專利名稱：一種可改變機翼形狀的飛行器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種飛行器。
背景技術(shù)：
機翼是飛行器在飛行中可重新構(gòu)型的主要部件。在飛行中有目地的改變機翼外形(如機翼后掠、改變翼展和彎度等)可以有效地增加機翼的飛行性能。其中，改變翼展和機翼面積的效果最為突出。比如，飛機在巡航時通常要求機翼具有高展弦比和大機翼面積，而飛機要想高速飛行，就要求低展弦比和小機翼面積?，F(xiàn)代超音速飛機廣泛采用的小展弦比大后掠機翼，超音速阻力較小，但低速時氣動效率低，升力特性不好，用低速性能好的大展弦比小后掠角的機翼又會使超音速性能變壞。變展弦比飛機通過機翼展弦比的變化可以解決高、低速性能要求的矛盾。飛機在起飛著陸和低速飛行時用較大的展弦比，因而具有較高的低速巡航效率和較大的起飛著陸升力；在超音速飛行時用較小的展弦比，對于減小超音速飛行的阻力很有利。此外，超音速轟炸機和強擊機作超低空高速飛行時，為了減少不平穩(wěn)氣流引起的顛簸，也要求機翼具有較小的展弦比。
而當(dāng)今的一些變形機翼飛行器，機翼需要通過一套強有力的驅(qū)動裝置方可在飛行中快速改變其形狀，這就勢必存在機翼運動機構(gòu)復(fù)雜、重量大、研制成本高，飛行器操作難度大、飛行性能低的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可改變機翼形狀的飛行器，它可解決現(xiàn)有的變形機翼飛行器存在機翼運動機構(gòu)復(fù)雜、重量大、研制成本高、操作難度大、飛行性能低的問題。
本發(fā)明由機身和兩個機翼組成；所述每個機翼由固定機翼、滑動機翼、形狀記憶合金棒、圓柱體、滑輪組成；所述固定機翼的一端與機身固接，固定機翼的骨架內(nèi)沿固定機翼的尾端至首端的方向上依次裝有圓柱體和與圓柱體固接的形狀記憶合金棒，圓柱體的外表面上沿圓柱體的長度方向設(shè)有螺旋形凹槽，所述滑動機翼裝在固定機翼的骨架內(nèi)，滑動機翼的首端裝有滑輪，所述滑輪裝在所述螺旋形凹槽內(nèi)。
本發(fā)明具有以下有益效果在本發(fā)明中，驅(qū)動滑動機翼線性移動的驅(qū)動器是形狀記憶合金棒，預(yù)先給形狀記憶合金棒施加一定角度的旋轉(zhuǎn)，利用電阻絲加熱的方式對形狀記憶合金棒加熱，當(dāng)形狀記憶合金棒加熱后，熱驅(qū)動使形狀記憶合金棒恢復(fù)到原來的形狀，這樣，隨著形狀記憶合金棒的扭轉(zhuǎn)帶動圓柱體轉(zhuǎn)動，帶動滑動機翼上的滑輪在圓柱體的螺旋形凹槽內(nèi)滑動，從而實現(xiàn)了滑動機翼的伸出與收回。因此，本發(fā)明同現(xiàn)在廣泛采用的大型樞軸裝置相比，具有質(zhì)量輕、機構(gòu)簡單、維修方便等優(yōu)點，不僅可大大降低飛行器的整體質(zhì)量，提高武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)機動性和安全性，同時還可減少武器在服役過程中的風(fēng)險性，降低維護(hù)成本。從長遠(yuǎn)來看，飛行器這種機翼外形上的變化能夠使飛機達(dá)到更高的速度，并且擁有高燃油效率、高飛行質(zhì)量、高安全性能以及更好的可操作性、更快的著陸速度，適應(yīng)各種條件的起飛場，如戰(zhàn)斗機可以借助其較大的展弦比和較大的機翼助其在較短的跑道上起飛，或在敵方目標(biāo)的上空慢速徘徊，當(dāng)需要投下炸彈時，機翼可以并攏縮短機翼，減小展弦比，以便為快速攻擊做好準(zhǔn)備。類似地，一些民航客機也可以在飛行時改變其機翼形狀，便于省油和更迅速地抵達(dá)目的地。也就是說，本發(fā)明既可以使飛行器具有較短的起飛距離、較長的滯空時間；在必要時又可以使飛行器具有較快的飛行速度，較高的靈活性。因此，本發(fā)明不僅可以改變機翼形狀，利用此相關(guān)技術(shù)還可以用于可變翼巡航導(dǎo)彈、艦船潛艇結(jié)構(gòu)等軍用武器結(jié)構(gòu)中，為實現(xiàn)武器系統(tǒng)的安全化、智能化、自適應(yīng)化提供有力的基礎(chǔ)保障，大大地提高了武器系統(tǒng)(尤其是無人機)的作戰(zhàn)性能和安全性。


圖1是本發(fā)明的俯視圖(機翼形狀不變)，圖2是本發(fā)明的俯視圖(改變機翼形狀)。
具體實施例方式
具體實施方式
一結(jié)合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式由機身1和兩個機翼2組成；兩個機翼2對稱設(shè)置在機身1的左右兩側(cè)，所述每個機翼2由固定機翼3、滑動機翼4、形狀記憶合金棒5、圓柱體6、滑輪7組成；所述固定機翼3的一端與機身1固接，固定機翼3的骨架內(nèi)沿固定機翼3的尾端至首端的方向上依次裝有圓柱體6和與圓柱體6固接的形狀記憶合金棒5，圓柱體6的外表面上沿圓柱體6的長度方向設(shè)有螺旋形凹槽8，所述滑動機翼4裝在固定機翼3的骨架內(nèi)，滑動機翼4的首端裝有滑輪7，所述滑輪7裝在所述螺旋形凹槽8內(nèi)，固定機翼3和滑動機翼4所用材料與現(xiàn)有機翼材料相同；所述形狀記憶合金棒5的加熱方式是直接通電加熱或通過電阻絲加熱。
具體實施方式
二結(jié)合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式的形狀記憶合金棒5是TiNi形狀記憶合金棒、Cu-Zn形狀記憶合金棒、Cu-Al-Ni形狀記憶合金棒、Cu-Sn形狀記憶合金棒、Mn-Cu形狀記憶合金棒、Fe-Pt形狀記憶合金棒或Fe-Mn-Si形狀記憶合金棒其中的一種。形狀記憶合金棒在外界扭轉(zhuǎn)力作用下(環(huán)境溫度低于形狀記憶合金馬氏體轉(zhuǎn)化溫度)，形狀記憶合金棒產(chǎn)生一定的扭轉(zhuǎn)變形(扭轉(zhuǎn)應(yīng)變低于10％)，然后對形狀記憶合金棒加熱，形狀記憶合金棒發(fā)生奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變，扭轉(zhuǎn)變形回復(fù)至原始形狀。如此設(shè)置，以上形狀記憶合金棒具有扭矩大、可回復(fù)扭轉(zhuǎn)角度大、響應(yīng)速度快、熱-機械循環(huán)可重復(fù)性高的特點。另外，如采用通電加熱，以上形狀記憶合金棒還有電響應(yīng)特性，便于控制系統(tǒng)的運動。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
一相同。
權(quán)利要求
1.一種可改變機翼形狀的飛行器，它由機身(1)和兩個機翼(2)組成；其特征在于所述每個機翼(2)由固定機翼(3)、滑動機翼(4)、形狀記憶合金棒(5)、圓柱體(6)、滑輪(7)組成；所述固定機翼(3)的一端與機身(1)固接，固定機翼(3)的骨架內(nèi)沿固定機翼(3)的尾端至首端的方向上依次裝有圓柱體(6)和與圓柱體(6)固接的形狀記憶合金棒(5)，圓柱體(6)的外表面上沿圓柱體(6)的長度方向設(shè)有螺旋形凹槽(8)，所述滑動機翼(4)裝在固定機翼(3)的骨架內(nèi)，滑動機翼(4)的首端裝有滑輪(7)，所述滑輪(7)裝在所述螺旋形凹槽(8)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可改變機翼形狀的飛行器，其特征在于形狀記憶合金棒(5)是TiNi形狀記憶合金棒、Cu-Zn形狀記憶合金棒、Cu-Al-Ni形狀記憶合金棒、Cu-Sn形狀記憶合金棒、Mn-Cu形狀記憶合金棒、Fe-Pt形狀記憶合金棒或Fe-Mn-Si形狀記憶合金棒其中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種可改變機翼形狀的飛行器，其特征在于所述形狀記憶合金棒(5)的加熱方式是直接通電加熱或通過電阻絲加熱。
全文摘要
一種可改變機翼形狀的飛行器，它涉及一種飛行器。針對現(xiàn)有的變形機翼飛行器存在機翼運動機構(gòu)復(fù)雜、重量大、研制成本高，飛行器操作難度大、飛行性能低的問題。本發(fā)明由機身(1)和兩個機翼(2)組成；每個機翼(2)由固定機翼(3)、滑動機翼(4)、形狀記憶合金棒(5)、圓柱體(6)、滑輪(7)組成；固定機翼(3)的一端與機身(1)固接，固定機翼(3)的骨架內(nèi)裝有圓柱體(6)和與圓柱體(6)固接的形狀記憶合金棒(5)，圓柱體(6)上設(shè)有螺旋形凹槽(8)，滑動機翼(4)裝在固定機翼(3)的骨架內(nèi)，滑動機翼(4)的首端裝有滑輪(7)，滑輪(7)裝在螺旋形凹槽(8)內(nèi)。本發(fā)明利用形狀記憶合金棒作為變形機翼的驅(qū)動源，其質(zhì)量輕、機構(gòu)簡單、維修方便，通過機翼形狀的變化解決了飛行器高、低速飛行性能的矛盾。
文檔編號B64C3/56GK101028867SQ20071007197
公開日2007年9月5日 申請日期2007年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月30日
發(fā)明者冷勁松, 劉彥菊, 劉曉偉, 孫啟健 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)