本发明公开了一种双自由度折叠翼机构，包括机体和机翼，在机体和机翼之间设置机翼展开折叠机构，所述机翼通过机翼展开折叠机构安装在机体上，机翼展开折叠机构为双自由度折叠机构，机翼展开折叠机构包括支座、折叠臂杆以及驱动折叠臂杆展开的拉簧，在支座一侧对应于安装折叠臂杆的位置处设置有机翼锁紧机构，在机翼和机翼展开折叠机构之间还设置有用于驱动机翼轴向翻转的轴向翻转折叠机构。本申请解决了单自由度折叠机构的机翼气动性能差，不适合中高速飞行的问题。本申请采用双自由度折叠翼机构，具有气动性能好，折叠展开和锁紧可靠，适合应用于中高速筒式飞行器。