CN105438441B - 一种翼梢小翼装置 - Google Patents

Abstract

一种翼梢小翼装置，包括：翼梢连接部(1)、棘轮套(2)、棘轮杆(3)和压紧螺栓(4)；翼梢连接部(1)与机翼翼梢连接；翼梢连接部(1)一侧开有两个及以上的U形凹槽，每个U形凹槽的两个内端面分别开有一个非回转体形状的棘轮凹槽和一个螺纹孔；棘轮套(2)在棘轮凹槽内，其外形与棘轮凹槽形状一致，其上设有棘轮状的通孔；棘轮杆(3)包括棘轮部分和连接部分，连接部分与翼梢小翼连接，棘轮部分的外周与通孔形状一致，棘轮部分套在棘轮套(2)的通孔中；压紧螺栓(4)的螺纹端拧在螺纹孔中，另一端轴向压紧棘轮杆(3)连接部的一个端面，限制棘轮杆(3)的轴向运动。本发明的棘轮结构占用空间较小，重量更轻，可调角度的更多。

Description

一种翼梢小翼装置

技术领域

本发明涉及一种翼梢小翼装置，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。

但不是所有的亚音速飞机都采用翼梢小翼。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方便拆卸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。

专利“一种可拆卸可调倾角的翼梢小翼装置”(申请号：201310692469.1)公开了一种翼梢小翼装置，利用插管和插槽实现小翼角度的可调，利用金属扣链穿过插管对小翼进行固定。但是该装置可调角度少，占用空间较大，金属扣链会在空中运动，容易断开脱落，影响飞行安全。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术不足，提供了一种可调角度多、占用空间小、可靠性高的翼梢小翼装置。

本发明所采用的技术方案是：

一种翼梢小翼装置，包括：翼梢连接部、棘轮套、棘轮杆和压紧螺栓；

翼梢连接部与机翼翼梢连接；翼梢连接部一侧开有两个及以上的U形凹槽，每个U形凹槽的两个相对的端面分别开有一个非回转体形状的棘轮凹槽和一个螺纹孔；棘轮套在棘轮凹槽内，其外形与棘轮凹槽形状一致，棘轮套上设有棘轮状的通孔；棘轮杆包括棘轮部分和连接部分，连接部分与翼梢小翼连接，棘轮部分的外周与通孔形状一致，棘轮部分套在棘轮套的通孔中；压紧螺栓的螺纹端拧在螺纹孔中，另一端轴向压紧棘轮杆连接部的一个端面，限制棘轮杆的轴向运动。

所述棘轮套上的通孔内周沿周向为锯齿状。

所述通孔上锯齿的数量不少于16个。

所述棘轮套与棘轮凹槽为过盈配合。

所述棘轮杆和棘轮套为间隙配合。

所述棘轮套的外形为长方体。

本发明与现有技术相比的优点在于：

1)本发明采用的是棘轮和棘轮孔，使翼梢小翼的倾角可调。可通过不同倾角下的飞行试验，确定小翼的最优倾角；且棘轮结构占用空间较小，重量更轻，能够实现无级调节角度，即角度的间隔更小，可调角度更多；

2)本发明利用棘轮杆的连接部分与翼梢小翼连接，棘轮杆在翼梢连接部的U形凹槽中，占用体积更小，重量更轻，这一点对于航空结构来说相当重要；其次由于体积小，空气阻力更小；

3)本发明采用的是压紧螺栓限制小翼前后移动，压紧螺栓不易脱开，可靠性高；压紧螺栓的通过拧紧螺纹配合压紧棘轮杆，与棘轮杆之间不易有间隙，限制能力更强；

4)本发明中，翼梢小翼和机翼不是一体的，且零件少，拆卸方便，因此当小翼损坏时，可直接、快速地更换小翼，更换和维护更加方便。

附图说明

图1为本发明翼梢小翼装置的结构示意图；

图2为本发明翼梢连接部的示意图；

图3为本发明棘轮套的示意图；

图4为本发明棘轮杆的示意图；

图5为本发明压紧螺栓的示意图；

图6为本发明结构细节的示意图。

具体实施方式

如图1和图6所示，本发明提供了翼梢小翼装置，包括：翼梢连接部1、棘轮套2、棘轮杆3和压紧螺栓4。

翼梢连接部1与机翼翼梢连接。如图2所示，翼梢连接部1为长方体，长方体的一个侧面开有两个U形凹槽，每个U形凹槽的两个内端面分别开有一个长方体形状的棘轮凹槽和一个螺纹孔，棘轮凹槽也可以是其他的非回转体形状。棘轮套2的外形与棘轮凹槽形状一致，装在棘轮凹槽内，压紧螺栓4装在螺纹孔内，与翼梢连接部1螺纹连接。

棘轮杆3套在棘轮套2内。

如图3所示，棘轮套2中心有一个棘轮状的通孔，本实施例中，通孔为向一侧倾斜的锯齿状，锯齿的数量应不少于16个，以充分发挥调节角度的作用。棘轮套2装在翼梢连接部1的棘轮凹槽内，并与其过盈配合。棘轮套2设为非回转体，可以限制其在棘轮凹槽内转动。

如图4所示，棘轮杆3包括棘轮部分和连接部分，棘轮部分为外周为棘轮状的圆柱体，其横截面形状为棘轮，棘轮部分套在棘轮套2的通孔中，棘轮杆3和棘轮套2为间隙配合。连接部分与翼梢小翼连接。

棘轮形状的设计，一是为了限制棘轮杆3的转动，二是能够实现无级调角，即较小的角度调节间隔。安装时，通过改变棘轮部分套在棘轮套2的通孔中的角度，改变连接部分的转动角度，从而改变与连接部分连接的翼梢小翼的倾斜角度。

如图5所示，压紧螺栓4的螺纹端装在翼梢连接部1的螺纹孔内，另一端轴向压紧棘轮杆3连接部的端面，可以通过调节压紧螺栓4来压紧棘轮杆3，限制其轴向运动。

该发明所述装置的安装使用方法如下：

使用时首先将棘轮套2装在翼梢连接部1的棘轮凹槽内；然后将压紧螺栓4安装在翼梢连接部1的螺纹孔内，并拧紧；再把棘轮杆3的棘轮部分插入到棘轮套2内，调节压紧螺栓4的位置，使其压紧棘轮杆3；

调节棘轮杆3的倾角位置，通过不同倾角下的飞行试验，确定翼梢小翼的最优倾角。

另外对于设计翼梢小翼为固定型式的飞机，由于该装置的倾角可调，可用于飞机的设计定型过程。

本发明使翼梢小翼的倾角可调，可通过不同倾角下的飞行试验，确定小翼的最优倾角，另外对于设计翼梢小翼为固定型式的飞机，该装置的倾角可调，可用于飞机的设计定型过程；该装置能用来确定翼梢小翼的具体参数，通过安装不同翼梢小翼的飞行试验，确定小翼的具体参数，以达到最佳的气动效果；拆卸和维护方便，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，例如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。

下面通过几个实例对本发明进行更具体的说明：

实例一，调整倾角使翼梢小翼达到最优的气动力效果

本发明所述的翼梢小翼装置可以调节翼梢小翼倾角，通过不同倾角下的飞行试验，对试验数据结果进行分析，确定翼梢小翼的最优倾角，获得最优的气动力效果。

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。

在以上叙述和说明中对本发明所进行的描述只是说明而非限定性的，且在不脱离如所附权利要求书所限定的本发明的前提下，可以对上述实施例进行各种改变、变形、和/或修正。

本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知技术。

Claims (4)

1.一种翼梢小翼装置，其特征在于，包括：翼梢连接部(1)、棘轮套(2)、棘轮杆(3)和压紧螺栓(4)；

翼梢连接部(1)与机翼翼梢连接；翼梢连接部(1)一侧开有两个及以上的U形凹槽，每个U形凹槽的两个相对的端面分别开有一个非回转体形状的棘轮凹槽和一个螺纹孔；棘轮套(2)在棘轮凹槽内，其外形与棘轮凹槽形状一致，棘轮套(2)上设有棘轮状的通孔；棘轮杆(3)包括棘轮部分和连接部分，连接部分与翼梢小翼连接，棘轮部分的外周与通孔形状一致，棘轮部分套在棘轮套(2)的通孔中；压紧螺栓(4)的螺纹端拧在螺纹孔中，另一端轴向压紧棘轮杆(3)连接部的一个端面，限制棘轮杆(3)的轴向运动；

所述棘轮套(2)上的通孔内周沿周向为锯齿状；

所述通孔上锯齿的数量不少于16个。

2.一种如权利要求1所述的翼梢小翼装置，其特征在于，所述棘轮套(2)与棘轮凹槽为过盈配合。

3.一种如权利要求1所述的翼梢小翼装置，其特征在于，所述棘轮杆(3)和棘轮套(2)为间隙配合。

4.一种如权利要求1所述的翼梢小翼装置，其特征在于，所述棘轮套(2)的外形为长方体。