一种小型固定翼无人机发动机用矢量喷口的制作方法

本发明提供一种小型固定翼无人机发动机用矢量喷口，属于发动机用矢量喷口的设计领域，尤其是小型固定翼无人机发动机用矢量喷口设计领域。

背景技术：

固定翼无人机相对于多旋翼无人机具有航程远，航速快和飞行高度高等特点，尤其是逼真的外形更是受人们的喜爱，现在固定翼无人机多数的发动机为涵道风扇，还有一部分为涡喷发动机。对于这种喷气推进为动力源的发动机，矢量喷口的使用无疑能极大提高固定翼无人机机动性，在军事上战斗机已经有矢量喷口的使用，而在小型固定翼无人机还鲜有见闻，军事上的战斗机的矢量喷口虽然原理可以参考，但是直接移植根本不可能，其复杂程度不适合小型无人机，且矢量喷口一般作为军事机密也难以获取。所以在小型固定翼无人机发动机的矢量喷口设计中，需要需求一种适用的技术方案。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明设计一种小型固定翼无人机发动机用矢量喷口，可以直接配套应用于小型固定翼无人机的发动机上。

为实现上述要求，本发明的内容为：一种小型固定翼无人机发动机用矢量喷口，包括喷管接口、球面圈、球面内半圈一、球面内半圈二、紧固螺栓组、拉杆安装圈、拉紧螺栓、裙板安装圈、压紧板、主拉杆、主裙板、副拉杆、副裙板、气压缸、气压杆、气压杆关节球、气压杆关节球座、气压缸座、裙板球头、磁性条。

所述的主裙板和副裙板各自有若干片，每片主裙板上通过螺纹配合旋装有一裙板球头，每片副裙板上通过螺纹配合旋装有一裙板球头，裙板安装圈上设置有对应裙板球头的固定球头窝，每片主裙板和每片副裙板通过各自设置的裙板球头滚装在裙板安装圈的对应的固定球头窝中，压紧板通过拉紧螺栓压紧在裙板安装圈的端面上，保证压紧板上提前设置的固定球头窝与裙板安装圈上的固定球头窝相对应，确保每片主裙板和副裙板不脱落裙板安装圈；裙板安装圈的内环面固定卡装在喷管接口的对应接口端，球面圈的内环面为圆柱面，外环面为球面，球面圈通过内环面固定卡装在裙板安装圈的外环面上，球面内半圈一和球面内半圈二的内环面均为球面，外环面为圆柱面，球面内半圈一和球面内半圈二的通过各自的内环面活动卡装在球面圈的外环球面上，并通过紧固螺栓组将球面内半圈一和球面内半圈二拉紧固定，拉杆安装圈通过内环面固定卡装在拉紧固定后的球面内半圈一和球面内半圈二的外环面上。

主拉杆的球头端活动卡装在主裙板的球头座中，主拉杆的销轴端铰接在拉杆安装圈的铰支座中；副拉杆的球头端活动卡装在副裙板的球头座中，副拉杆的销轴端铰接在拉杆安装圈的铰支座中；四个气压缸座均布在喷管接口的外环面，每个气压缸座上铰接安装有一气压缸，每个气压缸上滑装有气压杆，在每个气压杆的顶端通过螺纹配合固定旋装有气压杆关节球；两个气压杆关节球座通过螺纹配合固定旋紧在球面内半圈一的端面的对应螺纹孔上，另两个气压杆关节球座通过螺纹配合固定旋紧在球面内半圈二的端面的对应螺纹孔上，确保四个气压杆关节球座均布一个度圆上，将气压杆关节球对应的活动卡装在四个气压杆关节球座中。

进一步的，为实现矢量喷口构造的需要，所述的主裙板与副裙板交替排布，每个副裙板的外侧面的两端设置有两个磁性条，副裙板的外侧面通过磁性条贴合在主裙板的内侧面上；主裙板和副裙板的材料要求为可被磁体吸附的材料。

进一步的，为实现的是喷口开口大小的调整，所述的主拉杆由主拉杆伸缩杆、主拉杆伸缩腔和气管接头组成，其中主拉杆伸缩杆滑装在主拉杆伸缩腔中，保证在气管接头的进出气压下，主拉杆伸缩杆能伸出或缩回，副拉杆与主拉杆具有相同的结构原理。

通过上述内容，可以通过四个气压缸的独立或联合动作，实现对由主裙板和副裙板组成的尾喷口的360度偏转调节，同时通过主拉杆与副拉杆的伸长或缩短，可以实现尾喷口开口大小的缩小或扩张，利用的是空间球面上任一点的位移特点。

附图说明

图1为本发明的整体三维结构图。

图2为本发明的爆炸结构示意图。

图3为本发明的局部结构示意图一。

图4为本发明的局部结构示意图二。

图5为本发明的尾喷口组成的细节结构。

图6为本发明的主拉杆10的结构示意图。

附图标号：1-喷管接口；2-球面圈；3-球面内半圈一；4-球面内半圈二；5-紧固螺栓组；6-拉杆安装圈；7-拉紧螺栓；8-裙板安装圈；9-压紧板；10-主拉杆；11-主裙板；12-副拉杆；13-副裙板；14-气压缸；15-气压杆；16-气压杆关节球；17-气压杆关节球座；18-气压缸座；19-裙板球头；20-磁性条；1001-主拉杆伸缩杆；1002-主拉杆伸缩腔；1003-气管接头。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

本发明的工作原理为：如图3所示，当需要做出喷口偏转式，四个气压缸14做出相应动作，相应的拉动气压杆关节球座17动作，迫使由后球面内半圈一3和球面内半圈二4组成的球面环架做出偏斜，此时拉杆安装圈6也对应的偏斜，对应的带动全部拉杆各自的动作，各个拉杆因为位置的相对关系，位移的大小也不相同，从而是主裙板11或副裙板13各自偏转的程度不一样，但是通过拉杆之间的作用，会迫使裙板组成的尾喷口的偏斜基本与拉杆安装圈6的偏斜保持一直，因为每片裙板的运动相当于空间球面上某一点的运动。并且通过磁性条20的磁性吸引，会平衡主裙板11和副裙板13之间的相对位置，确保不会发生裙板绕两个球头形成的轴线“自主”偏转，且磁力的平衡并不会影响裙板之间覆盖关系，所以最终裙板之间会通过相互作用形成一个稳定的偏斜尾喷口；进一步的，通过控制主拉杆10和副拉杆12的伸长和缩短，可以控制尾喷口的大小，而且与偏斜过程互不影响，可以同时进行。

本发明的主线原理是应用空间球面的特点而设计一套矢量喷口，可以配套的应用于小型固定翼无人机的发动机上，实现固定翼无人机的矢量推进。

技术特征：

技术总结
本发明提供一种小型固定翼无人机发动机用矢量喷口，包括由多裙板组成的尾喷口、球扣关节及联动控制气缸模块，其优点在于能较简单实现尾喷口360度的矢量控制，同时快速的实现尾喷口的开口大小的调节，本发明能极大的提高小型无人机的机动性能，构造简单，实用可靠。

技术研发人员：高小秒
受保护的技术使用者：高小秒
技术研发日：2017.10.11
技术公布日：2018.01.26