CN114572408B - 一种可变流道装置及其制备方法 - Google Patents
一种可变流道装置及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114572408B CN114572408B CN202210202771.3A CN202210202771A CN114572408B CN 114572408 B CN114572408 B CN 114572408B CN 202210202771 A CN202210202771 A CN 202210202771A CN 114572408 B CN114572408 B CN 114572408B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tube
- conical tube
- variable flow
- conical
- pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 8
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 229910001000 nickel titanium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- HZEWFHLRYVTOIW-UHFFFAOYSA-N [Ti].[Ni] Chemical compound [Ti].[Ni] HZEWFHLRYVTOIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910001285 shape-memory alloy Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 3
- 238000012549 training Methods 0.000 claims description 2
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 abstract description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005429 filling process Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D39/00—Refuelling during flight
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D39/00—Refuelling during flight
- B64D39/04—Adaptations of hose construction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/10—Drag reduction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Pipe Accessories (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
本发明属于流道制备相关技术领域，其公开了一种可变流道装置及其制备方法，所述装置包括依次连接的圆管、第一锥形管、伸缩管以及第二锥形管，其中：所述第一锥形管的小口端与所述圆管连接；所述伸缩管为轴向折叠管结构；所述第二锥形管的小口端与所述伸缩管连接，所述第二锥形管表面设有八字形折痕，以使所述第二锥形管向内折叠时内部形成正多边形管装置结构，进而对插入管进行紧固卡紧。本申请可以满足多种管径输入口的快速、准确、安全稳定的对接。
Description
技术领域
本发明属于流道制备相关技术领域，更具体地，涉及一种可变流道装置及其制备方法。
背景技术
飞机的续航里程是飞机性能的重要指标，飞行的续航里程越远越好，但相应的又需要承载较多的燃料，进而增加了飞机的重量，空中加油机的出现很好的解决了在保证飞机载重和飞行性能的前提下提高飞机的航程和滞空时间的难题。然而在加油机给受油机加油的过程中，由于加油吊舱的锥套基本都是进行悬浮的形式，锥套孔径过小，受油机难以进行瞄准对接；锥套孔径过大，受油机虽易于瞄准对接，但受大气以及涡流的影响，加油锥套会产生一定程度的不规律飘摆运动，对接和加油过程中有脱落的风险，除此之外，现有的加油锥套和受油机接头往往是一对一匹配，同一种型号的加油锥套往往不可以适配不同型号的接头。因此，亟需设计一款可用于多种管径，加油快速、准确、安全的传输管道。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种可变流道装置及其制备方法，可以满足多种管径输入口的快速、准确、安全稳定的对接。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种可变流道装置，所述装置包括依次连接的圆管、第一锥形管、伸缩管以及第二锥形管，其中：所述第一锥形管的小口端与所述圆管连接；所述伸缩管为轴向折叠管结构；所述第二锥形管的小口端与所述伸缩管连接，所述第二锥形管表面设有八字形折痕，以使所述第二锥形管向内折叠时内部形成正多边形管装置结构，进而对插入管进行紧固卡紧。
优选地，所述第二锥形管的材料为镍钛形状记忆合金。
优选地，所述装置还包括加热单元以及控制单元，所述加热单元用于对所述第二锥形管进行加热，所述控制单元用于控制所述加热单元的加热温度。
优选地，所述加热单元为加热片，所述加热片贴附于所述第二锥形管和/或伸缩管的外表面。
优选地，所述正多边形管的正多边形截面的相对边间距不大于所述圆管的直径。
按照本发明的另一个方面，提供了一种可变流道装置的制备方法，采用3D或4D打印技术一体化制备所述可变流道装置。
优选地，所述3D或4D打印技术为选区激光熔化技术。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，本发明提供的一种可变流道装置及其制备方法具有如下有益效果：
1.通过第一锥形管可以与任意直径输入管口插入，通过伸缩管可以实现任意长度输入管口的插入深入要求，进而可以使得输入管口与第一锥形管严密对接，第二锥形管可以实现输入管口的快速插入，第二锥形管收缩后可以实现输入管口的紧固卡紧，同时降低了风阻，显著提高了对接稳定性。
2.第二锥形管采用镍钛形状记忆合金，因此可以在热源的刺激下主动进行收缩，装置简单，无需机械手等复杂设备。
3.第二锥形管向内折叠时形成正多边形管装置结构，所述正多边形管的正多边形截面的相对边间距不大于所述圆管的直径，可以实现多种直径的卡紧，极大的提高了适配性，扩大了应用范围。
附图说明
图1是本申请实施例可变流道装置的斜视图；
图2A是本申请实施例可变流道装置的主视图；
图2B是图2A所示可变流道装置的仰视图；
图2C是图2A所示可变流道装置的俯视图；
图3A是本申请实施例可变流道装置收缩状态时的主视图；
图3B是图3A所示可变流道装置收缩状态时的仰视图；
图4A是本申请实施例可变流道装置展开状态时的主视图；
图4B是图4A所示可变流道装置收缩状态时的仰视图。
附图标记说明：
1-圆管；2-第一锥形管；3-伸缩管；4-第二锥形管。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
请参阅图1及图2A～2C所示，本发明提供了一种可变流道装置，所述装置包括依次连接的圆管1、第一锥形管2、伸缩管3以及第二锥形管4，具体结构如下。
所述第一锥形管2的小口端与所述圆管1连接，第一锥形管2的大口管与伸缩管3连接。本实施例中，该圆管1的外径为100～150mm，壁厚为5～10mm，长为50～150mm；第一锥形管2的小口端外径为100～150mm，大口端外径为160～210mm，壁厚为5～10mm，长为50～150mm。
所述伸缩管3为轴向折叠管结构。伸缩管3包括多个单节小口端外径160～210mm、大口端外径220～240mm、壁厚5～10mm、长10-20mm的锥形管叠加的类吸管结构。
如图4A和4B所示，所述第二锥形管4的小口端与所述伸缩管3连接，所述第二锥形管4表面设有八字形折痕，以使所述第二锥形管4向内折叠时内部形成正多边形管装置结构，进而对插入管进行紧固卡紧。如图3A和3B所示，第二锥形管4收缩时外轮廓近似为圆锥形状，内孔为正多边形形状，例如，本实施例中为正八边形形状。
进一步优选的方案中，所述正多边形管的正多边形截面的相对边间距不大于所述圆管的直径。进而可以实现多种管径的紧固卡紧。
所述装置还包括加热单元以及控制单元，所述加热单元用于对所述第二锥形管进行加热，所述控制单元用于控制所述加热单元的加热温度。
所述加热单元为加热片，所述加热片贴附于所述第二锥形管和/或伸缩管的外表面。
在另一方案中还可以采用控制单元对第二锥形管和/或伸缩管进行通电加热，使得第二锥形管和/或伸缩管进行变形。
本申请另一方面提供了一种可变流道装置的制备方法，采用3D或4D打印技术一体化制备所述可变流道装置。具体步骤如下：
S1：通过Magics、UG、CREO等三维建模软件对可变流道模型进行建模，并保存为STL格式文件；
S2：将保存的STL格式文件输入至选区激光熔化成型设备中，选用镍钛合金材料基板，基板磨平后进行喷砂处理，使得合金粉末可均匀铺在上面，在基板上均匀铺一层厚度约为30μm的镍钛合金球形粉末，其粉末粒径范围为18～54μm；
S3：关闭成形舱门，开启气体循环系统，注入氩气保护气体，使得成形腔内的氧含量低于200ppm，同时将基板预热至100～200℃；
S4：当成形舱内氧含量及预热温度达到设定值时，开始激光成形可变流道装置，激光功率为100W～300W，扫描速度为300mm/s～700mm/s，粉末层厚为30μm，扫描间距为120μm；
S5：待可变形流道装置成形完毕后，采用线切割将其从基板上切下，进行喷砂除去表面缺陷；
S6：对成形完毕的可变流道装置采用外力进行一系列伸展-收缩训练，使其获得双程形状记忆能力。
本申请中的装置尤其适用于飞机加油吊舱上加油管的加油口，通过镍钛形状记忆合金的变形调整加油锥套的伸展状态，可以实现：对接时，装置展开，易于瞄准对接；对接后加油过程中，类吸管结构和锥形结构收缩，起到紧固的作用，同时减小风阻，使加油过程更加稳定。由于装置的收缩变形使得本发明具有更大的适配性，可以适配不同孔径的受油机探头。此外，采用4D打印先进制造技术，解决了可变流道装置复杂结构的一体化成形，具有成形效率高，成形成本低的优势，采用的镍钛形状记忆合金具有抗氧化、耐腐蚀等特性，使用寿命也会提升。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种可变流道装置，其特征在于，所述装置包括依次连接的圆管、第一锥形管、伸缩管以及第二锥形管，其中：
所述第一锥形管的小口端与所述圆管连接；
所述伸缩管为轴向折叠管结构；
所述第二锥形管的小口端与所述伸缩管连接，所述第二锥形管表面设有八字形折痕，以使所述第二锥形管向内折叠时内部形成正多边形管装置结构，进而对插入管进行紧固卡紧；所述第二锥形管的材料为镍钛形状记忆合金；所述装置还包括加热单元以及控制单元，所述加热单元用于对所述第二锥形管进行加热，所述控制单元用于控制所述加热单元的加热温度；
所述可变流道装置采用外力进行伸展-收缩训练，获得双程形状记忆能力；
所述加热单元为加热片，所述加热片贴附于所述第二锥形管和/或伸缩管的外表面；
所述正多边形管的正多边形截面的相对边间距不大于所述圆管的直径。
2.一种权利要求1所述的可变流道装置的制备方法，其特征在于，采用3D或4D打印技术一体化制备所述可变流道装置。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述3D或4D打印技术为选区激光熔化技术。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210202771.3A CN114572408B (zh) | 2022-03-03 | 2022-03-03 | 一种可变流道装置及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210202771.3A CN114572408B (zh) | 2022-03-03 | 2022-03-03 | 一种可变流道装置及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114572408A CN114572408A (zh) | 2022-06-03 |
| CN114572408B true CN114572408B (zh) | 2024-03-19 |
Family
ID=81776557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210202771.3A Active CN114572408B (zh) | 2022-03-03 | 2022-03-03 | 一种可变流道装置及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114572408B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4766657A (en) * | 1985-08-05 | 1988-08-30 | Morton Thiokol, Inc. | Rocket motor extendible nozzle exit cone |
| US8398028B1 (en) * | 2010-11-16 | 2013-03-19 | The Boeing Company | Drogue with power generator |
| CN107021236A (zh) * | 2015-11-30 | 2017-08-08 | 空中客车防务和空间公司 | 用于自动空中加油的自照射式联接装置 |
| CN111216908A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-06-02 | 陈志华 | 一种基于绳棍原理的空中加油设备 |
| CN214296484U (zh) * | 2021-07-26 | 2021-09-28 | 西安沃祥航空科技有限公司 | 一种加油接头锥管组件及加油接头 |
| CN113944564A (zh) * | 2021-09-17 | 2022-01-18 | 中国地质大学（武汉） | 一种基于4d打印技术的变孔径装置及其制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2607237B1 (en) * | 2011-12-23 | 2016-10-05 | Airbus Defence and Space SA | Latching detection and indication system for aerial refueling couplings |
-
2022
- 2022-03-03 CN CN202210202771.3A patent/CN114572408B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4766657A (en) * | 1985-08-05 | 1988-08-30 | Morton Thiokol, Inc. | Rocket motor extendible nozzle exit cone |
| US8398028B1 (en) * | 2010-11-16 | 2013-03-19 | The Boeing Company | Drogue with power generator |
| CN107021236A (zh) * | 2015-11-30 | 2017-08-08 | 空中客车防务和空间公司 | 用于自动空中加油的自照射式联接装置 |
| CN111216908A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-06-02 | 陈志华 | 一种基于绳棍原理的空中加油设备 |
| CN214296484U (zh) * | 2021-07-26 | 2021-09-28 | 西安沃祥航空科技有限公司 | 一种加油接头锥管组件及加油接头 |
| CN113944564A (zh) * | 2021-09-17 | 2022-01-18 | 中国地质大学（武汉） | 一种基于4d打印技术的变孔径装置及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114572408A (zh) | 2022-06-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN209376694U (zh) | 基于多孔发热网的陶瓷雾化芯 | |
| CN107843136A (zh) | 一种基于增材制造的相变储能装置点阵夹层结构 | |
| EP2848520B1 (en) | Cryogenic fuel tanks for use in aircraft structures | |
| CN114572408B (zh) | 一种可变流道装置及其制备方法 | |
| CN106930865A (zh) | 一种宽温使用的高能固体火箭发动机 | |
| EP2718183A1 (en) | The split spiroid | |
| CN115871913B (zh) | 一种高升阻比吸气式飞行器一体化气动布局的构建方法 | |
| CN107180134A (zh) | 一种可重复使用的天地往返飞行器外形设计方法 | |
| CN109573093A (zh) | 融合低速翼型的吻切轴对称冯卡门乘波体设计方法 | |
| EP1586770A1 (en) | Wind power generation device | |
| CN107933895A (zh) | 一种用于超临界翼型减阻增升的微吹结构和方法 | |
| CN103192993A (zh) | 一种有小翼的空中加油机锥套 | |
| CN106295061B (zh) | 一种全机动力学模型主起落架设计方法及简化结构 | |
| CN208303548U (zh) | 一种不锈钢管扩口工装 | |
| CN207563602U (zh) | 一种医疗工程用管道扩口装置 | |
| CN213026864U (zh) | 一种屏蔽网吹翻装置 | |
| CN109238632A (zh) | 一种流场显示装置及流场显示方法 | |
| CN207619750U (zh) | 一种应用于隧道内轨道机器人的轨道连接件 | |
| CN110773705A (zh) | 一种发动机活塞盐芯及其制备和使用方法 | |
| CN207853155U (zh) | 一种铝合金线束与铜端子的连接装置 | |
| CN207689100U (zh) | 冷态流场火花示踪粒子发生器 | |
| EP3381602B1 (en) | Hybrid component with multiple cores and method for treating a component | |
| CN202900528U (zh) | 一种新型流体加速装置 | |
| CN205423584U (zh) | 一种新能源系统蜗杆轴连接组件 | |
| CN205656930U (zh) | 合金磁性管结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |