CN103569346B - 一种舰载运输类飞机的垂尾结构 - Google Patents

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Abstract

本发明属于飞机设计技术，涉及对舰载运输类飞机的垂尾结构的改进。有一个通过垂尾前舵面转轴(16)安装在垂尾翼盒(1)前端的垂尾前舵面(15)；在垂尾翼盒(1)内部有一个由垂尾后舵面第一铰链(4)、垂尾后舵面第二铰链(5)、垂尾后舵面第一拉杆(6)、垂尾后舵面第二拉杆(7)、垂尾前舵面第一拉杆(8)、垂尾前舵面第二拉杆(9)、十字摇臂(10)、十字摇臂轴(11)、作动器单元(12)、垂尾前舵面第一铰链(13)和垂尾前舵面第二铰链(14)组成的垂尾后舵面和垂尾前舵面操纵杆系。本发明提出了一种操纵效率高、具有双操纵余度的舰载运输类飞机的垂尾结构，提高了舰载运输类飞机的航向操纵效率和余度。

Description

一种舰载运输类飞机的垂尾结构
技术领域
本发明属于飞机设计技术，涉及对舰载运输类飞机的垂尾结构的改进。
背景技术
目前的舰载运输类飞机的垂尾结构由垂尾翼盒、垂尾后舵面和垂尾后舵面转轴组成，垂尾后舵面通过垂尾后舵面转轴安装在垂尾翼盒的后端。其缺点是：第一、仅靠垂尾后舵面偏转提供飞机的航向偏转力矩，操纵效率较低，在某些非正常飞行条件下，不足以让飞机改出，容易导致飞行事故；第二、只有一套操纵杆系，余度较低，一旦操纵失效，则易导致飞行事故。
发明内容
本发明的目的是：提出一种操纵效率高、具有双操纵余度的舰载运输类飞机的垂尾结构，以便提高舰载运输类飞机的航向操纵效率和余度。
本发明的技术方案是：一种舰载运输类飞机的垂尾结构，包括垂尾翼盒1、垂尾后舵面2和垂尾后舵面转轴3，垂尾后舵面2通过垂尾后舵面转轴3安装在垂尾翼盒1的后端；其特征在于：
（1）有一个垂尾前舵面15，它通过垂尾前舵面转轴16安装在垂尾翼盒1的前端；
（2）在垂尾翼盒1内部有一个垂尾后舵面和垂尾前舵面操纵杆系，垂尾后舵面和垂尾前舵面操纵杆系由垂尾后舵面第一铰链4、垂尾后舵面第二铰链5、垂尾后舵面第一拉杆6、垂尾后舵面第二拉杆7、垂尾前舵面第一拉杆8、垂尾前舵面第二拉杆9、十字摇臂10、十字摇臂轴11、作动器单元12、垂尾前舵面第一铰链13和垂尾前舵面第二铰链14组成；垂尾后舵面第一拉杆6的左端通过垂尾后舵面第一铰链4与垂尾后舵面2前端的上部连接，垂尾后舵面第二拉杆7的左端通过垂尾后舵面第二铰链5与垂尾后舵面2前端的下部连接；十字摇臂10上有沿圆周均布的4个铰链，分别是十字摇臂第一铰链10a、十字摇臂第二铰链10b、十字摇臂第三铰链10c和十字摇臂第四铰链10d，十字摇臂第一铰链10a和十字摇臂第四铰链10d朝下，十字摇臂第二铰链10b和十字摇臂第三铰链10c朝上，在十字摇臂第一铰链10a和十字摇臂第四铰链10d的中间有操纵臂，在操纵臂的端头有操纵铰链10e，在十字摇臂10的中心有十字摇臂轴11，十字摇臂轴11的两端通过轴承安装在垂尾翼盒1的承力构件上，垂尾后舵面第一拉杆6的右端与十字摇臂第四铰链10d连接，垂尾后舵面第二拉杆7的右端与十字摇臂第三铰链10c连接，垂尾后舵面第一拉杆6和垂尾后舵面第二拉杆7不接触；作动器单元12的活塞杆端与十字摇臂10的操纵铰链10e连接，作动器单元12的固定端与垂尾翼盒1的承力构件连接，作动器单元12的控制信号输入端通过导线与飞控计算机的垂尾控制信号输出端连接；垂尾前舵面第一拉杆8的左端与十字摇臂10的十字摇臂第二铰链10b连接，垂尾前舵面第一拉杆8的右端通过垂尾前舵面第一铰链13与垂尾前舵面15后端的上部连接，垂尾前舵面第二拉杆9的左端与十字摇臂10的十字摇臂第一铰链10a连接，垂尾前舵面第二拉杆9的右端通过垂尾前舵面第二铰链14与垂尾前舵面15后端的下部连接；
当作动器单元12的活塞杆伸出量为最大伸出量的50%时，垂尾前舵面15和垂尾后舵面2均处于中立位置；当作动器单元12的活塞杆伸出量为最大伸出量时，垂尾前舵面15和垂尾后舵面2均处于向下偏转的最大位置；当作动器单元12的活塞杆伸出量为最小伸出量时，垂尾前舵面15和垂尾后舵面2均处于向上偏转的最大位置。
本发明的优点是：提出了一种操纵效率高、具有双操纵余度的舰载运输类飞机的垂尾结构，提高了舰载运输类飞机的航向操纵效率和余度。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。图中上方为飞机实际方向的右方，下方为飞机实际方向的左方，图中左方为飞机实际方向的前方，右方为飞机实际方向的后方。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。参见图1，一种舰载运输类飞机的垂尾结构，包括垂尾翼盒1、垂尾后舵面2和垂尾后舵面转轴3，垂尾后舵面2通过垂尾后舵面转轴3安装在垂尾翼盒1的后端；其特征在于：
（1）有一个垂尾前舵面15，它通过垂尾前舵面转轴16安装在垂尾翼盒1的前端；
（2）在垂尾翼盒1内部有一个垂尾后舵面和垂尾前舵面操纵杆系，垂尾后舵面和垂尾前舵面操纵杆系由垂尾后舵面第一铰链4、垂尾后舵面第二铰链5、垂尾后舵面第一拉杆6、垂尾后舵面第二拉杆7、垂尾前舵面第一拉杆8、垂尾前舵面第二拉杆9、十字摇臂10、十字摇臂轴11、作动器单元12、垂尾前舵面第一铰链13和垂尾前舵面第二铰链14组成；垂尾后舵面第一拉杆6的左端通过垂尾后舵面第一铰链4与垂尾后舵面2前端的上部连接，垂尾后舵面第二拉杆7的左端通过垂尾后舵面第二铰链5与垂尾后舵面2前端的下部连接；十字摇臂10上有沿圆周均布的4个铰链，分别是十字摇臂第一铰链10a、十字摇臂第二铰链10b、十字摇臂第三铰链10c和十字摇臂第四铰链10d，十字摇臂第一铰链10a和十字摇臂第四铰链10d朝下，十字摇臂第二铰链10b和十字摇臂第三铰链10c朝上，在十字摇臂第一铰链10a和十字摇臂第四铰链10d的中间有操纵臂，在操纵臂的端头有操纵铰链10e，在十字摇臂10的中心有十字摇臂轴11，十字摇臂轴11的两端通过轴承安装在垂尾翼盒1的承力构件上，垂尾后舵面第一拉杆6的右端与十字摇臂第四铰链10d连接，垂尾后舵面第二拉杆7的右端与十字摇臂第三铰链10c连接，垂尾后舵面第一拉杆6和垂尾后舵面第二拉杆7不接触；作动器单元12的活塞杆端与十字摇臂10的操纵铰链10e连接，作动器单元12的固定端与垂尾翼盒1的承力构件连接，作动器单元12的控制信号输入端通过导线与飞控计算机的垂尾控制信号输出端连接；垂尾前舵面第一拉杆8的左端与十字摇臂10的十字摇臂第二铰链10b连接，垂尾前舵面第一拉杆8的右端通过垂尾前舵面第一铰链13与垂尾前舵面15后端的上部连接，垂尾前舵面第二拉杆9的左端与十字摇臂10的十字摇臂第一铰链10a连接，垂尾前舵面第二拉杆9的右端通过垂尾前舵面第二铰链14与垂尾前舵面15后端的下部连接；
当作动器单元12的活塞杆伸出量为最大伸出量的50%时，垂尾前舵面15和垂尾后舵面2均处于中立位置；当作动器单元12的活塞杆伸出量为最大伸出量时，垂尾前舵面15和垂尾后舵面2均处于向下偏转的最大位置；当作动器单元12的活塞杆伸出量为最小伸出量时，垂尾前舵面15和垂尾后舵面2均处于向上偏转的最大位置。
本发明的工作原理是：在某些非正常飞行条件下，出现飞机的航向操纵效率不足时，由飞机上的飞控计算机向操纵单元发出操纵指令，操纵单元驱动十字摇臂绕十字摇臂轴旋转，十字摇臂旋转时带动垂尾后舵面第一拉杆、垂尾后舵面第二拉杆、垂尾前舵面第一拉杆、垂尾前舵面第二拉杆运动，驱动垂尾后舵面和垂尾前舵面绕自身转轴同向偏转，从而改变垂尾的弯度，增加垂尾的气动载荷，增加垂尾的操纵力及力矩，提高飞机的航向操纵效率。本发明的垂尾后舵面和垂尾前舵面分别采用了两个拉杆连接，具有两个操纵余度，当一个拉杆出现断裂时，不影响另一拉杆正常操纵垂尾后舵面和垂尾前舵面，可以提高飞机的安全性。

Claims (1)

1.一种舰载运输类飞机的垂尾结构，包括垂尾翼盒(1)、垂尾后舵面(2)和垂尾后舵面转轴(3)，垂尾后舵面(2)通过垂尾后舵面转轴(3)安装在垂尾翼盒(1)的后端，有一个垂尾前舵面(15)，它通过垂尾前舵面转轴(16)安装在垂尾翼盒(1)的前端；其特征在于：
在垂尾翼盒(1)内部有一个垂尾后舵面和垂尾前舵面操纵杆系，垂尾后舵面和垂尾前舵面操纵杆系由垂尾后舵面第一铰链(4)、垂尾后舵面第二铰链(5)、垂尾后舵面第一拉杆(6)、垂尾后舵面第二拉杆(7)、垂尾前舵面第一拉杆(8)、垂尾前舵面第二拉杆(9)、十字摇臂(10)、十字摇臂轴(11)、作动器单元(12)、垂尾前舵面第一铰链(13)和垂尾前舵面第二铰链(14)组成；垂尾后舵面第一拉杆(6)的左端通过垂尾后舵面第一铰链(4)与垂尾后舵面(2)前端的上部连接，垂尾后舵面第二拉杆(7)的左端通过垂尾后舵面第二铰链(5)与垂尾后舵面(2)前端的下部连接；十字摇臂(10)上有沿圆周均布的4个铰链，分别是十字摇臂第一铰链(10a)、十字摇臂第二铰链(10b)、十字摇臂第三铰链(10c)和十字摇臂第四铰链(10d)，十字摇臂第一铰链(10a)和十字摇臂第四铰链(10d)朝下，十字摇臂第二铰链(10b)和十字摇臂第三铰链(10c)朝上，在十字摇臂第一铰链(10a)和十字摇臂第四铰链(10d)的中间有操纵臂，在操纵臂的端头有操纵铰链(10e)，在十字摇臂(10)的中心有十字摇臂轴(11)，十字摇臂轴(11)的两端通过轴承安装在垂尾翼盒(1)的承力构件上，垂尾后舵面第一拉杆(6)的右端与十字摇臂第四铰链(10d)连接，垂尾后舵面第二拉杆(7)的右端与十字摇臂第三铰链(10c)连接，垂尾后舵面第一拉杆(6)和垂尾后舵面第二拉杆(7)不接触；作动器单元(12)的活塞杆端与十字摇臂(10)的操纵铰链(10e)连接，作动器单元(12)的固定端与垂尾翼盒(1)的承力构件连接，作动器单元(12)的控制信号输入端通过导线与飞控计算机的垂尾控制信号输出端连接；垂尾前舵面第一拉杆(8)的左端与十字摇臂(10)的十字摇臂第二铰链(10b)连接，垂尾前舵面第一拉杆(8)的右端通过垂尾前舵面第一铰链(13)与垂尾前舵面(15)后端的上部连接，垂尾前舵面第二拉杆(9)的左端与十字摇臂(10)的十字摇臂第一铰链(10a)连接，垂尾前舵面第二拉杆(9)的右端通过垂尾前舵面第二铰链(14)与垂尾前舵面(15)后端的下部连接；
当作动器单元(12)的活塞杆伸出量为最大伸出量的50％时，垂尾前舵面(15)和垂尾后舵面(2)均处于中立位置；当作动器单元(12)的活塞杆伸出量为最大伸出量时，垂尾前舵面(15)和垂尾后舵面(2)均处于向下偏转的最大位置；当作动器单元(12)的活塞杆伸出量为最小伸出量时，垂尾前舵面(15)和垂尾后舵面(2)均处于向上偏转的最大位置。
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