薄翼型下使用一个作动筒完成双缝襟翼运动的方法及装置
技术领域
本发明涉及一种薄翼型下使用一个作动筒完成双缝襟翼运动的方法及装置,属于薄机翼飞机双缝襟翼的驱动技术领域。
背景技术
现有技术中的薄翼型飞机在起飞状态,要求襟翼的子襟翼下放角度为β度,主襟翼的下放角度为θ度;着陆状态子襟翼放下角度为β度,主襟翼放下角度为γ度。由于该飞机的机翼翼型厚度较薄,空间紧张,不能设置更多的驱动装置驱动双缝襟翼的主襟翼及子襟翼。现有推动襟翼的作动筒伸出量较长,作动筒初始状态和伸出状态之间的偏转角较大,使下放状态作动筒的外缘超出了机翼的下翼面,为了不影响作动筒的偏转,只能在机翼的下翼面设置鼓包让开作动筒的外缘。下翼面突出的鼓包破坏了机翼整体的光顺性及主要传载结构的布置,影响机翼的气动特性和强度。
发明内容
本发明的目的在于,提供薄翼型下使用一个作动筒完成双缝襟翼运动的方法及装置,以解决较窄襟翼空间与作动筒较大偏转角度之间的矛盾,避免在机翼的下翼面设置鼓包,提高机翼的气动特性和强度,从而克服现有技术的不足。
本发明的技术方案是这样实现的:
本发明的一种薄翼型下使用一个作动筒完成双缝襟翼运动的方法为,该方法是通过在襟翼作动筒伸缩杆前端增设连杆的方式,使襟翼作动筒伸缩杆的最大伸出长度缩短,同时使襟翼作动筒的最大偏转角度缩小;控制襟翼作动筒的伸缩和偏转范围始终位于机翼的截面轮廓范围之内,从而取消机翼下翼面为避让襟翼作动筒设置的鼓包,以提高机翼的气动特性和强度。
前述方法中,所述连杆一端与襟翼作动筒伸缩杆前端铰接,另一端与主襟翼支撑块铰接,主襟翼支撑块经主襟翼与随动滑块连接,在襟翼作动筒伸缩杆伸出过程中,通过连杆推动主襟翼支撑块带着随动滑块沿着随动滑轨滑动,随动滑块推动子襟翼随动滑轨转动,子襟翼随动滑轨与子襟翼固连,从而实现使用一个襟翼作动筒完成双缝襟翼联动的目的。
前述方法中,所述随动滑轨为固定在机翼上的弧形滑轨;子襟翼随动滑轨为固定在子襟翼内的直线和弧线组合滑轨;当襟翼作动筒前端的连杆推动主襟翼支撑块沿着随动滑轨做弧形滑动时,连杆沿铰接点向下偏转,使襟翼作动筒可以在偏转较小角度伸出较短长度的情况下使主襟翼支撑块偏转较大角度并推出较长距离。
前述方法中,所述子襟翼随动滑轨的直线段与水平面保持α度夹角与子襟翼固定连接,子襟翼前端与固定转轴转动连接;襟翼作动筒前端的连杆在推动主襟翼沿随动滑轨作弧线滑动时,随动滑块同时在子襟翼随动滑轨的直线段滑动,带动子襟翼围绕自己的固定转轴转动β度后随动滑块进入子襟翼随动滑轨的弧线段,子襟翼随动滑轨的弧线段与随动滑轨的弧度相同,以确保随动滑块在弧线段滑动时子襟翼角度保持β度不变。
前述方法中,所述随动滑块进入子襟翼随动滑轨的弧线段后,子襟翼始终保持β度角不变;随着随动滑块在子襟翼随动滑轨中继续滑动,主襟翼继续偏转至满足飞机着陆状态的下放角γ,或继续偏转至满足飞机起飞状态的下放角θ。
根据上述方法构建并用于上述方法的本发明的一种薄翼型下使用一个作动筒完成双缝襟翼运动的装置为,该装置包括襟翼作动筒,襟翼作动筒的伸缩杆与连杆一端铰接,连杆另一端与主襟翼支撑块铰接,主襟翼支撑块经主襟翼与随动滑块连接,随动滑块与随动滑轨和子襟翼随动滑轨滑动连接。
前述装置中,所述随动滑块与主襟翼前端固定连接,主襟翼中部与主襟翼支撑块固定连接。
前述装置中,所述襟翼作动筒的筒体与机翼上的作动筒支点铰接。
前述装置中,所述随动滑轨与机翼固定连接。
前述装置中,所述子襟翼随动滑轨与子襟翼固定连接。
由于采用了上述技术方案,本发明与现有技术相比,现有的作动筒偏转角度受翼型高度的限制,而作动筒偏转角度和作动筒伸缩长度决定了襟翼的偏转角度,当翼型高度较低而襟翼偏转角度较大时,原作动筒将突出翼面,影响气动外形;本发明通过改变作动筒推力的传力路线,可大大减小襟翼下放时作动筒偏转角度过大的问题,实现了在较薄翼型空间内襟翼的较大偏转,很好的解决较薄翼型高度与较大偏转角度之间的矛盾,可消除薄机翼飞机下翼面的鼓包及改善传载结构的连续性。本发明通过随动滑块和随动滑轨的使用,只使用一个作动筒输入即可完成主襟翼和子襟翼的偏转,有效的解决了结构空间的不足和简化了操纵系统的布置。
附图说明
图
1
是现有技术中的薄机翼飞机的双缝襟翼示意图;
图
2
是本发明的结构原理图;
图
3
是现有技术的原理图;
图
4
是本发明随动滑轨和子襟翼随动滑轨的位置示意图;
图
5
是本发明装置的结构示意图。
图中的标记为:
1-
襟翼作动筒,
2-
连杆,
3-
随动滑块,
4-
随动滑轨,
5-
子襟翼随动滑轨,
6-
主襟翼支撑块,
7-
主襟翼,
8-
作动筒支点,
9-
机翼,
10-
子襟翼,
11-
固定转轴,
12-
子襟翼随动滑轨的直线段,
13-
子襟翼随动滑轨的弧线段,
14-
作动筒突出位置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明,但不作为对本发明的任何限制。
本发明的一种薄翼型下使用一个作动筒完成双缝襟翼运动的方法原理如图
2
所示,该方法采用在襟翼作动筒
1
伸缩杆前端增设连杆
2
的方式,使襟翼作动筒
1
伸缩杆的最大伸出长度缩短,同时使襟翼作动筒
1
的最大偏转角度缩小;控制襟翼作动筒的伸缩和偏转范围始终位于机翼的截面轮廓范围之内,可取消机翼下翼面为避让襟翼作动筒
1
设置的鼓包(图
1
中标记
14
处),从而提高机翼的气动特性和强度。连杆
2
一端与襟翼作动筒
1
伸缩杆前端铰接,另一端与主襟翼
7
铰接,在襟翼作动筒
1
伸缩杆伸出过程中,通过连杆
2
推动主襟翼
7
沿着随动滑轨
4
滑动,主襟翼
7
在滑动过程中通过与其连接的随动滑块
3
推动子襟翼随动滑轨
5
转动,子襟翼随动滑轨
5
与子襟翼
10
固连,从而实现使用一个襟翼作动筒
1
完成双缝襟翼(包括主襟翼和子襟翼)联动的目的。如图
4
和图
5
所示,随动滑轨
4
为固定在机翼
9
上的弧形滑轨;子襟翼随动滑轨
5
为固定在子襟翼
10
内的直线和弧线组合滑轨;当襟翼作动筒
1
前端的连杆
2
推动主襟翼支撑块
6
沿着随动滑轨
4
做弧形滑动时,如图
2
所示,连杆
2
沿铰接点向下偏转,使襟翼作动筒
1
可以在偏转较小角度伸出较短长度的情况下使主襟翼支撑块
6
偏转较大角度并推出较长距离。如图
4
所示,子襟翼随动滑轨的直线段
12
与水平面保持α度夹角与子襟翼
10
固定连接,子襟翼
10
前端与固定转轴
11
转动连接;襟翼作动筒
1
前端的连杆
2
在推动主襟翼
7
沿随动滑轨
4
作弧线滑动时,随动滑块
3
同时在子襟翼随动滑轨的直线段
12
滑动,带动子襟翼
10
围绕自己的固定转轴
11
转动β度后随动滑块
3
进入子襟翼随动滑轨的弧线段
13
,子襟翼随动滑轨的弧线段
13
与随动滑轨
4
的弧度相同,以确保随动滑块
3
在弧线段滑动时子襟翼
10
角度保持β度不变。随动滑块
3
进入子襟翼随动滑轨的弧线段
13
后,子襟翼
10
始终保持β度角不变;随着随动滑块
3
在子襟翼随动滑轨
5
中继续滑动,主襟翼
7
继续偏转至满足飞机着陆状态的下放角γ,或继续偏转至满足飞机起飞状态的下放角θ。
根据上述方法构成并用于上述方法的本发明的一种薄翼型下使用一个作动筒完成双缝襟翼运动的装置为,该装置的结构原理示意图如图
2
、图
5
所示,该装置包括襟翼作动筒
1
,襟翼作动筒
1
的伸缩杆与连杆
2
一端铰接,连杆
2
另一端与主襟翼支撑块
6
铰接,主襟翼支撑块
6
经主襟翼
7
与随动滑块
3
连接,随动滑块
3
与随动滑轨
4
和子襟翼随动滑轨
5
滑动连接。随动滑块
3
与主襟翼
7
前端固定连接,主襟翼
7
中部与主襟翼支撑块
6
固定连接。襟翼作动筒
1
的筒体与机翼上的作动筒支点
8
铰接。随动滑轨
4
与机翼
9
固定连接。子襟翼随动滑轨
5
与子襟翼
10
固定连接。
实施例
图
1
是现有技术中的薄机翼飞机的双缝襟翼示意图。双缝襟翼包括主襟翼
7
和子襟翼
10
。图中粗实线是主襟翼和子襟翼收起状态图,图中点划线是飞机起飞或着陆状态的状态图。飞机在起飞状态,要求襟翼的子襟翼下放角度为β度,主襟翼的下放角度为θ度;着陆状态子襟翼放下角度为β度,主襟翼放下角度为γ度。
图
3
是现有技术的原理图。图中粗实线表示主襟翼和子襟翼收起状态,图中点划线表示飞机起飞或着陆状态。由图可见,襟翼作动筒
1
是直接与主襟翼支撑块
6
铰接的。当作襟翼作动筒
1
伸长后,主襟翼支撑块
6
沿着随动滑轨
4
移动至右下方所示位置。
图
2
是本发明的结构原理图,图中虚线是本发明的改进图。比较图
3
可见,图
2
中襟翼作动筒
1
与主襟翼支撑块
6
之间增加了一根连杆
2
,连杆
2
一端与襟翼作动筒
1
铰接,连杆
2
另一端与主襟翼支撑块
6
铰接,当襟翼作动筒
1
推动至现有技术最大偏转位置时,襟翼作动筒
1
的伸出长度和偏转角度明显小于现有技术。所以不需要在图
2
中作动筒突出位置
14
设置鼓包。
图
4
是本发明的随动滑轨和子襟翼随动滑轨的位置原理示意图。由图
4
可见,子襟翼随动滑轨
5
包括子襟翼随动滑轨的直线段
12
和子襟翼随动滑轨的弧线段
13
。当连杆
2
推动主襟翼支撑块
6
沿着随动滑轨
4
运动时,随动滑块
3
沿着子襟翼随动滑轨的直线段
12
和随动滑轨
4
滑动,子襟翼
10
顺时针以固定转轴
11
为支点旋转β度,当连杆
2
推动主襟翼支撑块
6
沿着随动滑轨
4
运动时,随动滑块
3
沿着子襟翼随动滑轨的弧线段
13
和随动滑轨
4
滑动,子襟翼
10
保持β度不变,而主襟翼
7
继续偏转至θ度(粗虚线所示)以满足飞机起飞状态的下放角;或主襟翼继续偏转至γ度(细点划线所示)以满足飞机着陆状态的下放角。
图
5
是本发明装置的结构示意图:包括襟翼作动筒
1
,襟翼作动筒
1
的伸缩杆与连杆
2
一端铰接,连杆
2
另一端与主襟翼支撑块
6
铰接,主襟翼支撑块
6
经主襟翼
7
(主襟翼
7
属于襟翼部分,图
5
中未画出)与随动滑块
3
连接,随动滑块
3
与随动滑轨
4
和子襟翼随动滑轨
5
滑动连接。随动滑块
3
与主襟翼
7
前端固定连接,主襟翼
7
中部与主襟翼支撑块
6
固定连接。襟翼作动筒
1
的筒体与机翼上的作动筒支点
8
铰接。随动滑轨
4
与机翼
9
固定连接。子襟翼随动滑轨
5
与子襟翼
10
固定连接。
本发明是靠一个襟翼作动筒
1
的运动来驱动主襟翼
7
和子襟翼
10
两套动作。襟翼作动筒仅靠伸缩动作驱动襟翼联动,主襟翼
7
平动加转动,起飞阶段偏转θ度、降落阶段偏转γ度。即一套机构完成襟翼中主襟翼
7
和子襟翼
10
的复杂运动模式。本发明从结构上实现了单输入双输出的控制模式
,
在较小的翼型空间内实现一个伸缩驱动输入动作,完成主襟翼平动加转动、子襟翼转动两个输出动作的两种输出模式。
很好的解决了较小翼型空间与较大偏转角度之间的矛盾。原作动筒偏转角度受翼型高度的限制,而作动筒偏转角度和作动筒伸缩长度决定了襟翼的偏转角度,当翼型高度较低而襟翼偏转角度较大时,原作动筒将突出翼面,影响气动外形。通过改变作动筒推力的传力路线,可实现在较小翼型空间内襟翼的较大偏转。从而消除薄机翼飞机下翼面的鼓包,提高飞机的气动性能,保证了传载结构的连续性,保障了飞机的结构强度。