CN111332454B - 一种增强飞机航向稳定性的可变构型舱门及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本申请属于飞机结构设计技术领域，特别涉及一种增强飞机航向稳定性的可变构型舱门及其控制方法。可变构型舱门包括：随动内层舱门、外层舱门、驱动机构以及锁止机构。外层舱门设置在随动内层舱门的外侧；驱动机构包括转轴、旋转作动器、第一摇臂以及第二摇臂，能够驱动外层舱门的打开或关闭；锁止机构包括第一锁止机构以及第二锁止机构，所述第一锁止机构能够将所述随动内层舱门与所述机体锁止，所述第二锁止机构能够将所述外层舱门与所述随动内层舱门锁止。本申请可显著提升无尾布局飞机的航向稳定性，有效改善飞行性能和操纵性，同时尽量避免了舱门开启后形成大的空腔，外层舱门开启后产生的空腔阻力很小，几乎可以忽略，不影响飞机的气动特性。

Description

一种增强飞机航向稳定性的可变构型舱门及其控制方法
技术领域
本申请属于飞机结构设计技术领域，特别涉及一种增强飞机航向稳定性的可变构型舱门及其控制方法。
背景技术
现代飞机为了追求更好的隐身性能和更高的生存力，开始越来越多地应用无尾布局。无尾布局飞机由于没有垂尾，航向稳定性较弱，在高速飞行时此问题更为明显，无尾布局飞机的使用也因此受到很多限制。
现有技术中通过将起落架舱门打开的方式对无尾布局飞机的航向控制具有较大的辅助作用。起落架舱门在打开情况下，可起到类似于腹鳍的作用，对稳定航向能起到积极的作用，然而当起落架舱门完全打开后，在蒙皮表面形成的空腔会产生很大的阻力。
因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
发明内容
本申请的目的是提供了一种增强飞机航向稳定性的可变构型舱门及其控制方法，以解决现有技术存在的至少一个问题。
本申请的技术方案是：
本申请的第一个方面提供了一种增强飞机航向稳定性的可变构型舱门，包括：
随动内层舱门；
外层舱门，所述外层舱门设置在所述随动内层舱门的外侧；
驱动机构，所述驱动机构包括转轴、旋转作动器、第一摇臂以及第二摇臂，所述转轴与机体连接，所述旋转作动器固定在所述转轴上，所述第一摇臂的一端与所述转轴铰接，另一端与所述随动内层舱门固定连接，所述第二摇臂的一端与所述旋转作动器固定连接，另一端与所述外层舱门固定连接；
锁止机构，所述锁止机构包括第一锁止机构以及第二锁止机构，所述第一锁止机构设置在机体上，能够将所述随动内层舱门与所述机体锁止，所述第二锁止机构设置在所述随动内层舱门上，能够将所述外层舱门与所述随动内层舱门锁止。
可选地，所述随动内层舱门的外表面为流线型设计。
可选地，所述外层舱门的外表面为流线型设计。
可选地，所述转轴上套设有内层舱门衬套，所述第一摇臂通过所述内层舱门衬套与所述转轴铰接。
可选地，所述内层舱门衬套的外壁上设置有耳片，所述第一摇臂通过螺栓与耳片固定连接。
可选地，所述旋转作动器外壁上设置有耳片，所述第二摇臂通过螺栓与耳片固定连接。
可选地，所述锁止机构为舱门锁，其中，所述第一锁止机构在机体上设置两个，所述第二锁止机构在所述随动内层舱门上设置两个。
本申请的第二个方面提供了一种增强飞机航向稳定性的可变构型舱门控制方法，基于如上所述的增强飞机航向稳定性的可变构型舱门，包括：
在收放起落架时，通过所述第二锁止机构将所述外层舱门与所述随动内层舱门锁止，所述驱动机构驱动所述外层舱门以及所述随动内层舱门打开或关闭；
在飞行过程中，通过所述第一锁止机构将所述随动内层舱门与机体锁止，所述驱动机构驱动所述外层舱门打开或关闭。
发明至少存在以下有益技术效果：
本申请的增强飞机航向稳定性的可变构型舱门，可显著提升无尾布局飞机的航向稳定性，有效改善飞行性能和操纵性，同时尽量避免了舱门开启后形成大的空腔，外层舱门开启后产生的空腔阻力很小，几乎可以忽略，不影响飞机的气动特性。
附图说明
图1是本申请一个实施方式的增强飞机航向稳定性的可变构型舱门关闭状态下的示意图；
图2是本申请一个实施方式的增强飞机航向稳定性的可变构型舱门打开状态下的示意图。
其中：
1-随动内层舱门；2-锁止机构；21-第一锁止机构；22-第二锁止机构；3-驱动机构；4-外层舱门；5-内层舱门衬套。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请保护范围的限制。
下面结合附图1至图2对本申请做进一步详细说明。
本申请的第一个方面提供了一种增强飞机航向稳定性的可变构型舱门，包括：随动内层舱门1、外层舱门4，驱动机构3以及锁止机构2。
具体的，外层舱门4设置在随动内层舱门1的外侧；驱动机构3用于驱动外层舱门4的打开或关闭；锁止机构2包括第一锁止机构21以及第二锁止机构22，第一锁止机构21安装在机体上，能够将随动内层舱门1与机体锁止，第二锁止机构22安装在随动内层舱门1上，能够将外层舱门4与随动内层舱门1锁止。
本申请的增强飞机航向稳定性的可变构型舱门中，驱动机构3可以包括转轴、旋转作动器、第一摇臂以及第二摇臂，转轴与机体连接，旋转作动器固定在转轴上，能够通过内部液压驱动装置进行驱动。其中，第一摇臂的一端与转轴铰接，另一端与随动内层舱门1固定连接，第二摇臂的一端与旋转作动器固定连接，另一端与外层舱门4固定连接。
在本申请的一个实施方式中，在转轴上套设有内层舱门衬套5，该内层舱门衬套5的外壁上设置有耳片结构，通过螺栓将第一摇臂与内层舱门衬套5的耳片固定连接，从而实现第一摇臂与转轴的铰接。
有利的是，本实施例中，随动内层舱门1的外表面以及外层舱门4的外表面均为流线型设计，均与飞机外形流线型吻合。
在本申请的一个实施方式中，锁止机构2为舱门锁，其中，第一锁止机构21在机体上设置两个，第二锁止机构21在随动内层舱门1上设置两个，在机体、随动内层舱门1上依次对应以第一锁止机构21、第二锁止机构22、第二锁止机构22、第一锁止机构21的方式对称布置舱门锁。
本申请的第二个方面提供了一种增强飞机航向稳定性的可变构型舱门控制方法，基于上述的增强飞机航向稳定性的可变构型舱门，包括：
在收放起落架时，通过第二锁止机构22将外层舱门4与随动内层舱门1锁止，驱动机构3驱动外层舱门4以及随动内层舱门1打开或关闭；
在飞行过程中，通过第一锁止机构21将随动内层舱门1与机体锁止，驱动机构3驱动外层舱门4打开或关闭。
本申请的增强飞机航向稳定性的可变构型舱门控制方法，外层舱门4在收放起落架时，打开和关闭的过程中直接由驱动机构3驱动，同时带动随动内层舱门1进行打开和关闭；飞行过程中外层舱门4在关闭时作为飞机蒙皮的一部分，在打开时作为航向安定面起到稳定航向的作用。
本申请的增强飞机航向稳定性的可变构型舱门及其控制方法，随动内层舱门1的运动不直接由驱动机构3驱动，而是由外层舱门4带动，只在收放起落架时进行打开和关闭，飞行过程中在外层舱门4开启时起到填补蒙皮开口、减小阻力的作用，因此随动内层舱门1以及外层舱门4的外表面均进行流线型设计。驱动机构3提供舱门转动所需的驱动力，并在外层舱门4开启后将其固定在开启位置。锁止机构2主要指舱门锁，将随动内层舱门1与机体锁止、将外层舱门4与随动内层舱门1锁止。内层舱门衬套5起到连接随动内层舱门1和驱动机构3转轴以及固定舱门转动轴线的作用。
本申请的增强飞机航向稳定性的可变构型舱门及其控制方法，可显著提升无尾布局飞机的航向稳定性，有效改善飞行性能和操纵性，同时尽量避免了舱门开启后形成大的空腔，外层舱门开启后产生的空腔阻力很小，几乎可以忽略，不影响飞机的气动特性。采用增强飞机航向稳定性可变构型舱门的飞机，通过综合化手段，将垂直安定面与舱门的功能合二为一，一方面避免了垂尾、腹鳍等垂直安定面带来的隐身问题；另一方面实现了转动机构的共用，提升了维护性，降低了空机重量。本申请具有较高的工程应用价值，可填补市场空白，对型号和项目研制提供有力支撑。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种增强飞机航向稳定性的可变构型舱门，其特征在于，包括：
随动内层舱门(1)；
外层舱门(4)，所述外层舱门(4)设置在所述随动内层舱门(1)的外侧；
驱动机构(3)，所述驱动机构(3)包括转轴、旋转作动器、第一摇臂以及第二摇臂，所述转轴与机体连接，所述旋转作动器固定在所述转轴上，所述第一摇臂的一端与所述转轴铰接，另一端与所述随动内层舱门(1)固定连接，所述第二摇臂的一端与所述旋转作动器固定连接，另一端与所述外层舱门(4)固定连接；
锁止机构(2)，所述锁止机构(2)包括第一锁止机构(21)以及第二锁止机构(22)，所述第一锁止机构(21)设置在机体上，能够将所述随动内层舱门(1)与所述机体锁止，所述第二锁止机构(22)设置在所述随动内层舱门(1)上，能够将所述外层舱门(4)与所述随动内层舱门(1)锁止；
在收放起落架时，通过所述第二锁止机构(22)将所述外层舱门(4)与所述随动内层舱门(1)锁止，所述驱动机构(3)驱动所述外层舱门(4)以及所述随动内层舱门(1)打开或关闭；
在飞行过程中，通过所述第一锁止机构(21)将所述随动内层舱门(1)与机体锁止，所述驱动机构(3)驱动所述外层舱门(4)打开或关闭。
2.根据权利要求1所述的增强飞机航向稳定性的可变构型舱门，其特征在于，所述随动内层舱门(1)的外表面为流线型设计。
3.根据权利要求1所述的增强飞机航向稳定性的可变构型舱门，其特征在于，所述外层舱门(4)的外表面为流线型设计。
4.根据权利要求1所述的增强飞机航向稳定性的可变构型舱门，其特征在于，所述转轴上套设有内层舱门衬套(5)，所述第一摇臂通过所述内层舱门衬套(5)与所述转轴铰接。
5.根据权利要求4所述的增强飞机航向稳定性的可变构型舱门，其特征在于，所述内层舱门衬套(5)的外壁上设置有耳片，所述第一摇臂通过螺栓与耳片固定连接。
6.根据权利要求1所述的增强飞机航向稳定性的可变构型舱门，其特征在于，所述旋转作动器外壁上设置有耳片，所述第二摇臂通过螺栓与耳片固定连接。
7.根据权利要求1所述的增强飞机航向稳定性的可变构型舱门，其特征在于，所述锁止机构(2)为舱门锁，其中，所述第一锁止机构(21)在机体上设置两个，所述第二锁止机构(22 )在所述随动内层舱门(1)上设置两个。
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