CN111824395B - 一种用于变体机翼的翼尖折转机构 - Google Patents

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Abstract

本发明属于飞机机翼变体技术领域，公开了一种用于变体机翼的翼尖折转机构，包括翼肋、弹性元件、支撑板、U形架、驱动元件，驱动元件将拉力传给翼肋，对弹性元件实施弯曲变形，实现机构的折转运动。本发明可看做一个变形单元，通过串联两个及以上的变形单元来增大机翼翼尖的变形角度和变形区域，有利于解决翼尖变形区域表面连续性、整体气密性差的问题。

Description

一种用于变体机翼的翼尖折转机构
技术领域
本发明属于飞机机翼变体技术领域，具体涉及一种用于变体机翼的翼尖折转机构。
背景技术
变体机翼可根据飞行条件的变化主动改变自身形状以获取最佳气动性能，极大地提高了飞行器的任务适应性，已经成为未来飞行器设计中最具发展潜力的技术之一。
传统翼梢小翼(翼尖)在起飞、爬升等非设计状态减阻效率较低，近年来出现一种变体翼梢小翼(折转翼尖)概念，它能根据飞机的飞行状态主动改变自身的几何参数和布局方式，不仅能提高飞机的巡航性能，还能有效改善飞机在起降、爬升阶段的低空低速性能，从而进一步优化飞机的燃油经济性。此外，变体翼梢小翼(折转翼尖)还能最大限度削弱起飞阶段的尾涡强度，有利于增进机场空域安全，提高跑道的放飞频率和利用率。对于日趋紧张的机场空域资源而言，变体翼梢小翼(折转翼尖)的特点决定了其具有较大的工程应用价值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于变体机翼的翼尖折转机构，为变体机翼在翼尖折转研究中提供一种方案的选择。
本发明的技术方案：
一种用于变体机翼的翼尖折转机构，其特征在于：该用于变体机翼的翼尖折转机构包括左翼肋1、右翼肋2、连接结构3和驱动元件4；左翼肋1和右翼肋2结构相同，对称固定在连接结构3两侧的U形架33上；驱动元件4穿过左翼肋1与右翼肋2固定连接；连接结构3包括弹性元件31、支撑板32和U形架33，弹性元件31两端均固定在各自对应对待U形架33上，两个弹性元件31和两个U形架33为一组弹性机构，共两组；支撑板32转动连接在U形架33上，并位于两组弹性机构之间。
所述连接结构3布置在左翼肋1和右翼肋2的弦向20％～60％区域内，与翼肋通过螺栓固定连接。
所述支撑板32的两端是销轴，布置在连接结构3中间位置，用于防止结构轴向压缩变形，销轴在U形架33中转动。
所述弹性元件31为弯曲弹簧片、波纹板或螺旋弹簧，对称布置在支撑板32左右两侧。
所述驱动元件4为钢丝绳、同步齿形带或链条，对称布置在支撑板32上下两侧，驱动上侧元件，机构向上偏转，驱动下侧元件，机构向下偏转。
本发明具备以下有益效果：
(1)本发明可看做一个变形单元，通过串联两个及以上的变形单元来增大机翼翼尖的变形角度和变形区域，有利于解决翼尖变形区域表面连续性、整体气密性差的问题。
(2)本发明中弹性元件和驱动元件具有可选择性，提高了整体机构的可设计性。
(3)本发明通过串联增大机翼翼尖的变形角度时，只需改变驱动元件的参数，无需重新设计整体结构。
附图说明
图1是机构的整体结构图；
图2是连接结构与驱动元件位置示意图；
图3是机构的驱动原理示意图；
图4是机构串联的变形示意图；
图中：1左翼肋；2右翼肋；3连接结构；31弹性元件；32支撑板；33U形架；4驱动元件。
具体实施方式
下面结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。
如图1至图3所示，一种用于变体机翼的翼尖折转机构，包括左翼肋1、右翼肋2、连接结构3、驱动元件4，左翼肋1、右翼肋2与连接结构3固定连接，驱动元件4穿过翼肋1，与翼肋2固定连接，所述连接结构3包括弹性元件31、支撑板32、U形架33，所述弹性元件31与U形架33固定连接，所述支撑板32与U形架33转动连接。
如图1所示，支撑板与翼肋借助U形架实现铰接，既不限制机构的折转运动，又能防止整体机构的轴向压缩变形。
如图3所示，机构的运动过程如下：驱动元件4借助直线运动机构或旋转运动机构来获取驱动力，通过驱动元件4将拉力传递给翼肋2，对弹性元件31实施弯曲变形，实现机构的折转运动。当驱动上侧元件时，机构向上偏转；当驱动下侧元件时，机构向下偏转。
如图4所示，机构通过串联能够增大机翼翼尖的变形角度和变形区域。驱动上侧元件，机构实现了向上的折转运动。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应覆盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种用于变体机翼的翼尖折转机构，其特征在于：该用于变体机翼的翼尖折转机构包括左翼肋(1)、右翼肋(2)、连接结构(3)和驱动元件(4)；左翼肋(1)和右翼肋(2)结构相同，对称固定在连接结构(3)两侧的U形架(33)上；驱动元件(4)穿过左翼肋(1)与右翼肋(2)固定连接；连接结构(3)包括弹性元件(31)、支撑板(32)和U形架(33)，弹性元件(31)两端均固定在各自对应对待U形架(33)上，两个弹性元件(31)和两个U形架(33)为一组弹性机构，共两组；支撑板(32)转动连接在U形架(33)上，并位于两组弹性机构之间；
所述弹性元件(31)为弯曲弹簧片、波纹板或螺旋弹簧，对称布置在支撑板(32)左右两侧；
所述驱动元件(4)为钢丝绳、同步齿形带或链条，对称布置在支撑板(32)上下两侧，驱动上侧元件，机构向上偏转，驱动下侧元件，机构向下偏转。
2.根据权利要求1所述的一种用于变体机翼的翼尖折转机构，其特征在于：所述连接结构(3)布置在左翼肋(1)和右翼肋(2)的弦向20％～60％区域内，与翼肋通过螺栓固定连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于变体机翼的翼尖折转机构，其特征在于：所述支撑板(32)的两端是销轴，布置在连接结构(3)中间位置，用于防止结构轴向压缩变形，销轴在U形架(33)中转动。
4.根据权利要求3所述的一种用于变体机翼的翼尖折转机构，其特征在于：所述弹性元件(31)为弯曲弹簧片、波纹板或螺旋弹簧，对称布置在支撑板(32)左右两侧。
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