CN108032991A - 一种可变后掠式机翼、双机翼系统制作方法与飞机 - Google Patents

Abstract

本发明是通用航空领域制造飞行器所涉及的可变后掠式机翼系统制作方法，对应《国家科技部中长期科学技术中长期发展规划2006‑2020年》(37)高效率运输技术与装备(低空多用途通用航空飞行器)，一种可变后掠式机翼系统制作方法与飞机，保留通用飞行器以低速度、短起降、低空作业为优势，解决飞行高速，通过减少平飞阻力，提高飞行速度，提升智能制造系统。电传感应和计算机控的操纵，液化驱动力量生成外力和支援十字剪式结构的内力，让平机翼驱动成后掠式机翼；使十字剪式结构变位获得机翼系统内力，其中形成剪刀把和手把分合；以及支撑系统、大小同心轴传力支援，添加后掠式机翼使用加强结构，是可变0度‑25度后掠式机翼、双机翼的制作方法。

Description

一种可变后掠式机翼、双机翼系统制作方法与飞机

技术领域：本发明涉及一种可变后掠式机翼、可变后掠式双机翼系统制作方法，提别是机翼与驱动系统一体的操纵方法，属于航空系统技术。大类是机械装置与运输技术，子系为运输类用于与飞机配合或装在飞机上的设备。

背景技术：德国于1944年7月由梅塞施密特公司研发一款P-1101测试机作为可变后掠式机翼的鼻祖，半个世纪先后有德国、意大利、美国、英国、前苏联、法国掌握使用可变后掠式机翼，机型包括美国f111、f14、b-1，苏俄米格23、米格27、苏24、图22、图160，英国德国意大利联合制作的狂风战斗机和法国幻影G战斗机。

现有的技术都专注于军用，最大限度使用后掠，可变后掠式是后掠式机翼为主，寻求机翼后掠角(x)回归在25°以内。在通用航空领域飞行器现阶段尚无可变后掠式飞机方案，更无解决主体平直翼优势，发挥可变后掠式专利技术。

本发明所要解决的技术问题是：通过本发明的可变后掠系统装备技术，低空多用途通用航空飞行器保持自身平直翼优势下，在保持现有的起降短距、升力大、低速飞行、低空作业有优势的特点，我们兼顾另外一个领域即高速飞行、低速与高速飞行的转换智能、克服装备可后掠式液化驱动系统重量缺陷，把现有液化驱动可后掠装备操控技术时间进行突破，这样的低空多用途通用航空飞行器，这是《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》：(37)高效运输技术与装备。

发明内容：一种可变后掠式机翼、可变后掠式双机翼系统的制作方法与飞机，是以低空多用途通用航空飞行器作为客观事物，进行创新出一种可变后掠式机翼系统；该系统通过电传感应和计算机控的操纵，直接操纵整个系统，该系统经过操纵后，同时传达液化驱动装置与十字剪式结构装置，直接生成可变后掠式机翼，该方法在于解决0度-25度平直翼到后掠式机翼的驱动变化。这个技术方案包括机身机翼合一，是现代最前沿的飞机机翼解决方案，无机翼认识，机翼成为飞机整体的可活动部分，这个系统提出机身背心，也就是机翼不再是机翼外部组接机身技术，而是机翼是机身灵活部件，通过系统让机翼在机身里可活动。后掠式机翼不只是25度，可以上升为25度+更大的后掠角；从内容体现我们知道，它区别于其他国家可变后掠式机翼，其他国家是后掠式机翼组接在飞机机身独立部分，我们是后掠式机翼是机身内部的一个功能，机翼机身同体；先前的方案是可变后掠式机翼如何寻找得到平直翼的优点补充，机翼驱动从后向前驱动，目的是扩充短距起落、低空超低空飞行；现在我们方案不同新认知，是平直翼如何扩展后掠式机翼，是从前向后的驱动，减少阻力、提高飞行速度；使用可变后掠式双机翼作为研究和实验主体，后掠式双机翼、可变后掠式双机翼出现是填补世界的一个空白，因为机翼已经不是原来的机翼，而是机身整体的活动部件。

具体技术施工工艺

1.设立一个十字可驱动剪刀系统，十字可驱动剪刀系统是按照剪刀形状获得创新理念，通过辨别剪刀手把张开剪刀刀把张开，剪刀手把关闭重合剪刀刀把关闭重合。剪刀上刀把长度为2.5米，剪刀下手把为0.3米。手把开刀把开，手把合刀把合。

2.液化驱动系统，输出系统给予力量予手把，形成打开(开)和收缩(关)两种。

3.液化驱动系统，输入摇臂给予力量予刀把两方的机翼，带动机翼打开，形成刀把开手把开的十字可驱动剪刀系统样式。

4.手把开关，会形成连带作用力给予两侧同心轴，带动下机翼十字可驱动剪刀系统，手把开关，改变刀把开关。

5.机翼内侧中机翼钢梁设计，更结实。

6.两机翼合一，中间设立过度5厘米。

7.两机翼之间有支柱撑，可以由上机翼传力给下机翼。

8.机翼在平直翼布局上添加后掠机翼使用的主梁和加强肋。

9.平角机翼移动后掠式机翼，外侧角度25度，这项工艺包括0-25度可变后掠式机翼范围，也包括25度以后再大后掠式机翼的范围。

10.机翼和十字可驱动剪刀系统合一，是本工艺特点，也是分辨技术最客观立足点，剪刀刀把成为机翼翼根，使得飞机机翼与飞机机身是完全合一的，也就是液化驱动系统、十字可驱动剪刀系统的活动，是机翼翼根段落已经完全成为飞机整机系统的组成部分。

11.十字剪刀式结构变位可后掠式技术，最大突破是产生合力，内力和外力。摇臂技术有，却可变后掠式技术又外力的摇臂技术同时生成的剪刀刀把打开的内力。

12.可变后掠式技术，围绕平直翼为主，进行向后伸展成后掠式机翼，跟现有军机方案截然不同，一个是向前力度为主，为满足本有的后掠式机翼可以起飞短距、低空飞行。可变后掠式技术我们立足民用、通用航空使用，是以向后的力度为主，提升飞机飞行速度，降低阻力。

一种上述飞行器的飞行控制方法，具体有如下步骤：

1.人感系统可以通过力学指令，通过计算机设置0度、25度直接操纵可变后掠式系统。

2.驾驶设备有人感系统，进行自动配平，通过机器离合期实施操纵可变后掠式系统。

3.液压马达和液压刹车驱动由供油、滑阀、调节器、回油管道组成。

4.输出外载和输出摇臂由液压马达和液压刹车驱动。

5.机翼接受输出外载和输出摇臂获得力度，拥有刀把定位器、手把万向连轴节。

6.机翼内侧机器部分，添加机翼在平直翼布局上添加后掠机翼使用的主梁和加强肋。

7.双机翼布局，上机翼布局每侧9米，下机翼布局每侧7米，机翼重量为243公斤和219公斤。

8.机器呈现长度2.3米乘2.8米，总平方6.5米，设备总量250公斤。

9.平角机翼移动后掠式机翼，外侧角度25度。

10.两刀把的前缘机翼位置注入左右各一输出外载力，形成两刀把打开，两手把合一，形成25度后掠式机翼。

11.设立两个刀把聚合处五厘米的缓冲。

12.设立两个手把50度的固定角，而且左右各25度

13.输入摇臂，驱动剪式手把。手把向两侧张开，使得上端两刀把合一，形成0度固定直机翼。

技术方案

提供一种具有可驱动液化系统进行可变掠式机翼的系统与飞机，其中，该飞行器具有机翼、剪式结构、液化驱动系统、操控系统组成。

1.十字剪式控制系统

这个系统使用剪刀的使用原理，发展而出，形成两个刀把，两个手把的对等交叉，在液化驱动系统驱动两个手把时，两个刀把会出现张开、合一功能。这样的张开、合一功能，也就是形成了两个手把的角度位移定位，形成了平直翼和后掠式机翼。

两个刀把合一形成平直翼，两个刀把张开形成后掠式机翼，也就是整个机翼结构与十字剪式控制系统形成整体。液化驱动系统输出力量到达手把，手把对应刀把，将迅速的发生位移。双十字的驱动，交叉轴形成的力，将通过同轴带动下机翼，使得下机翼两个刀把张开、合一功能。

2.液化驱动系统

该系统由两个液压马达、液压刹车、滑阀组成，形成两个力，即对外载输出力和摇臂输出力。变后掠装置，使用螺旋作动器最大轴向作用力11000kgf，液压控制元件采取旋转平板滑阀；两个液压马达功率采用差动机构，位置输入和反馈采用行星轮机构。螺旋作动器采用滚珠内循环式旋转作动器，摩擦小、传动效率高、运动平稳、轴向刚度高优点。为保证机翼转动速度保持恒定，不受负载波动影响，在马达回路配置了流量调节器，作为节流装置。在液压马达输出轴串置液压刹车器，液压作动器和减速器之间使用双万向联轴节。其中对外载输出力为左右各一外载，作用在十字剪式控制系统的两个手把，具有推出、收缩两种功能，形成两手把张开、合一技术，手把张开对应交叉的两手把面将合一形成平直翼。手把合一对应交叉的两手把面将合一形成后掠式机翼。摇臂输出力将到达两机翼的前端，主要负责机翼从平直机翼驱动向后掠式机翼。安装一个飞机纵线上的减速器，起到减速和换向作用。

3.机翼系统

双机翼是框架机翼，机翼上下两机翼拥有拉杆，会让机翼位移一致。机翼的机构安装运五机翼进行改造，有前缘缝翼、后缘襟翼。在机翼内构架做平直翼布局上添加后掠机翼使用的主梁和加强肋。

技术效果

本方案主要用于低空多用途航空飞行器上，可变后掠式机翼、可变后掠式双机翼的特点：

1：降低了飞机加载装备重量，以实施的可变后掠式双机翼飞行器为事例，双机翼飞行器每平方米的重量是9.5公斤，比单机翼的每平方米重量节约15.5公斤。这220公斤重量差，安装一套250公斤的可变后掠式机翼、可变后掠式双机翼系统，也就是一架单机翼飞机安装30公斤系统，这样的30公斤是单机翼飞机无法实现的。

2：提升速度，美国的系统是7-12秒，苏俄的系统是13-24秒，我们技术实现5-8秒完成可变后掠式技术。

3：智能化更先进，人工-液化内驱动-液化内外共同驱动，会形成三档可以调控的可变后掠式技术。

4：低速与高速飞行的转换智能

5.通用航空飞行器的速度，在不借于发动机驱动系统，可以提高飞行速度。

附图说明：

图1：后掠角，x等于25度。直线基准，25度角形成的斜线形成后掠角。

图2：0度-25度，平直翼转向后掠角机翼，也就是可变后掠角机翼。

图3：剪刀刀把手把合上，通过认识剪刀原理，启发合成时联系中间轴合一形成平直翼。

图4：剪刀刀把手把打开，通过认识剪刀原理，启发合成时联系中间轴向左右两方向变位，形成可变后掠角机翼。

图5：液化驱动手把联系同心轴令上下机翼在手把打开关闭保持一致，形成内力展开回收机翼。

图6：液化驱动系统结构原理，左边作用力至刀把，形成摇臂作用力，带动图9；右边作用力至手把，可以辅助刀把手把同形，也支援图5作用力。

图7：十字剪式结构进行合剪刀刀把为平直翼0度，打开刀把形成后掠式机翼25度，完成图2的0度-25度可变后掠式。剪式结构上部为刀把，下部为手把，刀把开手把开，刀把合手把合。

图8：机翼根部在平直翼基础添加后掠式加强结构主梁和加强肋。

图9：液化驱动刀把输送力通过上机翼支撑让下机翼获得外力，同步运行。

具体实施方式：

图1为后掠角的航空业界定义，x为25度开始(包括25度)为后掠角机翼，该机翼以机翼翼根为基准，平直翼前缘直线作为0度角，按照25度和25度以上为后掠角机翼。

图2是这个驱动系统的位移，0度-25度、0度-25度+，为可变后掠角机翼。跟国外定义可变后掠角机翼认知，不同在于国外是60-75度的后掠角机翼，回到15-25度之间平直翼。我们立足于平直翼0度向25度、25度+的更大x度数扩展降低阻力提高飞行速度。因为机翼有主力和辅力，从发明创新角度，历史事物主力是向前，辅力是向后。我们发明创新是解放固定平直翼，把机翼融入机身，形成机身机翼一体。

图3是剪刀刀把合拢，手把合拢，形成平直的中心轴线，这条两机翼翼根合拢，形成完整的平直翼。

图4是我们为解决机身机翼一体，为可变后掠式机翼创新，安装在机身内部的力学机构，灵感来自剪刀，把剪刀手持的下部位手把和剪刀刀体刀把，形成机翼的可变结构，刀把合手把就合，手把开刀把就开，合拢合璧是平直翼，张开展开形成后掠角机翼，而这刀把形成50度，正好左右各25度，即平直翼中心准点形成圆规半径合一，定好0-25度平直翼向后伸展为后掠角机翼，而这样过程是十字剪刀直接参与的可变后掠角机翼。

图5因为作为以运输五型飞行器特征双机翼作为基础实验，在世界上不管安二还是中国运五b固定不变的平直翼是亮点，包括整个通用航空工业生产的飞行器都是平直翼，所以我们用双机翼作为实验，为了让上下两个机翼获得同样的力度，借助手把打开形成同心轴的变化，使得下机翼的手把把与上机翼的手把保持一致，也就是内力使得下机翼也同样获得手把位移，平直翼变成后掠角机翼。

图6是液化驱动系统，由两个液压马达和两个液压刹车组成，驱动上左方的摇臂，使得刀把可以获得穿入机翼的输入力，向前获得0度平直翼，向后获得25度或者25度+(更大后掠角)，向后向前摇臂输入是液化驱动系统的左膀。右臂是在右下方的手把向外向内的外载驱动力，令手把关闭和打开，内力支援机翼平直翼变后掠式机翼，也是利用同心轴让下机翼刀把关闭和打开的主要力量。

图7是可变后掠式机翼、双机翼系统的标准图，正方形位置包括内容是这个机体机翼合一的结构，飞机的机翼翼根合体成平直翼部已经完全成为飞机机体的中心轴，机体机翼合一，机翼成为整体的局部，系统外在箱体已经成为飞机机体的背心，机翼可移动服务于整个机身。

图8是可变后掠式的两极，机翼平直翼、后掠式机翼的特征，坚持使用平直翼做主体，在平直翼机翼靠近机身部位添加后掠式加强结构主梁和加强肋。

图9是后掠式双机翼的外体使用支撑柱传达外力，配合图5同心轴注入拉力形成下机翼变体内力。

Claims (11)

1.一种可变后掠式机翼、可变后掠式双机翼系统的制作方法与飞机，是以低空多用途通用航空飞行器作为客观事物，进行创新出一种可变后掠式机翼系统；该系统通过电传感应和计算机控的操纵，直接操纵整个系统，该系统经过操纵后，同时传达液化驱动装置与十字剪式结构装置，直接生成可变后掠式机翼，该方法在于解决0度-25度平直翼到后掠式机翼的驱动变化，该项权力保护0-25度可变后掠式机翼制作方法，可变后掠式机翼飞行器驱动系统制作方法、可变后掠式双机翼制作方法、可变后掠式机翼飞机制作方法、可变后掠式双机翼飞机制作方法、无机翼的机体活动部件制作方法。

2.该机翼是以平直翼为主，区别于军用飞机后掠式机翼为主。通用航空飞行器可变后掠式机翼、可变后掠式双机翼系统是平直翼驱动生成后掠式机翼，曾经军用飞机是后掠式机翼驱动生成平直翼的制作工艺特征，所以在通用航空领域使用是先例技术，该项权力保护以平直翼为主的可后掠式技术。

3.位移涉及空气动力学，角度不同，对应空气动力学就不同；军用飞机后掠式机翼从平直翼18.4度-后掠式47.4度、74.4度；制作方法是0度-25度，即0-24度是平直翼，25度是后掠式机翼系统，也包括25度更大的后掠式机翼，该项权力保护以后掠角(x)0-25度和0-25+平直翼向后移动的可后掠式技术。

4.驱动定位，本系统使用十字剪刀式结构变位，为内力装备，液化驱动力量生成机翼外力和支援十字剪式结构的内力，让平机翼驱动成后掠式机翼；使十字剪式结构变位获得机翼系统内力，其中手把合形成剪刀把合，手把分形成剪刀把分，剪刀把合形成平直翼，剪刀把分形成后掠式机翼，方法是可变后掠式驱动，该项权力保护十字剪刀式结构变位可后掠式技术。

5.可变后掠式双机翼，刀把同向改变同心轴，让上下机翼同步变位，加上连接上下机翼的支撑杆把外力从上机翼传达下机翼，形成可变后掠式双机翼，该项权力保护可后掠式双机翼技术内力输出。

6.机翼就是驱动系统，先前有不对外显示的国外样式，是机翼和驱动系统是分离结构，形成分设机翼刀把给左右两侧驱动系统服务机翼的摇臂作用力；我们把机翼和驱动系统二者合一，机翼在十字剪式结构，两机翼在十字剪式结构合时机翼成为直机翼，分时成后掠式机翼，该项权力保护机翼和驱动系统二者合一技术。

7.人工智能筛选历史遗漏，把历史使用的双机翼低重量实现了技术突破；整个系统把机翼组成完整设备，外国技术延续的是单机翼+驱动系统，是6吨-12吨驱动系统。我们技术使用可变后掠式单机翼、可变后掠式双机翼；在可变后掠式双机翼让重量降低，形成重量上的配置，一个可变后掠式双机翼系统，与单机翼的重量相当，单机翼同样重量没有可变后掠式技术，该项权力保护可变后掠式双机翼。

8.可调动速度多选性，内力、外力、内力+外力，形成调动速度；外国技术有8秒完成，也有12-25秒完成，我们提出3-12秒，最快可以3秒实现，选择性成为人工电传感应、计算机操控三档选择，包括系统电子系统失效后人工也可以操纵，该项权力保护操纵系统速度的多选功能。

9.飞机液态驱动装备，其中传力分别支出给予主辅两处，授予外力给剪刀刀把，和制造内力给剪刀手把，该项权力保护驱动系统与剪刀系统。

10.系统内部机翼添加添加后掠机翼使用的主梁和加强肋，该项权力机翼内侧中机翼位置布局。

11.飞机呈直机翼，中间刀把结合会成中机翼，组合部分留有五厘米的缓冲，该项权力机翼从后掠式机翼合成平直翼，两机翼收合缓冲设置。