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申请/专利权人：哈尔滨工业大学

摘要：本发明公开了一种可折叠四轴八旋翼式火星飞行器，包括：可折叠四轴八旋翼式火星飞行器安装在火箭发射筒盖顶部，火箭发射筒架安装在火星着陆器中央，火箭发射筒盖安装在火箭发射筒架顶部；包括：火星旋翼飞行器本体、旋翼锁解机构以及机身及着陆腿锁解机构；筒盖上方安装旋翼锁解机构和机身及着陆腿锁解机构；火星旋翼飞行器本体连接在机身及着陆腿锁解机构上，并被旋翼锁解机构锁定。本发明仅利用一个爆炸螺栓就可实现一套共轴旋翼的四个旋翼桨叶的锁定与解锁，这大大节省了火工作动器的数量，提高了探测任务的可靠性。

主权项：1.一种可折叠四轴八旋翼式火星飞行器，可折叠四轴八旋翼式火星飞行器安装在火箭发射筒盖顶部，火箭发射筒架安装在火星着陆器中央，火箭发射筒盖安装在火箭发射筒架顶部；其特征在于，包括：火星旋翼飞行器本体、旋翼锁解机构以及机身及着陆腿锁解机构；筒盖上方安装旋翼锁解机构和机身及着陆腿锁解机构；火星旋翼飞行器本体连接在机身及着陆腿锁解机构上，并被旋翼锁解机构锁定；所述火星旋翼飞行器本体包括旋翼桨叶、桨叶折叠铰链、旋翼臂、旋翼臂折叠铰链、上旋翼推进电机、下旋翼推进电机以及飞行器机身，所述飞行器机身顶部均布有旋翼臂，所述旋翼臂通过所述旋翼臂折叠铰链与所述飞行器机身相连，所述旋翼臂上安装有下旋翼推进电机，所述下旋翼推进电机顶部安装有上旋翼推进电机，所述上旋翼推进电机和所述下旋翼推进电机的转子均通过桨叶折叠铰链连接有旋翼桨叶；每个所述旋翼臂位置处均对应设置有旋翼锁解机构，用于对旋翼臂进行夹紧与锁定，并用于对旋翼桨叶进行夹紧与锁定；旋翼锁解机构包括旋翼臂主夹架、旋翼臂展开撑架、旋翼臂连杆铰链、旋翼臂连杆、旋翼臂推杆铰链、旋翼臂滑块、旋翼臂释放弹簧、旋翼锁解主架、旋翼臂解锁爆炸螺栓、旋翼解锁爆炸螺栓、旋翼解锁扭簧、旋翼解锁铰链、旋翼锁解机构支架和旋翼锁解模块；其中，所述旋翼锁解机构支架的底部安装在所述火箭发射筒盖上，通过所述旋翼解锁扭簧和旋翼解锁铰链与所述旋翼锁解主架连接；左右两个旋翼锁解主架通过所述旋翼解锁爆炸螺栓连接在一起，并能够绕旋翼解锁铰链旋转；锁紧状态时旋翼解锁主架通过旋翼臂解锁爆炸螺栓连接至旋翼臂滑块，所述旋翼解锁主架与所述旋翼臂滑块之间还连接有受预压的旋翼臂释放弹簧；所述旋翼臂滑块通过旋翼臂推杆铰链与旋翼臂连杆连接，并通过旋翼臂连杆铰链连接至旋翼臂展开撑架；旋翼臂主夹架与旋翼臂展开撑架固定连接，旋翼臂主夹架与旋翼锁解模块相连；旋翼锁解模块包括桨叶上夹板、桨叶锁解铰链、桨叶释放扭簧、桨叶下夹板和桨叶夹板拉簧；旋翼臂主夹架通过桨叶解锁铰链和桨叶释放扭簧连接至桨叶上夹板和桨叶下夹板，左右两个旋翼臂主夹架利用底部的半圆弧形结构实现旋翼臂的夹紧与锁定；上侧的旋翼桨叶的桨叶下夹板与下侧的旋翼桨叶的桨叶下夹板通过桨叶夹板拉簧连接在一起；旋翼锁解模块还包括桨叶横抽杆、桨叶横抽弹簧、桨叶解锁爆炸螺栓、爆炸螺栓安装座、桨叶系统释放挡块、桨叶系统锁解弹簧、锁解弹簧安装座、桨叶纵抽弹簧和桨叶纵抽杆；在锁定状态下，桨叶横抽杆与桨叶纵抽杆均穿过桨叶上夹板与桨叶下夹板的末端孔，约束了桨叶夹板的运动；桨叶横抽杆与纵抽杆的另一端均穿过爆炸螺栓安装座上的异形孔，顶在桨叶系统释放挡块上；爆炸螺栓安装座通过桨叶解锁爆炸螺栓连接桨叶系统释放挡块，并通过桨叶系统锁解弹簧连接至锁解弹簧安装座；爆炸螺栓安装座和锁解弹簧安装座分别与左右两个旋翼臂主夹架固定连接；桨叶横抽杆通过桨叶横抽弹簧与爆炸螺栓安装座连接，桨叶纵抽杆通过桨叶纵抽弹簧与爆炸螺栓安装座连接；旋翼折展机构的桨叶锁解模块的锁定与解锁：在旋翼桨叶锁紧状态下，桨叶解锁爆炸螺栓将爆炸螺栓安装座与桨叶系统释放挡块连接在一起，此时，两端分别端固连在锁解弹簧安装座和桨叶系统释放挡块上的桨叶系统锁解弹簧受拉力；桨叶系统释放挡块阻挡了桨叶横抽杆和桨叶纵抽杆的相向运动，使后两者的末端轴均插入桨叶上夹板和桨叶下夹板的末端孔内，阻止桨叶上夹板和桨叶下夹板在桨叶释放扭簧的作用下分离，进而确保旋翼桨叶的锁紧效果；在火工作动系统接收桨叶解锁指令后，桨叶解锁爆炸螺栓受控断开，桨叶系统释放挡块在桨叶系统锁解弹簧的作用下朝向锁解弹簧安装座的方向运动；在原本受拉的桨叶横抽弹簧产生的恢复力作动下桨叶横抽杆穿过锁解弹簧安装座上的异形孔，将其尾端轴从桨叶上夹板和桨叶下夹板的末端孔里抽出，在桨叶释放扭簧的作动下，桨叶上夹板和桨叶下夹板绕桨叶锁解铰链转动，形成一定角度，进而解除了旋翼桨叶所受的约束，在桨叶折叠铰链恢复变形过程中，旋翼桨叶会趋向于回到工作位置上，为防止桨叶下夹板阻碍桨叶展开，桨叶夹板拉簧会拉动两个桨叶下夹板相向运动；桨叶纵抽杆与桨叶纵抽弹簧的运动过程与上述一致，区别在于锁解弹簧安装座上供桨叶纵抽杆通过的异形孔与桨叶横抽杆异形孔相差90度布置，以免纵抽杆与横抽杆在运动过程中发生碰撞。

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