1.本发明涉及飞行器技术领域，具体是涉及一种充气式可变形机翼。
背景技术：
2.中低速民用飞行器是指在相对较低的飞行速度范围内操作的飞行器，如运动飞机、滑翔机和一些轻型飞机。它们广泛应用于娱乐、体育、训练和轻型航空交通等领域，并为飞行爱好者、俱乐部和私人飞机所有者提供机会，同时也作为学生飞行员的训练平台。
3.然而，传统固定机翼设计存在一些限制。固定机翼无法根据不同飞行阶段的需求进行形态调整，导致低速起飞和降落时机翼产生的升力较小，需要更长的起降距离和较低的起飞速度。在高速巡航时，过大的机翼增加阻力，降低飞行效率。这种设计不适应不同飞行阶段的需求，造成能源浪费。起降过程中需要克服较大的阻力和重力，消耗大量燃料。而在巡航阶段，较大的机翼面积增加阻力，要维持速度就需要更多动力。此外，固定机翼设计也限制了飞行器的空间利用，展开状态下的较大机翼占据更多空间，增加机身尺寸，限制了地面操作和停放时的灵活性。
4.因此，针对上述问题，有必要进行改进。
技术实现要素：
5.(一)要解决的技术问题
6.本发明主要针对以上问题，提出了一种充气式可变形机翼，其目的是解决传统机翼无法满足不同飞行阶段需求的技术问题。
7.(二)技术方案
8.为实现上述目的，本发明提供了一种充气式可变形机翼，包括内侧机翼、外侧机翼以及气压输送部件，所述外侧机翼配置在所述内侧机翼的两侧，所述外侧机翼包括多个翼肋、蒙皮以及伸缩结构，所述的多个翼肋沿着翼展方向向外侧并排设置，所述蒙皮沿着翼展方向附接至每一个所述翼肋，与所述翼肋形成多个变形区；所述伸缩结构包括伸缩杆、弹性部件，每节所述伸缩杆上对应设置一个翼肋，所述弹性部件被设置在伸缩杆内，并与伸缩杆的前末两端相连；所述气压输送部件与所述内侧机翼相连，用于对所述变形区输入或抽取气体，使所述外侧机翼具有展开状态和收缩状态。
9.进一步地，所述蒙皮由纤维材料制成。
10.进一步地，所述纤维材料为聚酯弹性纤维。
11.进一步地，所述弹性部件为弹性绳或弹簧。
12.进一步地，所述翼肋具有与翼型形状相对应的翼型结构。
13.进一步地，所述翼肋与伸缩杆的接合点处通过铆接而附接至每节伸缩杆外壁。
14.进一步地，所述翼肋沿板面贯通有充气口，所述充气口使相邻的所述变形区彼此连通。
15.进一步地，所述气压输送部件包括气泵、输送管道、阀门，其中，所述气泵与输送管
道连接，所述输送管道上设置有控制管道开度的阀门，且所述输送管道沿翼展方向延伸至所述充气口。
16.进一步地，所述内侧机翼外覆有硬质材料。
17.进一步地，所述变形区设置有压力传感器，所述压力传感器与所述阀门和气泵相连。
18.(三)有益效果
19.与现有技术相比，本发明提供的一种充气式可变形机翼，该机翼具有外侧展开和收缩的能力，可根据不同飞行阶段自由调整机翼状态，从而优化飞行器的性能。展开状态下增加升力，有利于起飞降落等环节，减少起降距离和能源消耗；收缩状态下减小阻力，适合高速飞行；相比传统机翼变形结构，采用充气和抽气方式实现机翼变形可以减轻重量，因为充气式的变形区和伸缩杆等部件相对较轻，并且翼肋主要起到规整机翼褶皱的作用，不承担承力，因此较常规飞行器翼肋更轻。
附图说明
20.图1为本技术披露的一种充气式可变形机翼的立体结构示意图。
21.图2为本技术披露的一种外侧机翼的展开状态立体结构示意图。
22.图3为本技术披露的一种外侧机翼的收缩状态立体结构示意图。
23.图4为本技术披露的一种气压输送部件的立体结构示意图。
24.图5为本技术披露的一种外侧机翼的展开状态部分结构示意图。
25.图6为本技术披露的一种翼肋的立体结构示意图。
26.图中所示的附图标记：
27.10、内侧机翼；20、外侧机翼；30、气压输送部件；
28.201、翼肋；202、蒙皮；203、伸缩结构；204、变形区；205、附接区；2010、充气口；2030、伸缩杆；2031、弹性部件；
29.301、气泵；302、输送管道；303、阀门。
具体实施方式
30.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
31.本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。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。
32.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
33.本发明提出的一种充气式可变形机翼，下面结合图1～图6和实施例，对本发明的具体实施方案作进一步的描述。
34.参见图1，本发明提出的一种充气式可变形机翼，由三段充气机翼和气压输送部件30组成，三段充气机翼包括一个中间的内侧机翼10和两个外侧机翼20，每一段都可以独立控制，以便在不同飞行阶段调整机翼的形状和性能。通过控制每一段机翼，可以在不同的飞行阶段调整机翼的形状和性能以满足特定的需求。例如，在起飞和着陆时，可以通过增加机翼的面积和升力来提供更好的搭载能力和降落性能。而在巡航阶段，可以通过减小机翼的面积和阻力来提高速度和燃油效率。气压输送部件30起到将气体传送到各个机翼段的作用。通过控制气压的大小和分配，可以实现对机翼的充气和泄气，从而改变机翼的形状和弯曲程度。
35.如图2-图5，外侧机翼20包括多个翼肋201、蒙皮202以及伸缩结构203，多个翼肋201沿着翼展方向(如图2中所示的箭头f方向)向外侧并排设置，为机翼提供基础支撑，蒙皮202沿着翼展方向附接至每一个所述翼肋201的外表面，与所述翼肋201形成多个变形区204，蒙皮202的连接方式使得在输入或抽取气体的情况下，能够产生必要的变形；变形区204是指蒙皮202与翼肋201之间的区域，可以在输入或抽取气体的情况下发生形状上的变化，这种变形通过气压输送部件30向变形区204输入或抽取气体来实现，当气体被输入到变形区204时，变形区204内的气压增加，使得蒙皮202膨胀，从而改变机翼的形状，这种膨胀可以是沿着翼展方向的线性扩展，也可以是在特定位置或方向上的非线性变形，相反，当气体被抽取出变形区204时，变形区204内的气压降低，导致蒙皮202收缩，机翼恢复原始形状或进入另一种预设的状态。
36.如图4、图5所示，伸缩结构203包括伸缩杆2030、弹性部件2031，每节伸缩杆2030上对应设置一个翼肋201，弹性部件2031被设置在伸缩杆2030内，并与伸缩杆2030的前末两端相连，通过拉伸或压缩作用，提供伸缩杆2030的弹性支撑和储能功能，控制外侧机翼20的展开和收缩，通过调整这些部分，外侧机翼20可以在展开状态和收缩状态之间转换；所述气压输送部件30与所述内侧机翼10相连，用于对变形区204输入或抽取气体，使外侧机翼20具有展开状态和收缩状态，从而实现机翼的变形。
37.在上述实施例中，通过控制气压输送部件30中气体的输入和抽取，机翼的两个外侧机翼20可以在展开和收缩状态之间变换。展开状态提供更大的升力，适合低速飞行；收缩状态减小了升力和阻力，适合高速飞行；采用充气设计，不仅减轻了整体重量，还增加了结构的灵活性，有助于提高飞机的燃油效率和操纵性。
38.于本实施例充气式可变形机翼的伸缩结构中，所述的弹性部件2031可以优选为弹性绳或弹簧，将弹性绳或弹簧置于伸缩杆2030内部，可以有效利用空间，使整个伸缩结构203更加紧凑，减小机翼的体积和重量，有利于提高飞行器的性能和效率；又由于弹性绳或弹簧具有一定的弹性特性，可以根据实际需求进行调节和平衡，通过选择适当的弹性系数和材料，可以控制伸缩杆2030的拉伸和收缩力度，以实现机翼状态的精确控制和稳定性；另外，弹性绳或弹簧在伸缩过程中可以起到减振和冲击吸收的作用，它们能够吸收外部冲击或震动能量，减少对机翼和其他结构的冲击和损害，提高系统的可靠性和耐久性。
39.蒙皮202提供了在飞行期间暴露于气流的空气动力学表面。使用纤维材料制作蒙皮202可以提供较高的强度和刚度，同时保持轻量化设计，纤维材料如聚酯弹性纤维、碳纤
维或玻璃纤维具有出色的抗拉强度和耐久性，适用于飞行器的外部覆盖层。翼肋201和机翼蒙皮202之间在附接区205通过使用适当的胶粘剂将翼肋201和蒙皮202黏结在一起，可以提供更均匀的应力分布，并且能够减轻连接部分的重量，当然也通过铆接或其它连接方式实现连接。
40.在中低速民用飞行器中，翼肋201起到支撑和保持翼型形状的重要作用。翼肋201是指位于机翼上的框架结构，通常与翼型形状相对应，以确保飞行器在各种飞行条件下具有良好的气动性能和稳定性。
41.于本实施例中，在翼肋201与伸缩杆2030的接合点处通过铆接而附接至每节伸缩杆2030外壁与伸缩杆2030紧密连接，确保外侧机翼20在变形过程中保持稳定，并帮助分散载荷。
42.如图6所示，于本实施例中，在翼肋201沿板面设置了充气口2010，该充气口2010位于相邻的变形区204之间，使得这些变形区204可以通过充气系统相互连通。当系统需要对机翼进行充气时，通过充气口2010向变形区204注入气体或压缩空气。由于充气口2010在翼肋201的板面上贯通，气体能够流动到相邻的变形区204，使整个机翼保持均匀的充气状态。这有助于实现统一的膨胀效果，并确保机翼在展开状态下具有一致的气压和形态。类似地，当需要对机翼进行抽气以收缩时，通过充气口2010从变形区204中抽出气体，再次利用沿板面贯通的充气口，气体能够从一个变形区204流向另一个变形区204，实现机翼收缩时的协调作用。
43.所述气压输送部件30包括气泵301、输送管道302、阀门303，在该方案中，气泵301连接到输送管道302，它通过提供气体压力将气体输送到翼肋201的充气口2010；输送管道302沿着机翼展开方向延伸，可仅通过连接至第一个充气口2010，也可通过连接多个变形区域来确保气体的连通性。这样，当气泵提供气流时，气体可以顺利地沿着管道到达各个充气口；阀门用于调节气体流量和控制气体的压力分配，通过适当调整阀门的开度，可以实现对左右两侧的外侧机翼的气体供应的精确控制。
44.在本实施例中，所述内侧机翼10外覆有硬质材料，不进行大程度膨胀、收缩。外侧机翼20外不覆盖外部硬质材料。
45.变形区204为机翼上负责实现膨胀和收缩的特定区域，在优选的方案中，压力传感器被安装在变形区204内，它们通过与阀门303和气泵301相连，可以确保在机翼膨胀和收缩过程中，通过控制阀门303的开度和气泵301的输出压力，使得气体压力保持在设计要求范围内，有助于实现机翼形状的精确调整和控制。
46.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。