CN107902094A - 一种用于翼身融合布局飞行器的拉烟器 - Google Patents

Abstract

目前，执行空中拉烟表演的一般是有人驾驶的固定翼飞机，通过人工控制飞机拉烟。市面上的拉烟器主要用于高机动性的固定翼飞行器，而且拉烟方式相对单调，一次拉烟成本很高。翼身融合布局的飞行器气动性要求很高，由于其设计的独特性，适合高超音速飞行，具备很强的隐身能力和突防能力，所以机动性相对较弱，这种布局的飞行器主要用于轰炸、侦查等飞行任务。当这类飞行器面对市场，尤其是在各类航展上展示时，其飞行表演极为单调，目前市场上的外挂拉烟器会破坏其整体流线造型，影响气动性能，不适合这类飞行器的拉烟表演。本发明解决的问题是现有技术中针对翼身融合布局的飞行器，采用外挂拉烟器方式破坏了飞行器气动外形，降低了飞行器的飞行性能，而且拉烟过于单调、观赏性不够的问题。

Description

一种用于翼身融合布局飞行器的拉烟器

技术领域

本发明属于飞行器技术领域，具体涉及一种适用于翼身融合布局飞行器的拉烟器。

背景技术

目前，执行空中拉烟表演的一般是有人驾驶的固定翼飞机，通过人工控制飞机拉烟。

目前市面上的拉烟器主要用于高机动性的固定翼飞行器，而且拉烟方式相对单调，一次拉烟成本很高。翼身融合布局的飞行器气动性要求很高，由于其设计的独特性，适合高超音速飞行，具备很强的隐身能力和突防能力，所以机动性相对较弱，这种布局的飞行器主要用于轰炸、侦查等飞行任务。

当这类飞行器面对市场，尤其是在各类航展上展示时，其飞行表演极为单调，目前市场上的外挂拉烟器会破坏其整体流线造型，影响气动性能，不适合这类飞行器的拉烟表演。

发明内容

本发明解决的问题是现有技术中针对翼身融合布局的飞行器，采用外挂拉烟器方式破坏了飞行器气动外形，降低了飞行器的飞行性能，而且拉烟过于单调、观赏性不够的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种适用于翼身融合布局飞行器的拉烟器，包括开合装置、拉烟装置、空气弹簧压杆结构。

本发明安装在机身内部，在飞行器两个升降舵之间，将需要进行拉烟飞行表演的翼身融合飞行器尾部蒙皮稍作改装，加入开合装置，该改装不会改变飞行器的气动外形。

开合装置包括了盖板和空气弹簧压杆结构。盖板是由原飞行器的尾部蒙皮改装，增加铰链，将尾部蒙皮改装成可以以铰链为中心转动的活动盖板，铰链连接盖板和机身骨架，盖板上左右对称位置安装空气弹簧压杆结构，空气弹簧压杆结构控制盖板的转动角度，从而控制开合装置的开闭状态。

进一步的，一套空气弹簧压杆结构由气泵、弹簧、密封盘、气密室、滑轨、滚轴、顶杆和两个限位器构成。

进一步的，气泵与气密室密封连接，气泵负责控制气密室的空气量，改变气泵的充气或者抽气量可改变气密室的气压大小。

密封盘与弹簧、顶杆固定，弹簧的另一端固定在外壳上端，外壳上端有气孔，确保气密室外部气压一致，顶杆通过大小相同的圆孔穿过外壳上端，并固定在滑轨的滚轴上。

滑轨两端各有一个限位器，当滚轴移动到限位器一时，盖板呈闭合状态并且顶杆有向下的力拉住盖板，确保其紧紧闭合；当滚轴移动到限位器二时，盖板呈打开状态并且与机身下表面平行。

拉烟装置包括了烟弹、烟弹舱、信号线、引线、拉烟控制器和点火执行器，多组烟弹并列安装在一个烟弹舱内，每个烟弹舱有唯一编号，烟弹舱内安装点火执行器，点火执行器通过信号线与拉烟控制器连接，点火执行器采用并联方式通过引线与该烟弹舱内的所有烟弹相连，点火执行器负责执行拉烟控制器的点火指令，收到一次点火指令执行一次点火动作，由于每个烟弹舱内有多个烟弹，故点火执行器可以多次执行点火执行，直至该舱内所有烟弹全部完成点火动作。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明是针对翼身融合布局飞行器设计，其不破坏翼身融合布局飞行器的气动外形，进行拉烟表演时，由于翼身融合布局飞行器机动性有限，本发明在拉烟装置上加入多组点火执行器，每组点火执行器又可控制多个烟弹，通过更换不同烟弹舱烟弹颜色、以及连续不同的点火指令，可以实现翼身融合布局飞行器在拉烟时相较目前技术现状更多的拉烟表演可能性，进而提高拉烟表演的观赏性。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1 翼身融合布局飞行器拉烟状态示意图。

图2 翼身融合布局飞行器正常飞行示意图。

图3 开合装置闭合示意图。

图4 开合装置打开示意图。

图5 开合装置闭合时内部结构示意图。

图6开合装置打开时内部结构示意图。

图7拉烟装置前45度示意图。

图8拉烟装置后45度示意图。

具体实施方式

本发明提供一种适用于翼身融合布局飞行器的拉烟器，参考示意图，包括4开合装置、5拉烟装置、6空气弹簧压杆结构、41盖板、42铰链、51拉烟控制器、52信号线、53烟弹舱、54烟弹、61气泵、62弹簧、63密封盘、64气密室、65滑轨、66滚轴、67限位器一、68限位器二、69顶杆、610外壳，1图中所述1机身、2垂直尾翼、3升降舵是常规翼身融合布局飞行器的基本部件。

在具体实施中，该拉烟器置于翼身融合布局飞行器尾部机身内，置于左右两个升降舵3之间，将需要安装本发明的翼身融合飞行器尾部蒙皮稍作改装，加入开合装置4，该改装不会改变飞行器的气动外形。

开合装置4包括了盖板41、铰链42和空气弹簧压杆结构6。盖板41是由原飞行器的尾部蒙皮改装，增加铰链42，将尾部蒙皮改装成可以以铰链42为中心转动的活动盖板41，铰链42连接盖板41和机身骨架，盖板41上左右对称位置安装空气弹簧压杆结构6，空气弹簧压杆结构6控制盖板41的转动角度，从而控制开合装置4的开闭状态。

进一步的，一套空气弹簧压杆结构6由气泵61、弹簧62、密封盘63、气密室64、滑轨65、滚轴66、限位器一67、限位器二68、顶杆69和外壳610构成；外壳610呈圆筒状，顶杆69与密封盘63连接，密封盘63可在外壳610内壁上下滑动，弹簧62一端置于密封盘63上表面，另一端与外壳610顶板内壁相连，气密室64为外壳610内，密封盘下部空间。

其中，气泵61与气密室64密封连接，气泵61负责控制气密室64的空气量，改变气泵61的充气或者抽气量可改变气密室64的气压大小。

密封盘63与弹簧62、顶杆69固定，整体可以上下位移，弹簧62的另一端固定在外壳610上端，外壳610固定不动，所以弹簧62上端是固定不动的，外壳610上端有气孔，确保与外界气压一致，顶杆69通过圆孔穿过外壳610上端，并固定在滑轨65的滚轴66上。

滑轨65两端各有一个限位器，当滚轴66移动到限位器一67时，盖板41呈闭合状态并且顶杆69在弹簧62的作用下有向下的力拉住盖板41，弹簧62同时起到减震作用，确保其紧紧闭合；当滚轴66移动到限位器二68时，盖板41呈打开状态并且与机身下表面平行。

进一步的，如图2所示，翼身融合布局飞行器正常飞行时，此时飞行器气动外形与原设计相比没有任何改变；如图3所示，开合装置紧闭；此时的空气弹簧压杆结构6状态如图5所示，气泵61控制气密室气压值P1，此时P1略大于气密室外界气压P0,外壳610固定机身内，P1〉P0，弹簧62处于压缩状态，弹簧62的压力作用于密封盘63上，密封盘63与顶杆69固定相连，所以弹簧62作用在密封盘63上垂直向下的压力传导在顶杆69上，顶杆69另一端连接滚轴66，滚轴66在滑轨65上滑动，此时由于顶杆69伸出量较小，所以其在限位器一67的作用下，紧紧拉住盖板41。

在具体实施中，当飞行器准备进行拉烟表演时，开合装置4需要做出打开操作，其过程如下所述，首先气泵61开始充气，此时气密室气压值P1增大，密封盘63下表面受到的压力大于上表面，密封盘63带动弹簧和顶杆垂直向上位移，位移的过程中弹簧62压缩量越来越大，弹簧62对密封盘63上表面的压力也逐渐变大，减弱了顶杆69上升过程中的速度，顶杆69连接滚轴66在滑轨65上滑动，直至抵达限位器二68的位置，此时停止气泵61的充气动作，空气弹簧压杆结构6达到新的平衡，此时开合装置4打开，飞行器状态如图1所示，开合装置4如图4所示，空气弹簧压杆结构6如图6所示。

在具体实施中，飞行器的开合装置4打开后，做好了拉烟准备。此时拉烟装置5开始工作，开始进行拉烟表演，拉烟表演结束后，通过上描述的反向操作，即气泵61开始抽气，此时气密室气压值P1减小，密封盘63下表面受到的压力小于上表面，密封盘63带动弹簧和顶杆垂直向下位移，位移的过程中弹簧62压缩量越来越小，弹簧62对密封盘63上表面的压力也逐渐变小，减弱了顶杆69位移过程中的速度，顶杆69连接滚轴66在滑轨65上滑动，直至抵达限位器一67的位置，此时停止气泵61的抽气动作，空气弹簧压杆结构6达到原始平衡状态，此时开合装置4闭合，飞行器状态如图2所示，开合装置4如图3所示，空气弹簧压杆结构4如图5所示。

拉烟表演过程由拉烟装置5具体实施，如图7、图8所示，拉烟装置5包括了烟弹54、烟弹舱53、信号线52、引线、拉烟控制器51和点火执行器，其中点火执行器和引线位于烟弹舱53内部。

进一步的，拉烟装置5包括多个烟弹舱53，每个烟弹舱53有唯一编号，多组烟弹54并列安装在一个烟弹舱53内，烟弹舱53内安装点火执行器，点火执行器通过信号线52与拉烟控制器51连接，点火执行器采用并联方式通过引线与该烟弹舱内的所有烟弹54相连，点火执行器负责执行拉烟控制器51的点火指令，收到一次点火指令执行一次点火动作，由于每个烟弹舱53内有多个烟弹54，故点火执行器可以多次执行点火指令，直至该舱内所有烟弹54全部完成点火动作。

在具体实施中，以拉烟装置5配置宽6个、高2个烟弹舱53，每个烟弹舱安装16个烟弹为例说明拉烟控制方法；将12个烟弹舱分别编号A1、A2、A3、A4、A5、A6、B1、B2、B3、B4、B5、B6，A标号的为从上往下数第一排，B标号的为第二排，各个烟弹舱中分别并列安装16个烟弹54，每一个烟弹都与该舱内的点火执行器通过引线连接，点火执行器执行一次点火指令，引燃一条引线，一个烟弹54开始拉烟；所以每一个烟弹舱均可在不同时间进行16次点火操作，通过拉烟控制器51不同的点火指令，或者安装不同颜色的烟弹54，拉烟装置5可以实现各类不同拉烟方式。

进一步的，还是以上述配置的拉烟装置为例，举例说明如何实现不同的拉烟方式；举例一、烟雾面拉烟表演，拉烟控制器51对A1、A2、A3、A4、A5、A6同时下达点火指令，6个拉烟舱全部点火，此时翼身融合布局飞行器飞行时可拉出一个烟雾面；举例二、W型拉烟表演，拉烟控制器51对A1下达点火指令，A1拉烟结束后立马对A2下达点火指令，以此类推，到A6拉烟结束后立马对A5下达点火指令，在飞行器速度叠加上，在地面看到的效果就是一个拉长的字母W形状；拉烟控制器51通过不同的点火程序可以如上所述实现不同的拉烟效果。

Claims (5)

1.一种用于翼身融合布局飞行器的拉烟器，其特征在于，包括开合装置（4）、拉烟装置（5）、空气弹簧压杆结构（6）、开合装置（4）和空气弹簧压杆结构（6）安装在翼身融合布局飞行器尾部机身内，使飞行器升降舵（3）之间的机身蒙皮实现开合功能，拉烟装置（5）安装在机身尾部内，喷烟口与开合装置（4）开口处方向一致；开合装置（4）包括盖板（41）、铰链（42），盖板（41）为飞行器的尾部蒙皮，通过铰链（42）连接盖板（41）和机身骨架，盖板（41）可以以铰链（42）为中心转动；空气弹簧压杆结构（6）用来执行开合操作，其包括气泵（61）、弹簧（62）、密封盘（63）、气密室（64）、滑轨（65）、滚轴（66）、限位器一（67）、限位器二（68）、顶杆（69）、外壳（610），外壳（610）呈圆筒状，顶杆（69）与密封盘（63）连接，密封盘（62）可在外壳（610）内壁上下滑动，弹簧（62）一端置于密封盘（63）上表面，另一端与外壳（610）顶板内壁相连，气密室（64）为外壳（610）内密封盘（63）下部空间，气泵（61）与气密室（64）密封连接，外壳（610）上端有气孔，顶杆（69）通过圆孔穿过外壳（610）上端，并固定在滑轨（65）的滚轴（66）上，滑轨（65）两端各有一个限位器，当滚轴（66）移动到限位器一（67）时，盖板（41）呈闭合状态，当滚轴（66）移动到限位器二（68）时，盖板（41）呈打开状态；拉烟装置（5）包括拉烟控制器（51）、信号线（52）、烟弹舱（53）、烟弹（54）、引线和点火执行器，其中点火执行器和引线位于烟弹舱（53）内部，拉烟装置（5）包括多个烟弹舱（53），每个烟弹舱（53）内安装多组烟弹（54），烟弹舱（53）内安装点火执行器，点火执行器通过信号线（52）与拉烟控制器（51）连接，点火执行器采用并联方式通过引线与该烟弹舱（53）内的所有烟弹（54）相连，点火执行器可多次执行拉烟控制器（51）的点火指令，直至该烟弹舱（53）内所有烟弹（54）全部完成点火动作。

2.如权利要求1所述的拉烟器，其特征在于铰链（42）为多个，两个铰链（42）之间的距离不超过50cm。

3.如权利要求1所述的拉烟器，其特征在于根据盖板（41）尺寸，对称使用二、四、六或八套空气弹簧压杆结构（6）。

4.如权利要求1所述的拉烟器，其特征在于弹簧（62）两端闭合且磨平，经过电镀处理，提供最大压强小于5个大气压。

5.如权利要求1所述的拉烟器，其特征在于气泵（61）采用压缩空气或氮气。