CN207045757U - 一种变体飞行器进气道结构的柔性隔框 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变体飞行器进气道结构的柔性隔框，属于飞机隔框技术领域。机身上壁板及进气道下壁板整体呈弧形，两者连接处水平安装有进气道上壁板，进气道上壁板与进气道下壁板形成进气道；滑道设置在连接框架上下边缘之间，压杆及记忆合金杆安装在滑道内；记忆合金杆靠近连接框架上边缘一端与压杆连接，靠近连接框架下边缘的一端固定在所述滑道上；压杆自由端穿过滑道且抵接在进气道上壁板上；连接框架上边缘与机身上壁板连接，其下边缘与所述连杆机构一端连接，连杆机构另一端与所述进气道下壁板连接；压杆自由端在记忆合金杆驱动下，带动连杆机构运动，使进气道上壁板产生形变，改变进气道的形状。

Description

一种变体飞行器进气道结构的柔性隔框

技术领域

本实用新型属于飞机隔框技术领域，具体涉及一种变体飞行器进气道结构的柔性隔框。

背景技术

气动外形能够随着飞行状态不断变化而变化的飞行器是人们孜孜不倦的追求。在百年航空史中出现一批变体飞行器，比如前苏联的米格23可变后掠翼歼击机、美国的XB-70可偏转机翼轰炸机和具有可调进气锥的SR-71侦察机等。此外还有一批技术成熟度较低的技术验证机。这些飞机上面应用的变体技术，在一定程度上，用较小的重量，能量代价，实现了较大的性能提高。

但是，这些变体飞行器采用大多为液压，电机作为动力来源，需要增加较大附带重量来实现结构功能，而且为了布置传动机构，降低了结构的承载效率，大大增加了局部结构的应力，使部分结构寿命降低，大大增加了使用成本。

实用新型内容

本实用新型的目的：为了解决上述问题，本实用新型提出了一种变体飞行器进气道结构的柔性隔框，采用形状记忆合金棒驱动压杆产生位移，带动连杆机构运动且改变进气道截面的形状。

本实用新型的技术方案：一种变体飞行器进气道结构的柔性隔框，包括：机身上壁板、进气道上壁板、进气道下壁板、连接框架、连杆机构、进气道、滑道、压杆及记忆合金杆；

所述机身上壁板及所述进气道下壁板整体呈弧形，两者连接处水平安装有进气道上壁板，所述进气道上壁板与所述进气道下壁板形成进气道；

所述滑道设置在所述连接框架上下边缘之间，所述压杆及记忆合金杆安装在滑道内；

所述记忆合金杆靠近连接框架上边缘一端与所述压杆连接，靠近连接框架下边缘的一端固定在所述滑道上；

所述压杆自由端穿过滑道且抵接在所述进气道上壁板上；

所述连接框架上边缘与所述机身上壁板连接，其下边缘与所述连杆机构一端连接，所述连杆机构另一端与所述进气道下壁板连接；

所述压杆自由端在记忆合金杆驱动下，带动连杆机构运动，使所述进气道上壁板产生形变，改变所述进气道的形状。

优选地，所述连杆机构包括左右对称布置在所述压杆两侧的多个连杆组件和两个第一连杆，所述位于同一侧的连杆组件相互铰接，且通过第一连杆与所述压杆铰接。

优选地，所述连杆组件包括第二连杆及上下对称设置在第二连杆两侧的第三连杆及第四连杆；

所述第三连杆的一端与所述连接框架下边缘铰接，所述第四连杆的一端与所述进气道上壁板铰接；

所述第三连杆远离所述连接框架下边缘的一端及所述第四连杆远离所述进气道上壁板一端共同铰接在所述第一连杆的一端，所述第一连杆的另一端与所述压杆铰接。

优选地，所述进气道上壁板设置有与所述第四连杆连接用的角片，所述第四连杆铰接在所述角片上。

优选地，所述进气道上壁板的刚度小于所述连接框架与所述连杆机构连接处的刚度。

优选地，所述压杆设置成T型结构，由轴向杆和横向杆组成，所述记忆合金杆分别固定在压杆的轴向杆两侧。

优选地，所述滑道为一盒状结构，其靠近连杆机构的一端设置有圆形通孔，所述压杆从圆形通孔中穿过。

本实用新型技术方案的有益技术效果：本实用新型利用记忆合金杆随温度变形的特点，将其作为自适应驱动源，同时，形状记忆合金据用较好的承载能力，由此将其设计为驱动承载一体结构。提高结构效率。从传动形式上讲，采用多连杆机构进行进行传动，传动机构能够传载，且具有较高的承载效率。

附图说明

图1为本实用新型变体飞行器进气道结构的柔性隔框的一优选实施例的结构组成示意图；

图2为图1所示实施例的进气道结构示意图；

图3为图1所示实施例的压杆安装示意图；

图4为图1所示实施例的连杆机构组成示意图；

图5为图4所示实施例的连杆组件组成示意图；

其中，1-机身上壁板，2-进气道上壁板，3-进气道下壁板，4-连接框架，5-进气道，6-滑道，7-压杆，8-记忆合金杆，9-第一连杆，10-第二连杆，11-第三连杆，12-第四连杆，13-角片。

具体实施方式

为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型保护范围的限制。

如图1所示：一种变体飞行器进气道结构的柔性隔框，包括：机身上壁板1、进气道上壁板2、进气道下壁板3、连接框架4、连杆机构、进气道5、滑道6、压杆7及记忆合金杆8；

机身上壁板1及进气道下壁板3整体呈弧形，两者连接处水平安装有进气道上壁板2，进气道上壁板2与进气道下壁板3形成进气道5；

本实施例中，进气道上壁板2的刚度小于连接框架4与连杆机构连接处的刚度，使连杆机构产生的形变位移更好的向进气道上壁板2的方向进行传递，进而改变进气道5的截面面积。

如图2所示：当进气道上壁板2由A位置变化到B位置时，进气道5的截面积也发生变化。

连接框架4与一般飞机隔框相似，由筋条和腹板焊接组成一体式结构，筋条呈网格状设置，所形成的网格空间内焊接有腹板，连接框架4用于支撑机身上璧板1，增强整体机身结构强度。

连接框架4上边缘与机身上壁板1连接，其下边缘与连杆机构连接，连杆机构另一端与进气道下壁板3连接。

如图3至图4所示：滑道6设置在连接框架4上下边缘之间，压杆7及记忆合金杆8安装在滑道6内；

记忆合金杆8靠近连接框架4上边缘一端与压杆7连接，靠近连接框架4下边缘的一端固定在滑道6上；

本实施例中，滑道6为一盒状结构，其靠近连杆机构的一端设置有圆形通孔，压杆7从圆形通孔中穿过，压杆7自由端穿过滑道6且抵接在进气道上壁板2上。

记忆合金杆8采用形状记忆合金材料制作，除记忆合金杆8其他杆体采用飞机结构中常见的金属材料制作，满足承载和功能需求即可；

记忆合金杆8随温度变化下自身产生形变，使压杆7自由端驱动连杆机构产生使进气道上壁板2形变的位移，进而改变所述进气道5的截面形状。

如图5所示：本实施例中，所述连杆机构包括左右对称布置在压杆7两侧的多个连杆组件和两个第一连杆9；

位于同一侧的连杆组件相互铰接，且通过第一连杆9与压杆7铰接。

连杆组件包括第二连杆10及上下对称设置在第二连杆10两侧的第三连杆11及第四连杆12；

第三连杆11的一端与连接框架4下边缘铰接于点C，第四连杆12的一端与进气道上壁板2铰接于点D；

第三连杆11远离连接框架4下边缘的一端及第四连杆12远离进气道上壁板2一端共同铰接在第一连杆9的点F，第一连杆9的另一端与压杆7铰接于点E。

随着飞行速度的提高，机身下壁板的温度不断升高，并将温度传递到形状记忆合金杆8，使记忆合金杆8缩短，由于记忆合金杆8一端固定在滑道6上，另一端固定在压杆7的横向杆上，所以记忆合金杆8向下运动。

当形状记忆合金伸长时，由于第一拉杆9与压杆7铰接于点E，故将随压杆7向下运动，第一拉杆9与第三拉杆11铰接于点F，第三连杆11的另一端与连接框架4下边缘铰接于点C,由于进气道上壁板2的刚度小于连接框架4与连杆机构连接处的刚度，所以点C近似不会发生平动，故点F只能绕点C旋转运动。

所以当压杆7向下移动时，其它各杆的位置如图5所示，由图可见，点C与点D间的距离增大了，由于点C固定，故点D将会产生向下的位移。以此类推，进气道上壁板2与连杆机构连接的各点都将产生向下位移。

采用多连杆组件对称布置且相互铰接的形式，通过合理布置连接点即可使进气道上壁板产生连续协调变形。

本实施例中，进气道上壁板2设置有与第四连杆12连接用的角片13，第四连杆12铰接在角片13上，能够使变形进气道上壁板2波纹度较低，外形质量较高。

本实施例压杆7设置成T型结构，由轴向杆和横向杆组成，记忆合金杆8分别固定在压杆7的轴向杆两侧，采用左右对称设置两个记忆合金杆8，使压杆7运动协调性得到提升，沿滑道6轴向滑动。

本实用新型采用上述方案的有益效果主要表现在两方面，从驱动上讲，本方案利用记忆合金杆随温度变形的特点，将其作为自适应驱动原，同时，形状记忆合金据用较好的承载能力，由此将其设计为驱动承载一体结构。提高结构效率。从传动形式上讲，本方案采用多连杆机构进行进行传动，传动机构能够传载，且具有较高的承载效率，同时，连杆与被驱动的进气道上壁板采用多点布置的角片相连，能够使变形的进气道上壁板波纹度较低，外形质量较高。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种变体飞行器进气道结构的柔性隔框，其特征在于，包括：机身上壁板(1)、进气道上壁板(2)、进气道下壁板(3)、连接框架(4)、连杆机构、进气道(5)、滑道(6)、压杆(7)及记忆合金杆(8)；

所述机身上壁板(1)及所述进气道下壁板(3)整体呈弧形，两者连接处水平安装有进气道上壁板(2)，所述进气道上壁板(2)与所述进气道下壁板(3)形成进气道(5)；

所述滑道(6)设置在所述连接框架(4)上下边缘之间，所述压杆(7)及记忆合金杆(8)安装在滑道(6)内；

所述记忆合金杆(8)靠近连接框架(4)上边缘一端与所述压杆(7)连接，靠近连接框架(4)下边缘的一端固定在所述滑道(6)上；

所述压杆(7)自由端穿过滑道(6)且抵接在所述进气道上壁板(2)上；

所述连接框架(4)上边缘与所述机身上壁板(1)连接，其下边缘与所述连杆机构一端连接，所述连杆机构另一端与所述进气道下壁板(3)连接；

所述压杆(7)自由端在记忆合金杆(8)驱动下，带动连杆机构运动，使所述进气道上壁板(2)产生形变，改变所述进气道(5)的形状。

2.如权利要求1所述的变体飞行器进气道结构的柔性隔框，其特征在于：所述连杆机构包括左右对称布置在所述压杆(7)两侧的多个连杆组件和两个第一连杆(9)，所述位于同一侧的连杆组件相互铰接，且通过第一连杆(9)与所述压杆(7)铰接。

3.如权利要求2所述的变体飞行器进气道结构的柔性隔框，其特征在于：

所述连杆组件包括第二连杆(10)及上下对称设置在第二连杆(10)两侧的第三连杆(11)及第四连杆(12)；

所述第三连杆(11)的一端与所述连接框架(4)下边缘铰接，所述第四连杆(12)的一端与所述进气道上壁板(2)铰接；

所述第三连杆(11)远离所述连接框架(4)下边缘的一端及所述第四连杆(12)远离所述进气道上壁板(2)一端共同铰接在所述第一连杆(9)的一端，所述第一连杆(9)的另一端与所述压杆(7)铰接。

4.如权利要求3所述的变体飞行器进气道结构的柔性隔框，其特征在于：所述进气道上壁板(2)设置有与所述第四连杆(12)连接用的角片(13)，所述第四连杆(12)铰接在所述角片(13)上。

5.根据权利要求1所述的变体飞行器进气道结构的柔性隔框，其特征在于：所述进气道上壁板(2)的刚度小于所述连接框架(4)与所述连杆机构连接处的刚度。

6.根据权利要求1所述的变体飞行器进气道结构的柔性隔框，其特征在于：所述压杆(7)设置成T型结构，由轴向杆和横向杆组成，所述记忆合金杆(8)分别固定在压杆(7)的轴向杆两侧。

7.根据权利要求1所述的变体飞行器进气道结构的柔性隔框，其特征在于：所述滑道(6)为一盒状结构，其靠近连杆机构的一端设置有圆形通孔，所述压杆(7)从圆形通孔中穿过。