一种飞行器重心调整装置的制作方法

1.本实用新型涉及飞行器结构设计技术领域，尤其涉及一种飞行器重心调整装置。

背景技术：

2.飞机设计时，飞机的重心位置在设计阶段就已经确定好空机重心位置、全机重心位置及随燃油和外挂物投弃的重心变化，并满足重心包线要求。在设计阶段，调整重心的方法有：
3.（1）调整设备位置，调整设备位置适用于方案设计阶段，也可以在改型飞机上使用，是一种有效调整重心的方法；
4.（2）调整机翼参数，调整机翼参数适用于方案设计阶段，是通过调整机翼的后掠角、根梢比、展弦比、机翼面积，使得机翼的平均气动力弦的长度或位置发生变化，从而调整重心；
5.（3）调整机身长度，调整机身长度也适用于方案设计阶段，机身长度的调整相当于相对调整机翼位置，通过调整机身，使机翼相对位置改变，达到改变平均气动弦的位置，使得重心满足要求；
6.（4）加装配平油箱，加装配平油箱后，可以根据飞机重心需要前后移动燃油，从而达到在飞行过程中调整重心位置的要求。这种方法在民用飞机上使用较多，如协和号、a330飞机等，都是通过加装配平油箱，在飞行过程中通过前后传输燃油改变飞行中的重心位置，满足空中飞行需要；
7.（5）调整耗油顺序，调整耗油顺序适用于方案设计阶段，通过各油箱按规定顺序耗油，使得全机的重心满足要求；
8.（6）加装配重，加装配重是在飞机研制的后期阶段，其它方法都无法采用时，采用加装配重来改变飞机的重心位置。这种方法的优点是改变了飞机的重心位置，缺点是占用了飞机的优质资源，让飞机带配重飞行，空耗了飞机燃油，降低了飞机的效率，除非万不得已，一般不会采用。
9.实际设计中，即使采取了以上的方案进行调整，有的飞行器仍不能满足重心的要求，或者要设计的飞行器已没有空间加装配平油箱，也没有更多的重量余量用作配平油箱设计，或者需要满足从满油到无油状态的重心要求，调整油顺序能够在部分飞行阶段满足重心要求，但不能满足接近小油量时的重心要求，所以无法使用。
10.因此，有必要改善上述相关技术方案中存在的一个或者多个问题。
11.需要注意的是，本部分旨在为权利要求书中陈述的本公开的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

技术实现要素：

12.本实用新型的目的在于提供一种飞行器重心调整装置，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。
13.本实用新型提供了一种飞行器重心调整装置，包括：
14.驱动机构，所述驱动机构固定设置于机身上，所述驱动机构可伸缩运动；
15.导向机构，所述导向机构固定设置于机身上；
16.旋转机构，所述旋转机构包括转动部和固定部，所述转动部和所述固定部相对转动连接，所述转动部和所述导向机构配合连接，所述固定部和所述驱动机构固定连接，所述驱动机构的伸缩运动带动所述固定部发生移动，从而使所述转动部发生转动且使所述转动部沿所述导向机构发生移动，所述转动部和机翼固定连接；
17.其中，所述机翼通过所述转动部和所述机身连接，所述机翼在所述转动部的旋转下发生转动，所述机翼随所述转动部沿所述导向机构发生移动。
18.优选的，所述飞行器重心调整装置还包括：
19.定位装置，所述定位装置固定设置于所述机身上，用于对移动后的所述机翼以及旋转后的所述机翼进行定位。
20.优选的，所述机翼的底面设有弹性凸起，所述定位装置为凹型结构，所述弹性凸起和所述凹型结构相适配。
21.优选的，所述定位装置包括第一定位部和第二定位部，所述第一定位部和第二定位部位于同一平面，所述第一定位部用于对移动后的所述机翼的位置进行定位，所述第二定位部用于对旋转后的所述机翼的位置进行定位。
22.优选的，所述导向机构为直齿条，所述转动部为齿轮，所述固定部为齿轮轴，所述齿轮通过所述齿轮轴和所述驱动机构连接。
23.优选的，所述驱动机构为电动驱动件、电液驱动件或液压驱动件。
24.优选的，所述驱动机构为作动器。
25.优选的，所述飞行器为无人飞行器，且所述飞行器的发动机后置。
26.优选的，所述发动机的进气道的数量为一个。
27.本实用新型可以实现以下有益效果：
28.本实用新型中，利用旋转机构将机翼进行旋转，改变了后掠角，并且利用导向机构和旋转机构的配合使机翼的位置相对于机身移动，从而使飞行器的相对重心得到了调整，满足飞行要求和操纵稳定性要求。重心调整方法简单、易于实现，且适用范围广。
附图说明
29.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1示出本实用新型实施例中的飞行器重心调整装置的结构示意图。
31.附图标记：
32.10、机翼；20、机身；100、驱动机构；200、导向机构；300、旋转机构；301、转动部；302、固定部；400、定位装置；401、第一定位部；402、第二定位部。
具体实施方式
33.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
34.本实用新型提供了一种飞行器重心调整装置，如图1所示，所述飞行器重心调整装置包括：驱动机构100、导向机构200以及旋转机构300。
35.具体地，所述驱动机构100固定设置于机身20上，所述驱动机构100可伸缩运动。所述导向机构200也固定设置于机身20上，例如所述导向机构200的方向和机身20的轴线方向一致。
36.所述旋转机构300包括转动部301和固定部302，所述转动部301和所述固定部302相对转动连接，所述转动部301和所述导向机构200配合连接。所述固定部302和所述驱动机构100固定连接，所述驱动机构100的伸缩运动带动所述固定部302发生移动，从而使所述转动部301发生转动且使所述转动部301沿所述导向机构200发生移动。所述转动部301和机翼10固定连接；
37.其中，所述机翼10通过所述转动部301和所述机身20连接，所述机翼10在所述转动部301的旋转下发生转动，所述机翼10随所述转动部301沿所述导向机构200发生移动。
38.首先，对图1中的箭头方向进行说明，图1中下方的方向向右的箭头代表飞行器的航行方向，图1中上方的顺时针箭头代表机翼10的旋转方向。图1中的机翼10对机身20有所遮挡，所述导向机构200设置在机翼10所遮挡的机身20上。图1中为了能够显示出各部件结构，在制图过程中未对导向机构200、旋转机构300等进行遮挡。
39.其次，对本实用新型的调整装置的工作过程进行说明。驱动机构100向图1中所示的左方伸长，驱动机构100伸长带动固定部302向左方移动，同时转动部301在固定部302的推动作用下发生顺时针方向的转动，且所述转动部301沿所述导向机构200发生向左方向的移动。由于机翼10和所述转动部301固定连接，转动部301带动机翼10发生顺时针方向的转动，使机翼10发生旋转。并且机翼10在转动部301和导向机构200的配合下随其发生向左方向的移动，从而使机翼10发生移动。同时，机翼10初始为折叠状态，转动部301带动机翼10向机身20的后端移动，使飞行器的相对重心发生前移，从而达到改变飞行器重心的目的。
40.需要说明的是，图1仅示出了一个机翼10，另一个机翼10相对于机身20对称设置。
41.本实施例中，利用旋转机构300将机翼10进行旋转，改变了后掠角，并且利用导向机构200和旋转机构300的配合使机翼10的位置相对于机身20移动，从而使飞行器的相对重心得到了调整，满足飞行要求和操纵稳定性要求。重心调整方法简单、易于实现，且适用范围广。
42.可选的，在一些实施例中，所述飞行器重心调整装置还包括：定位装置400，所述定位装置400固定设置于所述机身20上，用于对移动后的所述机翼10以及旋转后的所述机翼10进行定位。当机翼10移动和旋转到预设的定位装置400处时，所述定位装置400会对机翼10进行定位，例如将所述机翼10锁死到该定位装置400处，使机翼10从初始的折叠状态变为展开。
43.可选的，在一些实施例中，所述机翼10的底面设有弹性凸起，例如，可以是弹簧销
等，但也不限于此。所述定位装置400为凹型结构，例如，可以是一个圆形凹槽，但也不限于此。所述弹性凸起和所述凹型结构相适配，所述弹性凸起卡入所述凹型结构内实现定位。
44.可选的，在一些实施例中，所述定位装置400包括第一定位部401和第二定位部402，所述第一定位部401和第二定位部402位于同一平面。其中，所述第一定位部401用于对移动后的所述机翼10的位置进行定位，所述第二定位部402用于对旋转后的所述机翼10的位置进行定位。所述第一定位部401和第二定位部402对调整后的机翼10的位置进行定位，避免机翼10位置任意改变。
45.可选的，在一些实施例中，所述导向机构200为直齿条，所述转动部301为齿轮，所述固定部302为齿轮轴，所述齿轮通过所述齿轮轴和所述驱动机构100连接。所述机翼10和所述齿轮的齿面通过固定件固定连接。所述齿轮轴和所述驱动机构100固定连接，并在所述驱动机构100的伸缩带动下发生移动，从而推动所述齿轮发生转动。
46.可选的，在一些实施例中，所述驱动机构100为电动驱动件、电液驱动件或液压驱动件，但也不限于此。
47.可选的，在一些实施例中，所述驱动机构100为作动器，作动器可以伸缩运动，从而带动旋转机构300发生移动。
48.可选的，在一些实施例中，所述飞行器为无人飞行器，且所述飞行器的发动机后置。利用本技术的方案适用于诱饵无人机、小型无人机等，其发动机后置。在空中投射时，采用本技术的技术方案，机翼10可以从折叠变换为展开状态，无人机的相对重心发生前移，满足飞行要求。
49.可选的，在一些实施例中，所述发动机的进气道的数量为一个，一个进气道进入的气体即可达到所需的进气量，可以位于所述飞行器的上部或下部。
50.以上实施例中，在进行空中投射时，在机翼10展开的同时实现机翼10的位置后移，具体后移到定位装置400处，从而达到增大平均气动力弦前缘点的位置，既实现了机翼10的焦点的后移，又使飞行器全机相对重心前移，有效解决了飞行器重心偏后的问题，满足了飞行器稳定飞行的需要。
51.其中，利用本实用新型的调整装置实现飞行器的相对重心位置前移，其原理如下：
52.相对重心位置x
cg
的计算公式为：，其中，x为飞行器的重心位置，xc为平均气动力弦的前缘点位置，c为平均气动弦长。
53.利用以上公式即可得到飞行器的重心位置，即可得到定位装置400在机身20上的设定位置。机翼10后移，xc增大，平均气动弦长c为定值，飞行器相对重心位置x
cg
减小。
54.本技术的调节原理概念明确，易于理解；由基本机构运动方程得到，假设条件与限制条件少，适用范围广泛；根据飞行器的空机重心要求选取移动位置，易于确定；计算结果准确度较高，在飞行器方案阶段使用，并易于实现。
55.现有飞机重心调整的方法都是在方案阶段通过移位设备、配置油箱，甚至移位飞机机翼10，一旦调整到位，即飞机重心固定。
56.本技术针对由于设计限制，无法在空中投射前满足无人飞行器重心要求的情况。考虑到飞行器的两种状态，即折叠状态和展开状态，只要飞行器满足展开状态重心要求、确保飞行器稳定飞行即可。本技术方案的飞行器投射后，在展开机翼10的同时，后移机翼10，
使得本飞行器的机翼10达到重心所要求的位置，满足了重心使用要求和操纵稳定性要求，有效地解决了飞行器空机状态飞机重心达不到要求的问题。
57.需要理解的是，上述描述中的术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底
”ꢀ“
内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型实施例的限制。
58.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
59.在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
60.在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
61.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。
62.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

技术特征：

1.飞行器重心调整装置，其特征在于，包括：驱动机构，所述驱动机构固定设置于机身上，所述驱动机构可伸缩运动；导向机构，所述导向机构固定设置于机身上；旋转机构，所述旋转机构包括转动部和固定部，所述转动部和所述固定部相对转动连接，所述转动部和所述导向机构配合连接，所述固定部和所述驱动机构固定连接，所述驱动机构的伸缩运动带动所述固定部发生移动，从而使所述转动部发生转动且使所述转动部沿所述导向机构发生移动，所述转动部和机翼固定连接；其中，所述机翼通过所述转动部和所述机身连接，所述机翼在所述转动部的旋转下发生转动，所述机翼随所述转动部沿所述导向机构发生移动。2.根据权利要求1所述飞行器重心调整装置，其特征在于，所述飞行器重心调整装置还包括：定位装置，所述定位装置固定设置于所述机身上，用于对移动后的所述机翼以及旋转后的所述机翼进行定位。3.根据权利要求2所述飞行器重心调整装置，其特征在于，所述机翼的底面设有弹性凸起，所述定位装置为凹型结构，所述弹性凸起和所述凹型结构相适配。4.根据权利要求2所述飞行器重心调整装置，其特征在于，所述定位装置包括第一定位部和第二定位部，所述第一定位部和第二定位部位于同一平面，所述第一定位部用于对移动后的所述机翼的位置进行定位，所述第二定位部用于对旋转后的所述机翼的位置进行定位。5.根据权利要求1所述飞行器重心调整装置，其特征在于，所述导向机构为直齿条，所述转动部为齿轮，所述固定部为齿轮轴，所述齿轮通过所述齿轮轴和所述驱动机构连接。6.根据权利要求5所述飞行器重心调整装置，其特征在于，所述驱动机构为电动驱动件、电液驱动件或液压驱动件。7.根据权利要求5所述飞行器重心调整装置，其特征在于，所述驱动机构为作动器。8.根据权利要求1所述飞行器重心调整装置，其特征在于，所述飞行器为无人飞行器，且所述飞行器的发动机后置。9.根据权利要求8所述飞行器重心调整装置，其特征在于，所述发动机的进气道的数量为一个。

技术总结

本实用新型是关于一种飞行器重心调整装置，涉及飞行器结构设计技术领域。该调整装置包括：可伸缩运动的驱动机构，驱动机构固定设置于机身上；导向机构，导向机构固定设置于机身上；旋转机构，旋转机构包括相对转动连接的转动部和固定部，转动部和导向机构配合连接，固定部和驱动机构固定连接，驱动机构的伸缩运动带动固定部发生移动，从而使转动部发生转动且使转动部沿导向机构发生移动，转动部和机翼固定连接。本实用新型中，利用旋转机构将机翼进行旋转，改变了后掠角，利用导向机构和旋转机构的配合使机翼的位置相对于机身移动，从而使飞行器的相对重心得到了调整，满足飞行要求和操纵稳定性要求。重心调整方法简单、易于实现，且适用范围广。且适用范围广。且适用范围广。