本发明公开一种基于形状记忆聚合物蒙皮的压电大位移变形翼及其方法。该变形翼中,压电驱动装置是由两层压电纤维复合材料双晶片平行排列构成。机翼前缘与后缘通过压电驱动装置连接,翼肋与双晶片伸出的耳片连接。主动柔性蒙皮是由形状记忆聚合物制成,蒙皮中间固定在翼肋之上,两端则固定于机翼前缘与后缘之上。机翼工作时,主动柔性蒙皮会在通电加热情况下转化为橡胶态,从而产生收缩应力对压电驱动装置施加轴向压力,使得压电装置处于被压缩状态,有助于驱动时形变量的增大。机翼未工作时,不对主动蒙皮通电加热,使其保持玻璃态,不产生轴向拉应力,从而避免压电双晶片长时间在轴向压力作用下导致的永久变形,提高压电双晶片寿命。

本发明公开的一种可变弯度的无舵面飞行器机翼,属于飞行器技术领域。本发明针对飞行器机翼承受气动载荷和弯度变化的功能需求,综合考虑传力路线和运动传递路线,通过对机翼前缘、机翼后缘进行拓扑优化分析,在实现机翼前缘和机翼后缘结构材料兼顾承受气动载荷和产生大范围连续而平滑的柔性弯度变形的约束条件下,减轻机翼前缘和机翼后缘的重量；针对机翼前缘承受气动载荷大的特点,通过优化机翼前缘控制点的数量和分布方式,使机翼的前缘产生大范围连续而平滑的柔性弯度变形；针对后缘部分气动载荷小的特点,机翼后缘采用压电片驱动的波纹结构,使机翼的后缘产生大范围连续而平滑的柔性弯度变形,且具有能量密度高、重量轻、安静、高效的优点。