CN108609160B - 一种前缘襟翼缝隙封严机构 - Google Patents

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Abstract

本专利属于航空领域，涉及一种适用于先进战斗机机翼前缘襟翼与主翼面缝隙的封严机构。本专利所提出的封严方案为带扭转力矩的机构封严方案，解决了封严板在大变形时的塑性变形问题；该封严机构可满足前缘襟翼在大角度偏转时与主翼面的全程封严；同时通过扭矩设计保证封严机构与导流片的贴合力，避免气动力引起的封严不实、振动等问题；该发明能广泛用于飞机舵面与主翼面间隙的封严，具有很好的经济效益和应用前景。

Description

一种前缘襟翼缝隙封严机构
技术领域
本发明涉及一种前缘襟翼缝隙封严机构。
背景技术
战斗机前缘襟翼能改变机翼弯度，提高飞机气动性能，对提高飞行性能具有重要作用。前缘襟翼与机翼主翼面通过旋转作动器进行连接，在前缘襟翼与机翼主翼面之间存在间隙，如图1所示。为了消除间隙，结构设计人员在间隙处设计了封严结构，确保前缘襟翼在偏转过程中的气动外形连续，从而提高飞机气动和隐身性能。传统的封严结构由导流片和封严板构成，如图2所示，在前缘襟翼向下偏转过程中，上封严板沿着上导流片滑动，下封严板沿着下导流片滑动同时，还产生较大的变形，当前缘襟翼偏转至最大偏度时，下封严板产生了最大变形，如图3所示，目前常规的金属和非金属材料在弹性范围内均无法承受该变形。传统下封严板在大变形下会发生塑性变形，在前缘襟翼恢复0度时，下封严板无法恢复对导流片的贴合力，在气动力的作用下发生振动和破坏，降低飞机气动和隐身性能，甚至影响飞机飞行安全。
针对上述问题，特发明一种前缘襟翼缝隙封严机构。该机构用以代替传统封严结构中的下封严板，在前缘襟翼向下偏转过程中，机构通过转轴转动，并在扭簧的扭转力矩作用下，对导流片产生压力，避免在气动力的影响下发生振动和破坏。在前缘襟翼恢复0度过程中，封严机构也恢复初始外形。
发明内容
1)发明目的
为确保战斗机前缘襟翼与主翼面的外形连续性，提高飞机气动性能和隐身性能，结构设计人员需在前缘襟翼与主翼面之间设计一种封严结构。传统的封严结构在前缘襟翼大角度偏转时会发生塑性变形，从而丧失封严的功能。为满足大变形的封严要求，需发明一种前缘襟翼缝隙封严机构，通过机构的转动实现大变形要求，在扭簧提供的扭转力矩作用下，实现预紧力和外形恢复。进而提高飞机气动和隐身性能。
2)技术方案：
本发明设计了一种前缘襟翼缝隙封严机构，由转轴、扭簧、固定板组件和转动板四部分构成。封严机构通过转轴将扭簧、固定板组件和转动板连接起来，扭簧的一端插入转动板中，另一端压在固定板组件上。封严机构组装完成后即可安装到飞机上。安装过程如下：首先将固定板固支连接安装到前缘襟翼上，然后将转动板搬开至预先设计好的角度压在导流片上，在扭簧的作用下，封严机构与导流片之间有产生了较大的贴合力，抵抗气动吸力，避免封严机构无法封严、振动等问题产生。如图8所示。随着前缘襟翼偏转角度增加，封严机构转动板绕着转轴转动，在扭簧作用下，转动板与导流片间的贴合力增加，实现前缘襟翼偏转过程全程封严。
3)有益技术效果
本专利有如下优点：
通过扭转弹簧转动机构实现了前缘襟翼大角度偏转过程中封严结构的大变形以及变形恢复，确保外形连续；
在前缘襟翼偏转全过程，通过扭转力矩的作用，确保封严机构与导流片贴合，避免被气动力吸开引发振动；
本机构应用广泛，可用于各种舵面封严部位。
附图说明
图1是前缘襟翼与机翼主翼面连接示意
图2是传统封严结构示意
图3是传统封严结构最大变形示意
图4是封严机构数学模型示意
图5封严机构组成示意
图6固定板组件示意
图7封严机构组装初始状态示意
图8前缘襟翼0度时封严机构示意
图9前缘襟翼40度偏转时封严机构
1-转轴 2-扭簧 3-固定板组件 4-转动板
具体实施方式
该封严机构由转轴、扭簧、固定板组件和转动板四部分构成，转轴材料为不锈钢，扭簧材料为弹簧钢，固定板组件材料为高强铝合金，转动板材料为不锈钢；如图5所示，其中固定板组件由固定板和固定臂组成，如图6所示，固定板与固定臂通过铆钉进行连接。封严机构通过转轴将扭簧、固定板组件和转动板连接起来，扭簧的一端插入转动板中，另一端压在固定板组件上，组装完成后如图7所示。封严机构组装完成后需安装到机翼上，安装过程是首先将固定板固支连接安装到前缘襟翼上，然后将转动板搬开至预先设计好的角度压在导流片上，在扭簧的作用下，确保封严机构与导流片之间有足够的贴合力，防止气动力将封严机构吸开，避免封严机构无法封严、振动等问题产生。如图8所示。随着前缘襟翼偏转角度增加，封严机构通过转动板转动角度的增大实现封严，此时扭簧产生的扭矩比0度时大，转动板与导流片间的贴合力越大，抵抗气动力的能力越强。图9所示为前缘襟翼偏转到40度时的封严机构变形情况。

Claims (3)

1.一种前缘襟翼缝隙封严机构，其特征在于：由转轴、扭簧、固定板组件和转动板四部分构成，固定板组件固定在前缘襟翼上，转动板通过转轴进行转动，扭簧为转动板提供扭转力矩，确保转动板与导流片的贴合力；采用固支连接的方式将固定板安装到前缘襟翼上，然后将转动板搬开至预先设计好的角度压在导流片上，在扭簧的作用下，封严机构与导流片之间有产生了较大的贴合力，抵抗气动吸力，避免封严机构无法封严、振动的问题产生；随着前缘襟翼偏转角度增加，封严机构转动板绕着转轴转动，在扭簧作用下，转动板与导流片间的贴合力增加，实现前缘襟翼偏转过程全程封严。
2.根据权利要求1所述的前缘襟翼缝隙封严机构，其特征在于，所述封严机构可满足前缘襟翼在向下偏转40度时与主翼面的全程封严，不发生卡滞和塑性变形的破坏情况。
3.根据权利要求1所述的前缘襟翼缝隙封严机构，其特征在于，在前缘襟翼偏转过程中，通过转动板长度和扭簧参数的设计，所述封严机构与导流片之间具有足够的贴合力，避免气动力引起的封严不实、振动的问题。
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