角形机翼还包括机翼折叠/展开装置，其用于拉动机翼后缘梁滑动铰接组件，带动后缘梁的翼根沿滑轨运动，推动机翼支撑骨架以机翼前缘梁翼根铰接点为中心向外展开或向内收拢，同时带动与机翼支撑骨架连接的充气式蒙皮展开或折叠。

11、进一步地，所述混合结构折叠式三角形机翼还包括机翼蒙皮充/排气装置和蒙皮内外压差测量调控装置，用于充气式蒙皮的充气或排气，以及测量调控蒙皮内外压差。

12、进一步的，所述混合结构折叠式三角形机翼，机翼被完全展开后，机翼蒙皮充/排气装置通过风口为充气式蒙皮充气到设计压强，充气后的蒙皮鼓起、绷紧、塑形、表面硬化，和机翼支撑骨架共同形成符合设计的机翼气动外形，能够产生和承受飞行器飞行过程中的气动荷载，共同构成了混合结构折叠式三角形机翼。

13、进一步的，所述混合结构折叠式三角形机翼是一种可折叠/展开的三角形固定翼机翼，充气式蒙皮形成的主翼面将飞行器在飞行过程中产生和承受的气动荷载传递给机翼支撑骨架，从而为飞行器提供升力。

14、进一步地，所述机翼后缘梁滑动铰接组件和机翼蒙皮翼根滑动连接件共轨设置。

15、所述混合结构折叠式三角形机翼的折叠/展开过程是可逆过程。进一步地，所述充气式蒙皮采用冲压式充气。

16、本实用新型另一方面还提供一种飞行器，包括上述混合结构折叠式三角形机翼，其中所述飞行器为手抛型无人机，弹射发射无人机，储运发一体化无人机，空投型无人机，潜射型无人机、飞行汽车、尾座式垂直起降飞机或者个人飞行器。

17、本实用新型包括以下特性和优点：

18、1.本实用新型机翼折叠和展开后的形态、体积、面积都发生了巨大变化，机翼展开后形成三角形固定翼，能够为有需求的飞行器提供升力。机翼折叠后，收拢于机身，其机翼翼展、面积、体积较展开的机翼缩小了数倍，便于存储和运输。

19、2.本实用新型机翼支撑骨架结构的杆件数量大量减少，机翼升力主要由充气式蒙皮产生，因此，机翼结构简洁，机翼重量较轻。

20、3.本实用新型机翼的充气式蒙皮被刚性支撑骨架张拉、支撑、定型、稳固，充气式蒙皮产生的升力也传递给机翼支撑骨架，充气式蒙皮内压强只需维持其在飞行器飞行过程中基本保持其气动外形稳定，因此，充气式蒙皮内充气压强不需要很高（对比完全充气式机翼），蒙皮内外压差比较容易维持在较低的压差范围内。由此带来的增益是，充气装置要求降低，重量减轻；蒙皮厚度和强度要求也相应降低，重量减轻；对工艺的技术要求相应降低，价格降低。

21、4.本实用新型适用于多种类型、对机翼展开/折叠有此类要求的飞行器，包括飞行汽车、应用于不同场景的无人机、尾坐式垂直起降飞机、无人运输载具等等，由此能够产生一系列新型飞行器。

1.一种混合结构折叠式三角形机翼，包括由刚性材料制成的可折叠/展开的三角形机翼支撑骨架，和由柔性气密材料制成的充气式蒙皮（14），其特征在于：

2.根据权利要求1所述的混合结构折叠式三角形机翼，其特征在于，所述充气式蒙皮（14）包括四周封闭的上下表面蒙皮，并且与多条蒙皮间隔肋（15）连接，且所述蒙皮间隔肋（15）上设有贯穿孔洞。

3.根据权利要求1所述的混合结构折叠式三角形机翼，其特征在于，所述充气式蒙皮（14）的边缘与所述机翼前缘梁（5）、机翼后缘梁（6）和滑轨（1）上的多个蒙皮翼根滑动连接件（8）连接，中间通过蒙皮稳定肋滑动连接件（13）和蒙皮稳定肋（10）滑动连接。

4.根据权利要求1所述的混合结构折叠式三角形机翼，其特征在于，还包括机翼后缘襟副翼(9)，所述机翼后缘襟副翼(9)连接在机翼后缘梁(6)后部。

5.根据权利要求1所述的混合结构折叠式三角形机翼，其特征在于，还包括机翼折叠/展开装置(16)，所述机翼折叠/展开装置(16)用于拉动机翼后缘梁滑动铰接组件(3)，带动后缘梁(6)的翼根沿滑轨(1)运动，推动机翼支撑骨架以机翼前缘梁翼根铰接点(2)为中心向外展开或向内收拢，同时带动与机翼支撑骨架连接的充气式蒙皮(14)展开或折叠。

6.根据权利要求1所述的混合结构折叠式三角形机翼，其特征在于，还包括机翼蒙皮充/排气装置(17)，和蒙皮内外压差测量调控装置(18)，用于充气式蒙皮(14)的充气或排气，以及测量调控蒙皮内外压差。

7.根据权利要求1所述的混合结构折叠式三角形机翼，其特征在于，机翼后缘梁滑动铰接组件(3)和蒙皮翼根滑动连接件(8)共轨设置。

8.根据权利要求1所述的混合结构折叠式三角形机翼，其特征在于，所述充气式蒙皮(14)采用冲压式充气。

9.一种飞行器，包括根据权利要求1-8中任一项所述的混合结构折叠式三角形机翼，其特征在于，所述飞行器为手抛型无人机，弹射发射无人机，储运发一体化无人机，空投型无人机，潜射型无人机、飞行汽车、尾座式垂直起降飞机或者个人飞行器。