CN110887634B - 非金属风洞试验模型机翼及其夹层实体的设计制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及非金属风洞试验模型领域，旨在解决现有的试验模型机翼结构复杂，零部件数量多，定位、装配精度难以控制，加工难度大的问题，提供非金属风洞试验模型机翼及其夹层实体的设计制造方法。非金属风洞试验模型机翼夹层实体设计方法，其包括以下步骤：a)提取出试验模型的机翼蒙皮壳体内的机翼夹层实体；b)在试验模型的机翼蒙皮壳体内部布局试验模型的各功能件；c)在试验模型的机翼夹层实体上设置对应各所述功能件的安装/运动的孔/槽。本发明的有益效果是提高了机翼整体强度和刚度，降低了设计难度，提高了设计质量且实用性较强。

Description

非金属风洞试验模型机翼及其夹层实体的设计制造方法

技术领域

本发明涉及非金属风洞试验模型领域，具体而言，涉及非金属风洞试验模型机翼及其夹层实体的设计制造方法。

背景技术

在风洞中开展的动态试验，如尾旋试验、自由飞试验、虚拟飞行试验、旋转天平试验等，所用试验模型机翼的传统设计中，一般包括各种功能件及其安装平台、桁架、肋条等零部件，结构复杂，零部件数量多，定位、装配精度难以控制，加工难度大。

发明内容

本发明旨在提供一种非金属风洞试验模型机翼及其夹层实体的设计制造方法，以解决现有的试验模型机翼结构复杂，零部件数量多，定位、装配精度难以控制，加工难度大的问题。

本发明的实施例是这样实现的：

一种非金属风洞试验模型机翼夹层实体设计方法，其包括以下步骤：

a)提取出试验模型的机翼蒙皮壳体内的机翼夹层实体；

b)在试验模型的机翼蒙皮壳体内部布局试验模型的各功能件；

c)在试验模型的机翼夹层实体上设置对应各所述功能件的安装/运动的孔/槽。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

应用该方法设计的试验模型机翼夹层实体为单一零件，替代了非金属风洞试验模型机翼传统结构设计中的各种功能件安装平台、桁架、肋条等零部件，且其整体外形面与模型机翼蒙皮壳体内形面紧密贴合，提高了机翼整体强度和刚度；

按该方法开展非金属风洞试验模型机翼结构设计，降低了设计难度，提高了设计质量；

实用性较强，该设计方法所设计的零件在模型加工时可直接放入机翼蒙皮壳体中，无需辅助定位，简化了装配过程，提高了加工效率和质量。

在一种实施方式中：

所述功能件包括试验模型的活动舵面运动控制机构、外挂物、口盖、固定舵面预埋件和配重中的一种或多种。

在一种实施方式中：

切除机翼夹层实体在设置对应各功能件的安装/运动的孔/槽后出现的薄层和干涉区域。

在一种实施方式中：

步骤a)中，先根据模型的外型要求确定的机翼蒙皮壳体的外表面，再该外表面向内偏移机翼蒙皮壳体厚度的距离得到分隔面；去掉分隔面外的部分，仅保留分隔面内的部分实体，即为机翼夹层实体。

本申请还提供一种非金属风洞试验模型机翼夹层实体制造方法，其包括：

由前述的非金属风洞试验模型机翼夹层实体设计方法设计出非金属风洞试验模型机翼夹层实体三维模型；

依照所述三维模型，采用一个整体的PMI泡沫材料机加工得到所要的非金属风洞试验模型机翼夹层实体。

本申请还提出一种非金属风洞试验模型机翼，其包括机翼夹层实体和配合于机翼夹层实体外的机翼蒙皮壳体；

试验模型的各功能件设置于机翼蒙皮壳体内部；

机翼夹层实体为一体化结构，且配合于机翼蒙皮壳体内，且其上设置有对应各功能件的安装/运动的孔/槽，用于配合各功能件。

在一种实施方式中：

所述功能件包括活动舵面运动控制机构、外挂物、口盖、固定舵面预埋件和配重中的一种或多种。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中提及之附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1中示出了本发明实施例中根据模型的外型要求确定的模型实体

图2为图1的A处放大图；

图3为分隔面内提取出的机翼夹层实体的示意图；

图4为机翼蒙皮壳体内布置功能件后的示意图；

图5为成型的机翼夹层实体的三维视图；

图6为机翼夹层实体的上表面视图；

图7为机翼夹层实体的下表面视图。

图标：P1-机翼蒙皮壳体的外表面；P2-分隔面；20-机翼夹层实体；11-上壳体；12-下壳体；31-活动舵面运动控制机构；32-口盖预埋件；33-外挂物；34-固定舵面预埋件；35-机身加强筋。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，本发明的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，本发明的描述中若出现“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

本实施例提出一种非金属风洞试验模型机翼夹层实体设计方法，其包括以下步骤：

a)提取出试验模型的机翼蒙皮壳体内的机翼夹层实体；见于图1、图2和图3，该步骤中，先根据模型的外型要求确定的机翼蒙皮壳体的外表面P1，在该外表面向内偏移机翼蒙皮壳体厚度D1的距离得到分隔面P2；去掉分隔面外的部分，仅保留分隔面内的部分实体，即为该步骤得到的机翼夹层实体20；

b)在试验模型的机翼蒙皮壳体内部布局试验模型的各功能件；见于图4，机翼蒙皮壳体可分为上壳体11和下壳体12两部分，在机翼夹层实体的置入后可拼合成一体；本方案中所说的功能件可以是试验模型机翼上通常会有的部件，例如功能件包括试验模型的活动舵面运动控制机构31、外挂物33、口盖预埋件32、固定舵面预埋件34、配重和机身加强筋35中的一种或多种；

c)在试验模型的机翼夹层实体20上设置对应各功能件的安装/运动的孔/槽C1；可选地，还可切除机翼夹层实体在设置对应各功能件的安装/运动的孔/槽后出现的薄层和干涉区域。成型后的机翼夹层实体可参见图5、图6和图7。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

应用该方法设计的试验模型机翼夹层实体为单一零件，替代了非金属风洞试验模型机翼传统结构设计中的各种功能件安装平台、桁架、肋条等零部件，且其整体外形面与模型机翼蒙皮壳体内形面紧密贴合，提高了机翼整体强度和刚度；

按该方法开展非金属风洞试验模型机翼结构设计，降低了设计难度，提高了设计质量；

实用性较强，该设计方法所设计的零件在模型加工时可直接放入机翼蒙皮壳体中，无需辅助定位，简化了装配过程，提高了加工效率和质量。

本申请还提供一种非金属风洞试验模型机翼夹层实体制造方法，其包括：

由前述的非金属风洞试验模型机翼夹层实体设计方法设计出非金属风洞试验模型机翼夹层实体三维模型；然后依照三维模型，采用一个整体的PMI泡沫材料机加工得到所要的非金属风洞试验模型机翼夹层实体。

本申请还提出一种非金属风洞试验模型机翼，其包括机翼夹层实体和配合于机翼夹层实体外的机翼蒙皮壳体；试验模型的各功能件设置于机翼蒙皮壳体内部；机翼夹层实体为一体化结构，且配合于机翼蒙皮壳体内，且其上设置有对应各功能件的安装/运动的孔/槽，用于配合各功能件。可选地，功能件包括活动舵面运动控制机构、外挂物、口盖、固定舵面预埋件和配重中的一种或多种。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种非金属风洞试验模型机翼夹层实体设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

a）提取出试验模型的机翼蒙皮壳体内的机翼夹层实体；先根据模型的外型要求确定的机翼蒙皮壳体的外表面，再该外表面向内偏移机翼蒙皮壳体厚度的距离得到分隔面；去掉分隔面外的部分，仅保留分隔面内的部分实体，即为机翼夹层实体；

b）在试验模型的机翼蒙皮壳体内部布局试验模型的各功能件；

c）在试验模型的机翼夹层实体上设置对应各所述功能件的安装/运动的孔/槽。

2.根据权利要求1所述的非金属风洞试验模型机翼夹层实体设计方法，其特征在于：

所述功能件包括试验模型的活动舵面运动控制机构、外挂物、口盖、固定舵面预埋件和配重中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的非金属风洞试验模型机翼夹层实体设计方法，其特征在于：

切除机翼夹层实体在设置对应各功能件的安装/运动的孔/槽后出现的薄层和干涉区域。

4.一种非金属风洞试验模型机翼夹层实体制造方法，其特征在于，包括：

由权利要求1-3任一项所述的非金属风洞试验模型机翼夹层实体设计方法设计出非金属风洞试验模型机翼夹层实体三维模型；

依照所述三维模型，采用一个整体的PMI泡沫材料机加工得到所要的非金属风洞试验模型机翼夹层实体。

5.一种非金属风洞试验模型机翼，其特征在于：

包括机翼夹层实体和配合于机翼夹层实体外的机翼蒙皮壳体；所述机翼夹层实体采用权利要求4所述的非金属风洞试验模型机翼夹层实体制造方法制造而成；试验模型的各功能件设置于机翼蒙皮壳体内部；

机翼夹层实体为一体化结构，且配合于机翼蒙皮壳体内，且其上设置有对应各功能件的安装/运动的孔/槽，用于配合各功能件。

6.根据权利要求5所述的非金属风洞试验模型机翼，其特征在于：

所述功能件包括活动舵面运动控制机构、外挂物、口盖、固定舵面预埋件和配重中的一种或多种。

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