CN103625634A - 一种可拆卸可调倾角的翼梢小翼装置 - Google Patents

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Abstract

一种可拆卸可调倾角的翼梢小翼装置，采用了空心、流线型的设计，采用半透明的轻质材料制成，不影响包在内部的机翼航灯的发光效果。该装置包括小翼连接筒(1)、插管(2)、小翼(3)和翼梢连接支座(4)。翼梢连接支座(4)与机翼的翼梢固定连接，小翼连接筒(1)上有多道横截面为椭圆的插槽。插管(2)的长板(6)与小翼(3)通过螺钉连接。使用时把小翼(3)通过插管(2)插在小翼连接筒(1)的插槽内即可。该发明所述的装置采用模块化可拆卸设计，使用维护方便，同时可安装倾角不同的小翼。

Description

一种可拆卸可调倾角的翼梢小翼装置
技术领域
本发明涉及一种可拆卸可调倾角的翼梢小翼装置，属于航空飞行器设计领域。
背景技术
翼梢小翼用于亚音速飞机，主要包括民航客机、军用运输机、空中加油机、预警机以及无人机。当今世界的亚音速飞机中，部分设置了翼梢小翼以改善机翼展向气流流动，减小机翼诱导阻力，减少燃油消耗，提高经济性能。
但为什么不是所有的亚音速飞机都采用翼梢小翼呢？这涉及到综合各方面的问题。首先是成本问题，加装翼梢小翼增加了设计和制造成本，客机加装翼梢小翼要耗费数十万美元。其次，飞机执行任务是多样的，而翼梢小翼只有在巡航过程中才能最大程度发挥自身优势，也就是说只有在长距离飞行时翼梢小翼的节油效果最好；再次，翼梢小翼位于机翼两端，非常容易因为碰撞而损坏，可靠性不高，而由于难以拆卸，损坏之后的维修也比较麻烦，可维护性较差。因此，亚音速飞机在设计时需要综合考虑决定是否设置翼梢小翼。
所以如何做到翼梢小翼可拆卸以方便维修以及适应任务的多样性是个关键点。如果这些问题能够解决那么翼梢小翼的应用将会更为广泛。
发明内容
本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供了一种可拆卸可调倾角的翼梢小翼装置。该装置重量轻，空气阻力小，具有优良的可拆卸性和可维护性，全寿命周期成本低，同时解决了飞行多任务适应性的问题。
本发明的技术解决方案为：
一种可拆卸可调倾角的翼梢小翼装置，包括：小翼连接筒、插管、小翼和翼梢连接支座；
小翼连接筒为圆柱体，其两端收缩呈圆锥状，小翼连接筒的一侧与翼梢连接支座连接为一体，小翼连接筒的轴线与翼梢连接支座平行，小翼连接筒的侧面上分布有多个轴向插槽；插管包括柱状体和长板，柱状体贴合固定在长板上成为一体，柱状体插入到小翼连接筒侧面上的插槽中且柱状体与所述插槽紧密配合，长板位于柱状体侧面的外侧，小翼的底部固定在长板上。
所述轴向插槽有5条，均匀分布在远离翼梢连接支座一侧的半圆面上，相邻两条轴向插槽与小翼连接筒轴线连线的夹角为45°。
柱状体的横截面为椭圆形。
所述小翼连接筒为中空圆柱体，翼梢连接支座内部为空心。
柱状体的两端各有一个垂直于其中轴线的通孔，通孔中有用于轴向固定插管的金属扣链。
本发明与现有技术相比带来的有益效果为：
（1）流线型和空心的设计，空气阻力小，重量轻。
（2）采用半透明的轻质材料制成，重量轻且不影响包在其内部的机翼航灯的发光效果。
（3）可拆卸性和优良的可维护性。当今设置翼梢小翼的飞机，由于翼梢小翼位于机体的两端，非常容易由于碰撞而损坏。由于翼梢小翼和机翼是一体的，维修比较麻烦。而该装置可以允许将小翼拆卸下来进行维修，或者直接更换小翼，具有优良的可维护性。
（4）设计、制造和维护成本低。现今的翼梢小翼都是和机翼一体化设计和制造的，设计、
制造和维护成本高，客机加装翼梢小翼的费用高达数十万美元。而本发明的装置采用模块化可拆卸设计，使用维护方便，设计、制造和维护成本比现今的翼梢小翼大为降低。
（5）多任务适应性。按照飞机不同的飞行任务，在起飞前安排不同的小翼安装倾角和小
翼的片数，以更好地适应飞行任务并满足飞行任务的要求。
（6）可用于飞机的设计定型。对于不方便起飞前调节或者设计翼梢小翼为固定型式的飞机，该装置可应用于试样机的设计定型，通过不同状态下的飞行试验，最后决定翼梢小翼的设计方案。
（7）增加升力。由于可以安装水平的小翼，相当于延长了机翼长度，在设置翼梢小翼的同时还能起到增升的作用。
附图说明
图1为本发明装置的结构示意图；
图2为本发明小翼连接筒和翼梢连接支座连接示意图；
图3为本发明插管的示意图；
图4为本发明插管与小翼连接筒上插槽配合结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本发明的技术方案：
如图1所示，本发明提供了一种可拆卸可调倾角的翼梢小翼装置，包括：小翼连接筒1、插管2、小翼3和翼梢连接支座4；
如图2所示，小翼连接筒1和翼梢连接支座4采用半透明的轻质材料制成，不影响包在其内部的机翼航灯的发光效果。小翼连接筒1为圆柱体，其两端收缩呈圆锥状，以减少空气阻力；小翼连接筒1的一侧与翼梢连接支座4连接为一体，所述小翼连接筒1为中空圆柱体，翼梢连接支座4内部为空心，以减少重量。翼梢连接支座4固定在机翼翼梢上。
小翼连接筒1的轴线与翼梢连接支座4平行，小翼连接筒1的侧面上分布有多个轴向插槽；所述轴向插槽有5条，均匀分布在远离翼梢连接支座4一侧的半圆面上，相邻两条轴向插槽与小翼连接筒1轴线连线的夹角为45°，插槽的倾角分别为0°、45°、90°、135°和180°。插槽的横截面轮廓为椭圆，这样能够约束插管2的转动。
如图3所示，插管2包括柱状体5和长板6，柱状体5的横截面为椭圆形，柱状体5两端收缩呈圆锥状以减小空气阻力，柱状体5贴合固定在长板6上成为一体，柱状体5与长板6之间圆滑过渡，如图4所示，柱状体5插入到小翼连接筒1侧面上的插槽中且柱状体5与所述插槽紧密配合，防止插管2在插槽里晃动；长板6位于柱状体5侧面的外侧，小翼3的底部固定在长板6上。柱状体5的两端各有一个垂直于其中轴线的通孔，通孔中有用于轴向固定插管2的金属扣链。
该发明所述装置的安装使用方法如下：
使用时首先将翼梢连接支座4固定在机翼翼梢上，把小翼3和插管2通过长板6固定在一起，把插管2插入小翼连接筒1的插槽内，然后将金属扣链穿过插管2两端的通孔对其进行固定。
按照飞机不同的飞行任务，在起飞前安排不同的小翼安装倾角和小翼3的片数，以更好地适应飞行任务并满足飞行任务的要求。一般来说，起降性能不好、起降距离较长的飞机可以根据需求将小翼3安装在水平的插槽内，以提高机翼升力和起降性能；执行短距离飞行任务时，可选择带一定倾角的插槽；执行长距离飞行任务时，则选择垂直倾角即0°和180°的插槽，同时可选择将小翼3安装在水平插槽以提高机翼升力，充分利用该装置功能。总之，应当根据飞行任务在起飞前调整小翼3的安装角和安装片数。
另外，本发明的装置可用于飞机的设计定型。对于不方便起飞前调节或者设计翼梢小翼为固定型式的飞机，该装置可应用于试样机的设计定型，通过不同状态下的飞行试验，最后决定翼梢小翼的设计方案。
本发明的优点是：流线型和空心的设计，空气阻力很小，重量轻；采用半透明的轻质材料制成，不影响包在其内部的机翼航灯的发光效果；具有可拆卸性和优良的可维护性，当今设置翼梢小翼的飞机，由于翼梢小翼位于机体的两端，非常容易由于碰撞而损坏。由于翼梢小翼和机翼是一体的，维修比较麻烦。而该装置可以允许将小翼拆卸下来进行维修，或者直接更换小翼，具有优良的可维护性；设计、制造和维护成本低。现今的翼梢小翼都是和机翼一体化设计和制造的，设计、制造和维护成本高，客机加装翼梢小翼的费用高达数十万美元。而本发明的装置采用模块化可拆卸设计，使用维护方便，设计、制造和维护成本比现今的翼梢小翼大为降低；增加升力，由于可以安装水平的小翼，相当于延长了机翼长度，在设置翼梢小翼的同时还能起到增升的作用；多任务适应性。按照飞机不同的飞行任务，在起飞前安排不同的小翼安装倾角和小翼的片数，以更好地适应飞行任务并满足飞行任务的要求；可用于飞机的设计定型，对于不方便起飞前调节或者设计翼梢小翼为固定型式的飞机，该装置可应用于试样机的设计定型，通过不同状态下的飞行试验，最后决定翼梢小翼的设计方案。
具体实例
下面通过几个实例对本发明进行更具体的说明：
实例一，飞行任务更改情况下调整翼梢小翼安装方案
该发明所述的翼梢小翼装置可以在起飞前更换不同的小翼方案。因此飞行任务更改情况下，在起飞前对小翼安装方案进行相应的更改，这样可以最大程度地发挥本发明的装置的设计优点，尤其对于客机来说，可以提高燃油利用效率，节省消耗。例如客机的飞行任务由长航线变为短航线，翼梢小翼的倾角就应该由垂直倾角调整为相应的倾斜倾角。
实例二，紧急任务中快速更换受损小翼
本发明所述的翼梢小翼装置采用模块化可拆卸设计。飞机执行紧急任务过程中如果翼梢小翼损坏，不用像现在的翼梢小翼那样去维修，而是可以立即拆卸下来进行更换，节省了大量宝贵的维修时间。同时可以在执行完任务后把受损的翼梢小翼带回维修区域进行维修处理，而不必废弃扔掉，节省了大量成本。
实例三，在飞机设计定型中的应用
对于不方便起飞前调节或者设计翼梢小翼为固定型式的飞机，该发明所述的翼梢小翼装置可应用于试样机的设计定型，通过不同小翼安装方案下的试样机的飞行试验，最后决定翼梢小翼的设计方案。该装置在试样机的设计定型中起到了重要作用。

Claims (5)

1.一种可拆卸可调倾角的翼梢小翼装置，其特征在于包括：小翼连接筒(1)、插管(2)、小翼(3)和翼梢连接支座(4)；
小翼连接筒(1)为圆柱体，其两端收缩呈圆锥状，小翼连接筒(1)的一侧与翼梢连接支座(4)连接为一体，小翼连接筒(1)的轴线与翼梢连接支座(4)平行，小翼连接筒(1)的侧面上分布有多个轴向插槽；插管(2)包括柱状体(5)和长板(6)，柱状体(5)贴合固定在长板（6）上成为一体，柱状体(5)插入到小翼连接筒(1)侧面上的插槽中且柱状体(5)与所述插槽紧密配合，长板（6）位于柱状体(5)侧面的外侧，小翼(3)的底部固定在长板（6）上。
2.根据权利要求1所述的一种可拆卸可调倾角的翼梢小翼装置，其特征在于：所述轴向插槽有5条，均匀分布在远离翼梢连接支座(4)一侧的半圆面上，相邻两条轴向插槽与小翼连接筒(1)轴线连线的夹角为45度。
3.根据权利要求1所述的一种可拆卸可调倾角的翼梢小翼装置，其特征在于：柱状体(5)的横截面为椭圆形。
4.根据权利要求1所述的一种可拆卸可调倾角的翼梢小翼装置，其特征在于：所述小翼连接筒(1)为中空圆柱体，翼梢连接支座(4)内部为空心。
5.根据权利要求1所述的一种可拆卸可调倾角的翼梢小翼装置，其特征在于：柱状体(5)的两端各有一个垂直于其中轴线的通孔，通孔中有用于轴向固定插管(2)的金属扣链。
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