CN105699047B - 用于飞机模型的舱门操纵机构 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种用于飞机模型的舱门操纵机构，所述舱门通过一个转轴可转动地铰接在飞机模型的机身上，其中，所述操纵机构具有一个与所述舱门的转轴固定连接的操纵轴，一个驱动所述操纵轴转动的电机，所述电机和所述操纵轴之间设置有至少一个减速齿轮。本发明的用于飞机模型的舱门操纵机构，提供了一种可用于全机风洞实验的可操纵舱门的开启和关闭的舱门操纵机构。

Description

用于飞机模型的舱门操纵机构
技术领域
本发明涉及一种航空空气动力学试验设备，尤其是一种可用于全机风洞试验过程中，操纵飞机模型的舱门开启和闭合的机构。
背景技术
全机风洞试验是依据空气动力学原理，将整个飞行器模型固定在风洞中，通过施加人工气流流过飞行器模型，以此模拟空中各种复杂的飞行状态，获取试验数据。全机风洞试验的主要目的是要获取飞机模型的各种空气动力参数的变化规律以及模拟飞机在不同流场、流速情况下的操纵性能。
通常情况下，风洞的大小对飞机模型的尺寸会造成一定的限制，也就是说为了适应风洞的大小，全机风洞实验过程中所采用的飞机模型都不可能太大，因此很多时候只能一次对于一个或者几个部件进行吹风实验，其余部件只能做成固定状态。例如，飞行器的各个操纵面，例如襟副翼、升降舵、全动平尾、方向舵、前翼等都是操控飞机的主要部件，因此这些部件需要重点考虑其不同的状态对飞机的影响。此时，由于飞机模型尺寸的限制，飞机模型的其它部件，例如起落架舱门等部件通常设定为闭合状态，因此一般飞机模型上都是设置有舱门的外形，实质上这个舱门根本就不能打开，对于舱门等正常情况下需要开启和闭合的部件一般都没有设定专门的风洞实验项目。
现实情况是，飞机正常状态下，起飞和降落过程中起落架舱门都是需要打开闭合的，另外，飞机上还可能存在的一些其它的舱门在飞行过程中也是需要开启和闭合的，此时的空气动力学状态也是需要关注的问题。然而，在全机风洞实验过程中，不可能将一架真正的飞机放置在风洞中吹风。而通常的全机风洞实验中，飞机模型很小，也不可能将舱门的真实操纵机构按比例缩小安装在飞机模型中，那样成本太高且结构强度也不够，因此，急需提供一种用于飞机模型的可操纵舱门的开启和关闭的舱门操纵机构。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于飞机模型的舱门操纵机构，以减少或避免前面所提到的问题。
为解决上述技术问题，本发明提出了一种用于飞机模型的舱门操纵机构，用于在全机风洞实验过程中操纵舱门的开启和关闭，所述舱门覆盖在飞机模型的机身上设置的一个开口上，所述舱门通过一个转轴可转动地铰接在飞机模型的机身上，所述机身的开口边缘设置有多个支撑所述转轴的铰接耳片，所述操纵机构具有一个与所述转轴固定连接的操纵轴；一个驱动所述操纵轴转动的电机，所述电机和所述操纵轴之间设置有至少一个减速齿轮；所述转轴与所述舱门固定连接；所述减速齿轮与所述电机之间设置有一个离合控制器；所述电机与所述离合控制器一体支撑在一个支架上，所述操纵轴通过所述支架固定安装在所述机身内部，所述操纵轴的端部设置有一个操纵齿轮，所述操纵齿轮与所述减速齿轮啮合，所述减速齿轮支撑在所述支架上；所述支架为L形，其中L形的一个臂上并排设置有多个通孔，每个所述通孔中均设置有一个轴承，所述轴承的外圈与所述通孔过盈配合，所述轴承的内圈分别与所述操纵轴以及所述减速齿轮的转轴固定连接，所述电机与所述离合控制器固定连接在所述L形支架的另一个臂上。
优选地，所述操纵齿轮、减速齿轮、离合控制器以及电机设置在所述支架的L形的两个臂之间的夹角内侧，所述支架的以其两个臂所构成的平面的一侧固定安装在所述机身内部。
本发明的用于飞机模型的舱门操纵机构，提供了一种用于飞机模型的可操纵舱门的开启和关闭的舱门操纵机构。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中，
图1显示的是根据本发明的一个具体实施例的用于全机风洞实验的舱门的结构示意图；
图2显示的是根据本发明的一个具体实施例的一种用于全机风洞实验的舱门操纵机构的结构示意图；
图3显示的是根据本发明的另一个具体实施例的一种用于全机风洞实验的舱门操纵机构的结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。其中，相同的部件采用相同的标号。
图1显示的是根据本发明的一个具体实施例的用于全机风洞实验的舱门1的结构示意图。图中显示的是一个飞机模型的局部结构示意图，其显示的是在机身2上设置有一个开口，在开口位置覆盖有一个舱门1，该舱门1可以是起落架舱门，也可以是任何一种可在真实飞机飞行过程中开启和关闭的舱门结构，也就是说，该飞机模型上的舱门1是一种可通过操纵机构操纵其开启和关闭的结构。
舱门1通过一个转轴11可转动地铰接在飞机模型的机身2上，具体显示为，在舱门1的一个侧边边缘设置有一个与舱门1固定连接为一体转轴11，在机身2的开口边缘设置有多个支撑所述转轴11的铰接耳片。通过本发明的操纵机构，可以操纵转轴11转动，从而控制舱门1的开启和关闭。下面对此详细说明。
如图2所示，其中显示的根据本发明的一个具体实施例的一种用于全机风洞实验的舱门操纵机构的结构示意图，所述操纵机构可用于在全机风洞实验过程中操纵舱门1的开启和关闭。所述操纵机构具有一个与舱门1的转轴11(参见图1)固定连接的操纵轴21，一个驱动所述操纵轴21转动的电机22，所述电机22和所述操纵轴21之间设置有至少一个减速齿轮23。
在一个具体实施例中，虽然操纵轴21和图1所示的操纵转轴11可以通过轴连接器等结构连接在一起，但是，由于在全机风洞实验中，飞机模型相对真实飞机而言是很小的，机身2中的空间有限，往往没有额外的空间设置轴连接器，或者用于舱门1的开口很小，不方便安装设置轴连接器等结构，因此，在本实施例中，操纵轴21实际上就是转轴11从舱门1延伸形成的，也就是说，图2中所示操纵轴21实际上就是转轴11的延长部分。
在另一个具体实施例中，减速齿轮23与电机22之间还可以设置一个离合控制器24。通常真实飞机中，操纵舱门开启和关闭的往往是液压机构，其操纵力都很好控制，然而在全机风洞实验过程中，由于飞机模型太小，肯定没办法依照真实飞机的模式设置操纵机构，因此，本发明采用的是电操纵的模式。但是，对于电机22来说，除了需要对电机22的转速进行减速之外，还要考虑舱门1打开到其最大状态之后，电机22继续驱动舱门1必然会产生一定的反弹(即便马上切断电机电源，但是由于舱门的转动惯量存在，舱门1依然会继续其打开操作然后反弹回来)，这对真实飞机来说是根本不存在的问题，但是对于风洞实验的模型飞机来说，这种反弹力虽然看起来不大，但是对于模型中的齿轮23、电机22来说却是太大了，很容易将其损坏，为避免这个问题，在本实施例中设置了离合控制器24，用于在舱门1打开到一定程度的时候，例如打开到最大的状态的时候，将电机22的动力与齿轮23切断，使得舱门1的反弹力可以带动齿轮23自由运动，但是却不会与电机22发生作用，使得反弹力可以得到释放。
当然，对本领域技术人员来说，设置任何一种现有的机械或者电子方式的离合控制器都是可以的，例如，可以采用机械方式的离合控制器，使得舱门1达到一定的角度时，电机22与齿轮23会自动脱离连接，或者可以采用电操纵的离合控制器，当舱门1达到一定的角度时，自动切断电机22的电源，同时切断电机22和齿轮23之间的连接。
在图2所示实施例中，操纵轴21通过一个支架25固定安装在机身2内部，操纵轴21的端部设置有一个操纵齿轮26，操纵齿轮26与减速齿轮23啮合(图中显示的减速齿轮23有两个，也就是可以提供多级减速)，减速齿轮23支撑在支架25上。
在一个具体实施例中，支架25为长条形，其上并排设置有多个通孔，每个通孔中均设置有一个轴承251，所述轴承251的外圈与通孔过盈配合，所述轴承251的内圈分别与操纵轴21以及减速齿轮23的转轴固定连接。
在另一个具体实施例中，也可以将电机22与离合控制器24一体支撑在所述支架25上。如图3所示，其中显示的根据本发明的另一个具体实施例的一种用于全机风洞实验的舱门操纵机构的结构示意图。
具体来说，本实施的所述支架25为L形，其中L形的一个臂上并排设置有多个通孔，每个通孔中均设置有一个轴承251，所述轴承251的外圈与通孔过盈配合，所述轴承251的内圈分别与操纵轴21以及减速齿轮23的转轴固定连接，电机22与离合控制器24固定连接在所述L形支架25的另一个臂上。
图中显示的L形支架25的结构中，全部操纵结构全部都设置在L形支架25的两个臂夹角内侧，也就是说，操纵齿轮26、减速齿轮23、离合控制器24以及电机22设置在支架25的L形的两个臂之间的夹角内侧，支架25以其两个臂所构成的平面的一侧固定安装在机身2内部。在本实施例的这种结构中，可以将操纵机构的全部结构事先装配到支架25上，然后放入机身2的内部，通过螺钉等从机身2的外部拧入到支架25中，从而将支架25固定安装，相比前述实施例而言，省掉了额外在机身2内部连接电机22、离合控制器24等结构的麻烦，而且也不用在机身2中连接之后进行进一步的固定(飞机模型的机身内部空间很小，很难操作)。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本发明保护的范围。

Claims (1)

1.一种用于飞机模型的舱门操纵机构，用于在全机风洞实验过程中操纵舱门的开启和关闭，所述舱门覆盖在飞机模型的机身(2)上设置的一个开口上，所述舱门通过一个转轴(11)可转动地铰接在飞机模型的机身(2)上，所述机身(2)的开口边缘设置有多个支撑所述转轴(11)的铰接耳片，其特征在于，所述操纵机构具有一个与所述转轴(11)固定连接的操纵轴(21)；一个驱动所述操纵轴(21)转动的电机(22)，所述电机(22)和所述操纵轴(21)之间设置有至少一个减速齿轮(23)；所述转轴(11)与所述舱门固定连接；所述减速齿轮(23)与所述电机(22)之间设置有一个离合控制器(24)；所述电机(22)与所述离合控制器(24)一体支撑在一个支架(25)上，所述操纵轴(21)通过所述支架(25)固定安装在所述机身(2)内部，所述操纵轴(21)的端部设置有一个操纵齿轮(26)，所述操纵齿轮(26)与所述减速齿轮(23)啮合，所述减速齿轮(23)支撑在所述支架(25)上；所述支架(25)为L形，其中L形的一个臂上并排设置有多个通孔，每个所述通孔中均设置有一个轴承(251)，所述轴承(251)的外圈与所述通孔过盈配合，所述轴承(251)的内圈分别与所述操纵轴(21)以及所述减速齿轮(23)的转轴固定连接，所述电机(22)与所述离合控制器(24)固定连接在所述L形支架(25)的另一个臂上。
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