随着变体飞行技术的发展,新型折叠机翼飞机以其机翼可以灵活展开和折叠的特点得到了广泛应用。这种变换形态的飞行,使其可保持最佳气动性能,以满足多任务飞行时所需的不同飞行条件。机翼折叠功能的实现离不开作动器的驱动,并且要求作动器不仅具有大的推力以克服飞行中相应的气动阻力和结构阻力,而且可实现大行程运动以满足折叠角度的实现。由此,本文通过分析机翼折叠的需求提出了一种基于尺蠖运动原理的双向大推力、大行程直线压电作动器,对其驱动机理、结构设计方法、性能测试等方面展开了研究。主要内容如下:(1)总结了折叠翼飞机功能特点和对作动器的特性需求,系统阐述了压电尺蠖式作动器特点以及研究现状。(2)分析了折叠机翼构型和动力传动机构,利用ADAMS软件对折叠翼构型进行了运动学和动力学仿真,由此提出作动器输出推力和行程的要求。(3)提出了一种基于螺旋箝位原理的双向大推力、大行程直线压电尺蠖式作动器,分析了压力和拉力负载下单叠堆和双叠堆分别驱动的工作原理。(4)通过对作动器主要功能部件的特性分析,实现了对各功能部件的选型和设计,利用ANSYS/Workbench软件对主要零件进行了仿真分析,由此完成了作动器的整体设计。(5)加工制作了作动器样机,测试了单叠堆和双叠堆分别驱动以及换用双头丝杠时作动器的的输出性能。实验结果表明:作动器能够满足所设计的折叠机翼构型的动力和行程需求。