CN114348238B - 一种拉杆式飞机折叠翼梢及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种拉杆式飞机折叠翼梢及其操作方法，所述翼梢包括固定端、折叠端、连接部件和动力转换部件；所述固定端和所述折叠端均包括上翼面和下翼面；所述连接部件连接所述固定端和所述折叠端；所述折叠端在所述动力转换部件的驱动下进行转动，本发明的折叠端绕所述连接部件可在0°～90°范围内转动，实现翼梢折叠，使飞机满足机场跑道、滑行道及停放地对飞机宽度的要求。

Description

一种拉杆式飞机折叠翼梢及其操作方法

技术领域

本发明涉及飞机机体结构设计领域，尤其涉及一种拉杆式飞机折叠翼梢及其操作方法。

背景技术

通过采用大展弦比机翼提高飞机升阻比已成为现代宽体客机设计中降低油耗的一条主要考虑途径。为克服由此而导致的飞机对机场适应性问题，即飞机大翼展可能会超出机场跑道、滑行道及停放地对飞机宽度的要求，近年来在大型宽体客机上采用折叠翼设计已开始受到越来越多的关注，特别是波音公司可折叠翼梢在B777X上的成功应用为未来折叠翼技术的进一步发展展示了良好的市场前景。尽管折叠翼在大型宽体客机上的应用只是近几年的事情，但折叠翼在其它类型的飞机上应用已有几十年的历史，尤其是在舰载机领域。

现有的折叠翼系统中采用的折叠方式在折叠处设置一个翼面断开，另一个面有铰链相连。当断开的翼面为下表面时，折叠部分展开呈现水平后在正常的飞行过程中下表面承受的是拉力，需要借助别的部件来克服此拉力。除此而外，这种折叠方式还有一个明显的不足是机翼在机场折叠后在折叠面部位的内部机构和系统设备等都会裸露在外，显然这不利于防止飞机停放各种机场时日晒、沙尘、雨雪等外部环境因素的侵袭。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，本发明旨在提供一种拉杆式飞机折叠翼梢及其操作方法，用于解决现有技术中存在的上述问题。

本发明的上述技术目的将通过以下所述的技术方案予以实现。

一种拉杆式飞机折叠翼梢，所述翼梢包括固定端、折叠端、连接部件和动力转换部件；

所述固定端和所述折叠端均包括上翼面和下翼面；

所述连接部件连接所述固定端和所述折叠端；

所述折叠端在所述动力转换部件的驱动下进行转动，且绕所述连接部件在水平展开状态至竖起的折叠状态之间，即0°～90°范围内转动；

当所述折叠端从0°到90°向上折叠时，所述动力转换部件处于受拉状态，所述连接部件处于所述固定端和所述折叠端的下翼面结合处。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述固定端和折叠端在连接的位置各自设置有若干叉形子对接面，若干所述叉形子对接面相互交错排列，形成叉形对接面。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述连接部件为铰链轴；所述动力转换部件为液压作动筒。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，当所述折叠端从所述竖起的折叠状态转动到所述水平展开状态时，所述叉形对接面自动密封。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，当所述折叠端从所述水平展开状态折叠收起到所述竖起的折叠状态时，所述动力转换部件处于所述叉形子对接面交叉形成的相对封闭的空间中。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，还包括若干固定端支架和折叠端支架，每一所述固定端支架设置在所述固定端的相应叉形子对接面上；每一所述折叠端支架设置在所述折叠端的相应叉形子对接面上。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，还包括闩锁，所述闩锁包括两个子元件，其中一子元件设置在所述固定端的上翼面内侧，另一子元件设置在所述折叠端外侧。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述固定端和折叠端的其中一个叉形子对接面的长度和其所在位置处所述翼梢的厚度为同一个数量级。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述固定端支架、折叠端支架及液压作动筒的数量一一对应，所述液压作动筒的一端连接所述固定端支架，另一端连接所述折叠端支架。

本发明还提供了一种拉杆式飞机折叠翼梢的操作方法，所述方法采用本发明所述的拉杆式飞机折叠翼梢来实现，包括步骤：

S1.打开闩锁，解除对折叠端运动的限制；

S2.液压作动筒收缩，拉动折叠端支架向固定端支架靠近，使得折叠端绕着连接部件定轴转动，通过折叠端支架带动折叠端转到90°竖起的折叠状态；

S3.液压作动筒伸长，折叠端支架远离固定端支架，使得折叠端绕着连接部件定轴转动，通过折叠端支架带动折叠端转到0°水平展开状态为止；

S4.锁定闩锁，限制折叠端的运动。

本发明的有益技术效果

本发明实施例提供的拉杆式飞机折叠翼梢，拉杆式飞机折叠翼梢，所述翼梢包括固定端、折叠端、连接部件和动力转换部件；所述固定端和所述折叠端均包括上翼面和下翼面；所述连接部件连接所述固定端和所述折叠端；所述折叠端在所述动力转换部件的驱动下进行转动，且绕所述连接部件在水平展开状态至竖起的折叠状态之间，即0°～90°范围内转动；当所述折叠端从0°到90°向上折叠时，所述动力转换部件处于受拉状态，所述连接部件处于所述固定端和所述折叠端的下翼面结合处。本发明的拉杆式飞机折叠翼梢的折叠端绕所述连接部件在0°～90°范围内转动，实现翼梢折叠，使飞机满足机场跑道、滑行道及停放地对飞机宽度的要求。

附图说明

以下，结合附图来详细说明本发明的实施例，其中：

图1为本发明的实施例中的拉杆式飞机折叠翼梢展开时的示意图；

图2为本发明的实施例中拉杆式飞机折叠翼梢折叠时的示意图；

图3为本发明的实施例中叉形对接面在上翼面上的俯视示意图；

图4为本发明的实施例中叉形对接面在下翼面上的仰视示意图；

图5(a)为本发明的实施例中拉杆式飞机折叠翼梢0°和90°位置时的侧视示意图；

图5(b)为本发明的实施例中拉杆式飞机折叠翼梢0°和90°位置时的侧视图；

图6(a)为本发明的实施例中拉杆式飞机折叠翼梢水平展开时的侧视示意图；

图6(b)为本发明的实施例中拉杆式飞机折叠翼梢由水平向上折叠至45°时的侧视示意图；

图6(c)为本发明的实施例中拉杆式飞机折叠翼梢由水平向上折叠至90°时的侧视示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述，但本发明的实施方式不限于此。

如图1和图2所示，本发明中拉杆式飞机折叠翼梢，所述翼梢包括固定端1、折叠端2、连接部件和动力转换部件；

所述固定端1和折叠端2均为叉形对接面形成的半封闭式结构；

所述连接部件连接所述固定端1和所述折叠端2；

在所述固定端1上设置有固定端支架5，在所述折叠端2上设置有折叠端支架6，所述动力转换部件连接所述固定端支架5和所述折叠端支架6；

优选地，本发明中的实施例中连接部件采用铰链轴3来实现，动力转换部件采用液压作动筒4来实现。

优选地，本发明中的固定端1和折叠端2在翼稍展开时在同一水平面上，在翼稍折叠时折叠端2可相对于固定端1绕铰链轴3进行逆时针旋转至90°，即折叠端2可相对于固定端1进行竖直向上折起，最大幅度时折叠端2垂直于固定端1，这种结构设置能够实现翼梢的折叠，使飞机满足机场跑道、滑行道及停放地对飞机宽度的要求。

优选地，本发明中的实施例中拉杆式飞机折叠翼梢具有一定的厚度，因此，所述固定端1和折叠端2均包括上翼面和下翼面，当折叠端从0°～90°向上折叠时，所述铰链轴3设置在所述固定端和所述折叠端的下翼面结合处，相对于传统的设置更加安全可靠；这样液压作动筒4处于受拉状态，即形成拉杆式折叠翼梢。

优选地，如图3和图4所示，本发明中的实施例中所述固定端1和折叠端2各自设置有若干叉形子对接面，在二者连接的位置处以所述叉形子对接面相互交错排列，形成叉形对接面，采用这种交叉子对接面进行连接的方式是为了实现固定端1和折叠端2之间的零干涉。

所述固定端支架5、折叠端支架6和所述动力转换部件设置有若干个，固定端支架5和折叠端支架6的数量与动力转换部件的数量一一对应，具体地，每一液压作动筒4的两端分别连接一个固定端支架5和折叠端支架6，且固定端支架5、折叠端支架6及液压作动筒4的数量为若干组，可以在每个固定端1和折叠端2的每一个叉形子对接面上设置固定端支架5和折叠端支架6，也可以间隔设置，根据需要选择。

因此，在拉杆式翼稍水平展开时，由于固定端1与折叠端2之间的叉形子对接面之间的交错排列，因此，可实现固定端1与折叠端2之间的完全无缝对接，且对接处的平面完全闭合；在折叠端2处于90°竖起的折叠状态时，该折叠端2上的叉形子对接面全部竖起，而固定端1上的全部叉形子对接面还是处于水平位置，因此，在竖起和水平位置的叉形子对接面之间形成相对封闭的闭室，从而对里面设置的仪器和设备如液压作动筒4有密闭的防护，且这种叉形子对接面的设置给液压作动筒4提供了尽可能大的工作空间，实现对铰链轴施加尽可能大的力臂。

优选地，如图3和图4所示，本发明中的铰链轴3设置在固定端1和折叠端2的下翼面的连接处，具体设置在固定端1和折叠端2的叉形子对接面交错排列处，且在叉形子对接面的中间部位，在0°～90°范围内转动的过程中，为避免固定端1和折叠端2的所有机构之间发生干涉，应确定叉形子对接面的长度。所述固定端和折叠端的其中一个叉形子对接面的长度和所在位置处的机翼的厚度为同一个数量级。

具体来说，图5(a)、图5(b)给出了任意一个叉形子对接面顶点A,B,C,D,E,F绕铰链轴即坐标原点从θ＝0°转到θ＝90°时的A’,B’,C’,D’,E’,F’位置。通过分析每个叉形子对接面的顶点C,D,E,F与铰链轴O点之间的几何关系，并计算在折叠0°和90°下这些顶点的坐标位置，即可确定叉形子对接面长度尺寸。为了折叠过程中不产生干涉并且在0°和90°位置不出现缝隙，叉形子对接面长度必须满足下面的几何尺寸关系：

l_E＝h_D (1)

式中，l_C和l_F为以O点为坐标原点及坐标系横轴平行于CF时C点和F点到O点的横向距离；同样的定义，则l_D和h_D以及l_E和h_E分别为D点和E点距离O点的横向与垂向距离。

当取

l_D＝h_E (4)

折叠后构成相对密闭空间同时该空间内部没有叉形子对接面的插入。

优选地，本发明的实施例中还包括闩锁7，所述闩锁7由两个部件配合实现闩锁作用，一部件设置在所述固定端1的上翼面内侧，另一部件设置在所属折叠端2外侧，每个叉形子对接面可设置一组闩锁，多组闩锁可以共同工作确保锁定牢固。

当闩锁7打开时，折叠端2可绕铰链轴3定轴转动；当闩锁7锁住时，保持翼梢展开状态，此时折叠端2与固定端1在同一水平面上。

优选地，如图6(a)、图6(b)和图6(c)所示，本发明的拉杆式折叠翼梢从水平展开到折起再回到水平展开时，具体工作步骤说明如下：图中：101.固定端；102.折叠端；103.铰链轴；104.液压作动筒；105.固定端支架；106.折叠端支架；107.闩锁。

步骤一：打开闩锁107，解除闩锁107对折叠端102运动的固定。

步骤二：液压作动筒104收缩，拉动折叠端支架106向固定端支架105靠近，使得折叠端102绕着铰链轴103定轴转动，如图5(b)所示。即通过折叠端支架106带动折叠端102转到90°竖直折起状态为止。

步骤三：液压作动筒104伸长，折叠端支架106远离固定端支架105，使得折叠端102绕着铰链轴103定轴转动，通过折叠端支架106带动折叠端102转到0°水平展开状态为止；

步骤四：锁定闩锁107，限制折叠端102的运动。

上述实施例及实施方式说明了所述折叠端绕所述铰链轴3在0°～90°范围内转动；同样地，将本装置倒置，则所述折叠端绕所述铰链轴3在-90°～0°范围内转动，且此时折叠端向下折叠时，铰链轴103则设在固定端101的折叠端102连接处的上翼面，以在折叠后在机场停放时自动形成闭室防止液压作动筒104等其它构件受日晒、沙尘、雨雪等外部环境因素的侵袭。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本发明所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求书的保护范围内。

Claims (5)

1.一种拉杆式飞机折叠翼梢，其特征在于，所述翼梢包括固定端、折叠端、连接部件和动力转换部件；

所述固定端和所述折叠端均包括上翼面和下翼面；

所述连接部件连接所述固定端和所述折叠端；

所述折叠端在所述动力转换部件的驱动下进行转动，且绕所述连接部件在水平展开状态至竖起的折叠状态之间，即0°～90°范围内转动；

当所述折叠端从0°到90°向上折叠时，所述动力转换部件处于受拉状态，所述连接部件处于所述固定端和所述折叠端的下翼面结合处；所述固定端和折叠端在连接的位置各自设置有若干叉形子对接面，若干所述叉形子对接面相互交错排列，形成叉形对接面；所述连接部件为铰链轴；所述动力转换部件为液压作动筒；

当所述折叠端从所述竖起的折叠状态转动到所述水平展开状态时，所述叉形对接面自动密封；

当所述折叠端从所述水平展开状态折叠收起到所述竖起的折叠状态时，所述动力转换部件处于所述叉形子对接面交叉形成的相对封闭的空间中；

还包括若干固定端支架和折叠端支架，每一所述固定端支架设置在所述固定端的相应叉形子对接面上；每一所述折叠端支架设置在所述折叠端的相应叉形子对接面上。

2.根据权利要求1所述的拉杆式飞机折叠翼梢，其特征在于，还包括闩锁，所述闩锁包括两个子元件，其中一子元件设置在所述固定端的上翼面内侧，另一子元件设置在所述折叠端外侧。

3.根据权利要求1所述的拉杆式飞机折叠翼梢，其特征在于，所述固定端和折叠端的其中一个叉形子对接面的长度和其所在位置处所述翼梢的厚度为同一个数量级。

4.根据权利要求1所述的拉杆式飞机折叠翼梢，其特征在于，所述固定端支架、折叠端支架及液压作动筒的数量一一对应，所述液压作动筒的一端连接所述固定端支架，另一端连接所述折叠端支架。

5.一种拉杆式飞机折叠翼梢的操作方法，其特征在于，所述方法采用权利要求1-4任一项所述的拉杆式飞机折叠翼梢来实现，包括步骤：S1.打开闩锁，解除对折叠端运动的限制；

S2.液压作动筒收缩，拉动折叠端支架向固定端支架靠近，使得折叠端绕着连接部件定轴转动，通过折叠端支架带动折叠端转到90°竖起的折叠状态；

S3.液压作动筒伸长，折叠端支架远离固定端支架，使得折叠端绕着连接部件定轴转动，通过折叠端支架带动折叠端转到0°水平展开状态为止；

S4.锁定闩锁，限制折叠端的运动。