混合结构折叠式机翼的制作方法

1.本发明涉及航空技术领域，具体涉及一种混合结构折叠式机翼。


背景技术：

2.现有技术中，通常是由机翼支撑骨架和机翼蒙皮作为主要结构，形成可折叠固定翼机翼，例如中国专利：zl201620324195x、zl2016210638441、zl2016213639910、zl2019218753225、zl2020203625566、zl2020215025089，以及美国专利：us10696376b2等公开的折叠式固定翼机翼。该种形式机翼特征是：由多重三角形桁架和蒙皮支撑肋构成可折叠和展开的机翼支撑骨架，由气囊充气式蒙皮附着在机翼支撑骨架上，构成机翼上下表面蒙皮，平直机翼延伸翼和折叠式副翼构成机翼的调节翼面，由以上结构共同构成可折叠/展开且功能完备的固定翼机翼。受结构形式的限制，该种类型机翼是沿机身方向前后折叠/展开，机翼折叠后，机翼前缘沿机身向后折叠，其长度基本不变，因此，该种类型机翼不适合以下情形：单人飞行翼、垂直起降飞机等对机翼折叠后，机翼折叠长度有限制要求的飞行器。另外，该种类型机翼是完整的机翼支撑骨架支撑起气囊充气式蒙皮，因此机翼气动外形好、效率高、受力能力强，但带来支撑结构部件多、结构复杂，重量较大的问题。
3.因此上述问题需要改进，本技术针对上述问题而进行改进。


技术实现要素：

4.本技术提供一种混合结构折叠式机翼，包括围合构成的折叠式机翼支撑骨架和填充围合内部空间的气囊充气式蒙皮，两种结构构成的“混合结构折叠式机翼”，实现机翼能够在水平方向折叠/展开，同时减少若干机翼支撑骨架部件数量，降低复杂程度，从而减小机翼重量，为飞行器提供升力之目的。本发明适用于：各类小型和轻型有人/无人飞行器，例如：单人飞行器，采用混合结构折叠式机翼的垂直起降飞机、旋翼机、空投型无人运输飞行器等等。
5.具体地，本发明实施例提供一种混合结构折叠式机翼，包括可折叠的机翼支撑骨架，和对折叠式机翼支撑骨架围合成的内部空间进行填充的气囊充气式蒙皮。
6.其中，折叠式机翼支撑骨架还包括：
7.刚性材料构成的滑轨；
8.连接滑块；
9.折叠式菱形连续桁架梁，由第一组多根受力杆件通过主梁铰接点顺序铰接构成的上层主梁，和由第二组多根受力杆件通过次梁铰接点顺序铰接构成的下层次梁，所述上层主梁和下层次梁，通过主、次梁短杆铰接点铰接构成；
10.折叠式后缘梁；
11.和柔性材料构成的机翼后缘张拉索；
12.等部件相互关连构成。
13.其中，气囊充气式蒙皮还包括：
14.由上表面蒙皮、下表面蒙皮、蒙皮间隔拉索,共同构成柔性气囊充气式蒙皮主体结构，在折叠式机翼支撑骨架的围合内，气囊充气式蒙皮周边连接在折叠式机翼支撑骨架各相关部件上。
15.使用时，折叠式机翼支撑骨架展开,同步带动与之相连的气囊充气式蒙皮展开，形成机翼轮廓外形，随着气囊充气式蒙皮内部充气，上表面蒙皮、下表面蒙皮鼓起并被进一步绷紧，形成机翼所需的设计形状。至此，折叠式机翼支撑骨架和气囊充气式蒙皮共同构成完整的机翼气动外形，形成了混合结构折叠式机翼，承受荷载，为飞行器提供升力。
16.进一步的，所述上层主梁，和所述下层次梁，通过主、次梁短杆铰接点铰接连接，构成折叠式菱形连续桁架梁，即机翼前缘梁。
17.进一步的，所述滑轨固定在机身上。
18.进一步的，所述折叠式菱形连续桁架梁，其中上层主梁的翼根端和机身铰接连接，下层次梁的翼根端与连接滑块铰接，所述连接滑块和滑轨滑动连接。
19.其中，所述连接滑块受机翼展开/折叠装置作用力在滑轨上滑动，能够改变下层次梁翼根端和上层主梁翼根端之间的间距，从而带动折叠式菱形连续桁架梁沿滑轨垂直方向展开或收拢。
20.进一步的，折叠式后缘梁的翼根端与机身铰接连接，折叠式后缘梁通过机械装置折叠/展开，折叠式后缘梁上按需要可安装机翼襟副翼，用于对机翼气动状态进行调节。
21.进一步的，所述机翼后缘张拉索一端连接折叠式菱形连续桁架梁末端，另一端连接折叠式后缘梁末端。
22.至此，滑轨、连接滑块、折叠式菱形连续桁架梁、折叠式后缘梁、机翼后缘张拉索等部件，相互关连、围合构成折叠式机翼支撑骨架。
23.进一步的，气囊充气式蒙皮属于柔性蒙皮，在折叠式机翼支撑骨架的围合内，气囊充气式蒙皮周边连接在折叠式机翼支撑骨架各相关部件上，其中，气囊充气式蒙皮前端与折叠式菱形连续桁架梁的主梁相连，共同形成机翼前缘，折叠式菱形连续桁架梁的次梁裸露在机翼下方，和主梁共同承受机翼荷载。
24.由于飞行器在飞行过程中，机翼主要会承受向上的拉力、向下的压力、剪切力和扭矩，气囊充气式蒙皮主要承受飞行过程中产生的拉力、压力和剪切力，并将这些荷载传递给折叠式机翼支撑骨架，折叠式菱形连续桁架梁是机翼的前缘梁，承受着最大的荷载，折叠式菱形连续桁架梁的结构能够较好的承受拉力、压力和剪切力，但承受扭矩的能力较弱，本发明采用充气式蒙皮前端只和折叠式菱形连续桁架梁主梁连接的方式解决这一问题；构成上层主梁的每一段杆件都被主、次梁铰接点划分成两段，在铰接点两侧的主梁上连接着充气式蒙皮，飞行器飞行过程中机翼蒙皮承受的力，都同时传递到主、次梁铰接点两侧的主梁上，又通过主、次梁铰接点将力传递给次梁，最终通过折叠式菱形连续桁架梁传递给以其连接的机身，在这一力的传递过程中，主、次梁铰接点两侧的梁，始终同时承受压力或拉力，基本形成力的平衡，从而有效的减小了在折叠式菱形连续桁架梁上产生的扭矩，保持了前缘梁的强度和稳定性。
25.进一步的，气囊充气式蒙皮的后端分别和折叠式后缘梁、机翼后缘张拉索等部件相连，共同形成机翼后缘，承受机翼荷载。
26.进一步的，折叠式机翼支撑骨架展开后，同步展开、支撑并拉紧围合内的气囊充气
式蒙皮，形成机翼轮廓外形，随着为气囊充气式蒙皮充气，蒙皮鼓起成翼型设计形状，并具有适当的表面硬度和光洁度，至此，折叠式机翼支撑骨架和气囊充气式蒙皮共同构成完整的机翼气动外形，形成了“混合结构折叠式机翼”，能够为飞行器飞行提供升力。
27.本技术还提供一类包括上述折叠式机翼的飞行器，该飞行器包括：直升机、自旋翼机、飞行汽车、垂直起降飞机、单人飞行器、无人机。本发明的混合结构折叠式机翼能实现以下目标：本发明的机翼能沿机身纵轴垂直方向平行展开/折叠，适合于多种类型，对机翼折叠有此类要求的飞行器，同时，本发明的机翼结构支撑件少，从而减轻了机翼重量。
附图说明
28.图1
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本技术第一实施例提供的采用混合结构折叠式机翼的飞行器机翼展开示意图；
29.图2
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本技术第一实施例提供的采用混合结构折叠式机翼的飞行器机翼折叠示意图图；
30.图3
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图1所示的展开示意图中a-a面视图；
31.图4
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图1所示的展开示意图中b-b剖面视图；
32.图5a
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图1所示的展开示意图中c-c剖面视图；图5b是图5a的局部放大图；
33.图6
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图1所示的展开示意图中d-d剖面图；
34.图7
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图5a中e-e剖面图；
35.图8
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图5a中f-f剖面图；
36.图9
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本技术第二实施例中机翼展开的垂直起降飞机示意图；
37.图10
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本技术第二实施例中机翼展开的垂直起降飞机俯视图；
38.图11
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本技术第二实施例中机翼折叠的垂直起降飞机平面示意图；
39.图12
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本技术第二实施例中机翼折叠的垂直起降飞机俯视示意图；
40.图13
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本技术第三实施例中单人滑翔翼展开状态示意图；
41.图14
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图13中g-g剖面图；
42.图15
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本技术第三实施例中单人滑翔翼折叠背负状态侧视示意图；
43.图16
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本技术第三实施例中单人滑翔翼折叠背负状态后视示意图；
44.图17
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本技术第四实施例中动力推进单人飞行器机翼展开状态示意图；
45.图18
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本技术第四实施例中动力推进单人飞行器机翼折叠背负状态示意图；
46.图中编号：f
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机身；1
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滑轨；2
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连接滑块；3
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连接滑块锁定装置；4
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上层主梁；5
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下层次梁；6
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主、次梁短杆铰接点；7
‑‑
主梁铰接点；7’‑‑
主梁翼根铰接点；8
‑‑
次梁铰接点；8
’‑‑
次梁翼根铰接点；9
‑‑
桁架梁末端延伸件；10
‑‑
折叠式后缘梁铰接点；11
‑‑
折叠式后缘梁；12
‑‑
后缘襟副翼；13
‑‑
后缘张拉索；14
‑‑
上表面蒙皮；14
’‑‑‑
下表面蒙皮；15
‑‑
蒙皮间隔拉索；16
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机翼充/排气装置；17
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充气控制阀；18
‑‑
充气管；19
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压差平衡阀；20
‑‑
机翼折叠/展开装置；21
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蒙皮刚性支撑件；22
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稳定张拉索；23
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降落伞；24
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电池；25
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电动螺旋桨发动机；
具体实施方式
47.为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
48.图1是第一实施例提供的采用混合结构折叠式机翼的飞行器机翼展开平面图，图中，混合结构折叠式机翼安装在飞行器机身f上，机翼处于展开状态。
49.其中，该折叠式机翼包括折叠式菱形连续桁架梁，该折叠式菱形连续桁架梁包括由多个杆件通过主梁铰接点7顺序铰接形成的上层主梁4，和同样由多个杆件通过次梁铰接点8顺序铰接形成的下层次梁5，两者通过主、次梁短杆铰接点6铰接连接，构成折叠式菱形连续桁架梁(即：机翼前缘梁)，上层主梁4和下层次梁5上下间隔设置，优选两者中间设置短杆。
50.进一步的，上层主梁4的翼根端通过主梁翼根铰接点7’和机身f铰接连接，并固定在机身f上。
51.进一步的，滑轨1固定连接于机身f，图1中设置有一根滑轨1，位于机身f中线，滑轨1上面滑动连接着连接滑块2(以下简称：滑块2)，滑块2整体为长条形，滑块2与滑轨1滑动连接，滑块2受滑轨1约束，并能够沿滑轨1滑动。
52.进一步的，下层次梁5位于上层主梁4的下方，其翼根端通过次梁翼根铰接点8’和
连接滑块2端头铰接连接。
53.进一步的，在机翼折叠/展开装置20的作用力下，连接滑块2沿滑轨1滑动，同步带动下层次梁5沿滑轨1运动，移动过程中改变了上层主梁4、下层次梁5翼根端之间的间距，完成折叠式菱形连续桁架梁折叠/展开动作。
54.进一步的，为保障折叠式菱形连续桁架梁在折叠后，主梁铰接点7和次梁铰接点8两侧的杆件在同一个平面上，以便于连接气囊充气式蒙皮，依据三角形原理，变形过程中各个节点之间距离不变，但各杆件的形状如图1所示做相应的设计变化。
55.进一步的，当折叠式菱形连续桁架梁完全展开后，连接滑块锁定装置3能够将连接滑块2位置锁定，从而使得折叠式菱形连续桁架梁形状固定，形成机翼前缘梁。
56.进一步的，桁架梁末端延伸件9是上层主梁4的延伸部分，具有一定弹性，其尾端连接着后缘张拉索13对其起到固定和张拉作用。
57.进一步的，折叠式后缘梁11通过折叠式后缘梁铰接点10和机身f铰接固定，折叠式后缘梁11能够通过机械装置折叠/展开、和锁定位置，折叠式后缘梁11上安装后缘襟副翼12，用于对机翼气动状态进行调节。需要说明的是，本专业的技术人员能够理解，折叠式后缘梁11可以根据不同类型飞行器的需求，决定是否需要安装后缘襟副翼12。
58.进一步的，后缘张拉索13一端连接着桁架梁末端延伸件9，另一端连接着折叠式后缘梁11，机翼展开后，后缘张拉索13被张拉绷紧，形成机翼后缘支撑结构的一部分；至此，滑轨1、连接滑块2、折叠式菱形连续桁架梁、折叠式后缘梁11、后缘张拉索13，共同构成了可折叠的机翼支撑骨架，其展开后，形成折叠式机翼支撑骨架围合，具有保持稳定的机翼外形、对机翼蒙皮有固定、张拉、支撑作用，并能够承接飞行器飞行过程中机翼产生的荷载。
59.进一步的，上表面蒙皮14、下表面蒙皮14’、蒙皮间隔拉索15,共同构成气囊充气式蒙皮主体结构，气囊充气式蒙皮属于柔性蒙皮，在折叠式机翼支撑骨架的围合内，气囊充气式蒙皮周边连接在机翼支撑骨架各相关部件上，其中，气囊充气式蒙皮前端与上层主梁4相连，共同形成机翼前缘，下层次梁5裸露在机翼下方，气囊充气式蒙皮的后端分别和折叠式后缘梁11、后缘张拉索13等部件相连，共同形成机翼后缘，气囊充气式蒙皮靠近机身f侧和蒙皮刚性支撑件21连接，使蒙皮在机身侧有生根的支撑。
60.进一步的，折叠式机翼支撑骨架展开后，围合内的气囊充气式蒙皮被同步展开、支撑并拉紧，形成机翼轮廓外形。
61.进一步的，机翼充/排气装置16，通过充气控制阀17、充气管18能够为气囊充气式蒙皮充气或排气，压差平衡阀19可控制、调节气囊充气式蒙皮内外压差，保障气囊充气式蒙皮安全。
62.进一步的，如图1所示，展开的折叠式机翼支撑骨架和充气后的气囊充气式蒙皮，共同构成完整的机翼气动外形，形成了混合结构折叠式机翼，能够承受机翼荷载，为飞行器飞行提供升力。
63.图2是第一实施例提供的采用混合结构折叠式机翼的飞行器机翼折叠平面图，其中，左侧机翼显示了支撑骨架折叠状态，右侧机翼显示了带蒙皮机翼的折叠状态。
64.图3是图1的a-a示意图，展示了采用混合结构折叠式机翼的飞行器机翼展开后的正面视图。
65.图4是图1的b-b剖视图，展示了采用混合结构折叠式机翼的飞行器机翼展开后的
后面视图。
66.图5a是图1的c-c剖视图，展示了该剖面处滑轨1、滑块2、上层主梁4、下层次梁5、蒙皮刚性支撑件21之间的相互位置关系；图5b是图5a的局部放大图。
67.图6是图1的d-d剖视详图，展示了上层主梁4、下层次梁5、主、次梁短杆铰接点6、后缘张拉索13、上表面蒙皮14、下表面蒙皮14’、蒙皮间隔拉索15等部件在该剖面的相互位置关系。其中多条蒙皮间隔拉索15设置于上表面蒙皮14和下表面蒙皮14’之间，且多条蒙皮间隔拉索15相互平行设置。
68.图7是图5的e-e剖面详图，展示了上层主梁4、主梁翼根铰接点7’、下层次梁5、次梁翼根铰接点8’、上表面蒙皮14、下表面蒙皮14’、蒙皮刚性支撑件21等部件在该剖面的相互位置关系。
69.图8是图5的f-f剖面详图，展示了滑轨1、连接滑块2、下层次梁5、和连接滑块2铰接的次梁翼根铰接点8’、上表面蒙皮14、下表面蒙皮14’、蒙皮刚性支撑件21等部件在该剖面的相互位置关系。
70.综上所述，图1至图8详细描述了“混合结构折叠式机翼”的结构和运行原理，使之能够实现本发明之目的。
71.需要说明的是：本专业的技术人员能够理解，图1至图8只描述了给定条件下的“混合结构折叠式机翼”结构构成，在其它使用条件下，根据本发明的原理，一些构件形式和装置运作方式会有其它选择，例如：选择机翼分别安装在机身两侧，每侧机翼都有各自的滑轨；选择折叠式后缘梁采取其它体位的安装；选择其它形式的气囊充气式蒙皮、选择气囊充气式蒙皮采用其它的充/排气方法；通过选择主、次梁铰接点的短杆长度改变主次梁之间的间距；合理设计次梁形状，使之具备升力功能；必要时在前缘梁、后缘张拉索和机身之间连接稳定张拉索，以减小机翼受力变形的幅度等等，总之，无论采用何种形式，只要符合本发明之原理和基本构成形式，都属于本发明范围。实施例：
72.用于垂直起降飞机：
73.图9是本技术第二个实施例提供的“混合结构折叠式机翼”的四旋翼垂直起降飞机，机翼展开状态的主视图，图10是它的俯视图，从图中可以看到，机身垂直放置，四台螺旋桨发动机通过十字连杆和机身相连，机身两侧安装“混合结构折叠式机翼”，四台螺旋桨发动机启动产生上升力，使飞机能够垂直起飞/降落，飞机垂直升空后，飞控系统通过发动机功率调节和机翼襟副翼的调节，调整飞机逐渐进入水平飞行状态，此过程中，随着飞机飞行速度的增加，机翼产生升力，逐渐进入固定翼飞机飞行状态，此状态下，飞行所需发动机功率大大减少，可以通过关闭部分发动机和减小发动机输出功率的方式维持飞机飞行，由此，发动机油耗量大幅度减小，相同载油量情况下，飞机航程将大幅度增加；飞机降落是飞机起飞的逆过程，可以实现垂直降落。
74.进一步的，图11是飞机降落后停放状态下的主视图，此时，“混合结构折叠式机翼”处于折叠收拢状态，十字连杆也能够折叠，带动发动机向机身方向并拢，此状态下，飞机所占面积最小，图12是飞机在此状态下的俯视图，将图10和图12进行对比，飞机在停放存储状态所占面积大约只相当于飞机在起飞状态时的1/5～1/8；由此可见，采用“混合结构折叠式机翼”的四旋翼垂直起降飞机，不仅能够大幅度减小飞机油耗、增加航程和续航时间，还能
够大大减小飞机存储所需面积，非常有利于在舰船等狭小空间使用。
75.用于单人滑翔翼：
76.图13是本技术第三个实施例提供的采用“混合结构折叠式机翼”的单人滑翔翼展开状态的主视图，图14是图13的g-g剖面图，该图展示了“混合结构折叠式机翼”展开后在该剖面部位的状态。
77.进一步的，图13和图14中，飞行员通过特制的背带将“混合结构折叠式机翼”多点锁定背负在后背，根据需求，折叠式后缘梁11采用了斜向折叠/展开的方式，且折叠式后缘梁11较短，后缘张拉索13较长，因此采用多根稳定张拉索22用于稳定机翼后缘。
78.进一步的，稳定张拉索22一端连接飞行员腰带部位，另一端连接着前缘梁和后缘张拉索13，稳定张拉索22主要有两个作用；一个作用是，利用三角形原理，减小机翼前缘梁和机翼后缘受力向上变形的幅度；另一个作用是，飞行员在空中飞行过程中，双臂张开，手握前缘梁稳定张拉索，可以掌控自身和滑翔翼的平衡和稳定，通过手臂来调整左右前缘梁稳定张拉索，可以调整滑翔翼的飞行姿态。
79.进一步的，单人滑翔翼的气囊充气式蒙皮可采用两种充气方式，一种是介入式充气，既通过充气机械充气或是压缩空气罐充气，另一种是采用自然冲压式充气，这种充气方式，需要在气囊适当的位置设计若干孔洞，类似于滑翔伞的充气方式。
80.进一步的，单人滑翔翼可采用机翼预先展开，飞行员通过高台跳跃方式滑翔飞行；还可以采用空投方式放飞，采用空投放飞时，机翼折叠由飞行员背负，折叠式后缘梁11预先展开在飞行员脚下，开翼索一端连着载机，另一端连着连接滑块2，飞行员面向载机跳到空中，在速度和重力的作用下，开翼索拉动连接滑块2将机翼展开，连接滑块2被锁定，然后开翼索和连接滑块2断开，单人滑翔翼放飞。
81.进一步的，图15是单人滑翔翼折叠背负状态侧视示意图；图16是单人滑翔翼折叠背负状态后视示意图；两幅图能够清楚的显示单人滑翔翼折叠时和飞行员的关系。
82.用于动力推进单人飞行器：
83.图17是本技术第四个实施例提供的动力推进单人飞行器机翼展开状态示意图；动力推进单人飞行器是在单人滑翔翼的基础上加装了电动螺旋桨发动机25构成的，两台电动螺旋桨发动机25对称安装在两侧机翼的次梁铰接点8上(当然，主梁铰接点7亦可安装)，电池24为两台发动机提供电力，动力推进单人飞行器在空中飞行时，主要由电动螺旋桨发动机25提供飞行动力，由混合结构折叠式机翼提供升力，能够长时间在空中飞行。
84.进一步的，图18是动力推进单人飞行器机翼折叠背负状态示意图；通过图17和图18可以看到，动力推进单人飞行器无论是在展开状态，还是在折叠状态，其电动螺旋桨发动机25都是随次梁铰接点8平行移动，不发生偏转。
85.进一步的，动力推进单人飞行器的起飞方式和单人滑翔翼相同，两种飞行器的降落方式都可以通过飞行员背负的降落伞23实施，或者是通过混合结构折叠式机翼加降落伞23共同作用实施。
86.进一步的，图9
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图18给出了3种采用“混合结构折叠式机翼”飞行器的实施例，这些实施例都展示了采用其它类型的固定翼机翼无法达到的效果，属于新型飞行器，显然，还有其它类型适合于采用“混合结构折叠式机翼”的飞行器有待开发，凡采用“混合结构折叠式机翼”的飞行器都属于本发明范围。
87.综上所述，本发明具有以下主要特点：
88.由滑轨、连接滑块、折叠式菱形连续桁架梁、折叠式后缘梁、机翼后缘张拉索等部件，相互关连、构成折叠式机翼支撑骨架的围合，折叠式机翼支撑骨架的翼根侧，通过滑轨、连续桁架梁的主梁、次梁、机翼后缘梁和机身连接。
89.在折叠式机翼支撑骨架的围合内，气囊充气式蒙皮周边连接在机翼支撑骨架各相关部件上。
90.在折叠式机翼支撑骨架的围合内，为气囊充气式蒙皮充气，形成机翼设计外形，蒙皮表面具有适当的硬度，受机翼支撑骨架的张拉和支撑，形成较稳定的形态，和折叠式机翼支撑骨架共同形成并保持机翼气动外形，承受飞行器飞行过程中机翼产生的载荷，并通过折叠式机翼支撑骨架传递给与之相连的机身，从而为飞行器飞行提供升力。
91.气囊充气式蒙皮前端与折叠式菱形连续桁架梁的主梁相连，在飞行器飞行过程中，利用力的平衡，能有效地减小在机翼前缘梁上产生的扭矩。
92.该机翼能够沿机身轴线垂直方向折叠/展开，机翼折叠后体积和面积都缩小数倍，可大大减少机翼所占用的空间，机翼展开后，能够形成功能完备的固定翼机翼，为飞行器飞行提供所需的升力。该机翼由折叠式机翼支撑骨架和填充围合内部空间的气囊充气式蒙皮，相互组合构成混合结构折叠式机翼，因为机翼支撑骨架只存在周边围合部位，构件数量较少，围合内空间全部由气囊充气式蒙皮填充，重量较轻，因此，机翼整体重量低于同等面积的现有折叠式固定翼机翼。
93.本发明属于航空领域的通用技术，因其特有的折叠/展开性能，以及重量轻、翼展大、形态稳定性较好的优点，适用于多种类型飞行器，并能够产生一系列新型飞行器。
94.本发明的结构特性决定了该机翼适合于飞行速度较低、翼面荷载较小的各类小型和轻型飞行器。
95.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种混合结构折叠式机翼，包括可折叠的机翼支撑骨架，和对折叠式机翼支撑骨架围合成的内部空间进行填充的气囊充气式蒙皮，其特征是：还包括：由刚性材料构成的滑轨(1)；连接滑块(2)；折叠式菱形连续桁架梁，所述折叠式菱形连续桁架梁包括由第一组多根受力杆件通过主梁铰接点(7)顺序铰接构成的上层主梁(4)，和由第二组多根受力杆件通过次梁铰接点(8)顺序铰接构成的下层次梁(5)，其中所述上层主梁(4)和下层次梁(5)的对应杆件通过主、次梁短杆铰接点(6)铰接连接构成；折叠式后缘梁(11)；和柔性材料构成的机翼后缘张拉索(13)；和柔性材料构成的气囊充气式蒙皮。2.根据权利要求1所述的混合结构折叠式机翼，其特征是：其中所述滑轨(1)固定在机身(f)上，上层主梁(4)的翼根端和机身(f)铰接连接，下层次梁(5)的翼根端和连接滑块(2)铰接连接，所述连接滑块(2)和滑轨(1)滑动连接，在机翼折叠/展开装置(20)的作用力下，连接滑块(2)沿滑轨(1)滑动，同步带动下层次梁(5)沿滑轨(1)运动，改变了下层次梁(5)翼根端和上层主梁(4)翼根端之间的间距，从而带动折叠式菱形连续桁架梁折叠/展开。3.根据权利要求1所述的混合结构折叠式机翼，其特征是：所述折叠式后缘梁(11)的翼根端与机身(f)铰接连接。4.根据权利要求1所述的混合结构折叠式机翼，其特征是：还包括桁架梁末端延伸件(9)，桁架梁末端延伸件(9)是上层主梁(4)的末端延伸部分。5.根据权利要求1所述的混合结构折叠式机翼，其特征是：所述后缘张拉索(13)一端连接桁架梁末端延伸件(9)，另一端连接折叠式后缘梁(11)的末端。6.根据权利要求1所述的混合结构折叠式机翼，其特征是：所述气囊充气式蒙皮包括上表面蒙皮(14)、下表面蒙皮(14’)和蒙皮间隔拉索(15)。7.根据权利要求1所述的混合结构折叠式机翼，其特征是：所述气囊充气式蒙皮前端与上层主梁(4)连接，共同形成机翼前缘，下层次梁(5)裸露在机翼下方，气囊充气式蒙皮的后端分别和折叠式后缘梁(11)和后缘张拉索(13)连接，共同形成机翼后缘。8.一种飞行器，包括根据权利要求1至7中任一项所述的混合结构折叠式机翼,且所述飞行器为直升机、自旋翼机、飞行汽车、垂直起降飞机、单人飞行器或无人机。

技术总结
本发明提供一种混合结构折叠式机翼,属于航空领域。本发明的混合结构折叠式机翼包括折叠式机翼支撑骨架，和对折叠式机翼支撑骨架围合成的内部空间进行填充的气囊充气式蒙皮。这两种结构构成“混合结构折叠式机翼”；能够实现机翼在水平方向折叠/展开，同时减少若干机翼支撑骨架部件数量，降低复杂程度，从而减小机翼重量，为飞行器提供升力之目的；本发明适用于：有机翼折叠需求的各类小型和轻型有人/无人飞行器，例如：单人飞行器，采用混合结构折叠式机翼的垂直起降飞机、旋翼机、空投型无人运输飞行器等等。输飞行器等等。输飞行器等等。


技术研发人员：及兰平 及佳 王旭
受保护的技术使用者：及兰平
技术研发日：2022.09.16
技术公布日：2023/9/23