CN207191374U - 一种具有自驱动变形功能的柔性隔框 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有自驱动变形功能的柔性隔框，属于飞机柔性隔框领域。包括：机身上壁板、进气道上壁板、进气道下壁板、连接框架及连杆机构；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；所述机身上壁板与进气道上壁板之间设置有连接框架及连杆机构；所述连接框架一端与所述机身上壁板连接，另一端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上壁板连接；所述连杆机构设置有记忆合金杆，所述记忆合金杆随温度变化产生形变，驱动连杆机构产生使进气道上壁板形变的位移，进而改变所述进气道的截面形状。

Description

一种具有自驱动变形功能的柔性隔框

技术领域

本实用新型属于飞机柔性隔框技术领域，具体涉及一种具有自驱动变形功能的柔性隔框。

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具有自驱动变形功能的柔性隔框，由记忆合金棒组成活动段的连杆机构，能够随着温度变化，记忆合金棒发生形变，进而驱动柔性隔框产生自适应变化，改变进气道的截面形状。

本实用新型的技术方案：一种具有自驱动变形功能的柔性隔框，包括：机身上壁板、进气道上壁板、进气道下壁板、连接框架及连杆机构；

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；

所述机身上壁板与进气道上壁板之间设置有连接框架及连杆机构；

所述连接框架一端与所述机身上壁板连接，另一端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上壁板连接；

所述连杆机构设置有记忆合金杆，所述记忆合金杆随温度变化产生形变，驱动连杆机构产生使进气道上壁板形变的位移，进而改变所述进气道的截面形状。

优选地，连杆机构包括两组左右对称设置的连杆组件；

所述连杆组件由第一连杆和第二连杆组成，所述第一连杆一端固定在所述连接框架上，另一端与所述第二连杆铰接，所述第二连杆另一端固定在所述进气道上壁板上；

所述记忆合金杆两端分别与所述第一连杆及第二连杆的铰接点连接。

优选地，所进气道上壁板设置有连接角片，所述连接角片与所述第二连杆连接。

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。

本实用新型技术方案的有益技术效果：本实用新型利用形状记忆合金随温度变形的特点，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为本实用新型具有自驱动变形功能的柔性隔框的一优选实施例的结构示意图；

图2为图1所示实施例的进气道结构示意图；

图3为图1所示实施例的进气道形状变化示意图；

图4为图1所示实施例的连杆机构结构示意图；

图5为本实用新型具有自驱动变形功能的柔性隔框的一优选实施例的变形后结构示意图；

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-记忆合金杆，7-第一连杆，8-第二连杆，9-连接角片。

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：一种具有自驱动变形功能的柔性隔框，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及连杆机构；

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用于支撑机身上壁板1，增强整体机身结构强度。

机身上壁板1与进气道上壁板2之间设置有连接框架4及连杆机构；

连接框架4一端与机身上壁板1连接，另一端与连杆机构一端连接，连杆机构另一端与进气道上壁板2连接；

连杆机构设置有记忆合金杆6，记忆合金杆6采用形状记忆合金材料制作，除记忆合金杆6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6随温度变化产生形变，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2所示：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3所示：当进气道上壁板2由E位置变化到F位置时，进气道5的截面积也发生变化。

本实施例中，连杆机构包括两组左右对称设置的连杆组件及记忆合金杆 6；

连杆组件由第一连杆7和第二连杆8组成，第一连杆7一端固定在连接框架4上，另一端与第二连杆8铰接，第二连杆8另一端固定在进气道上壁板2 上；

记忆合金杆6两端分别与第一连杆7及第二连杆8的铰接点连接。

可以理解的是：连接框架4与进气道上壁板2之间可以设置多组连杆组件。

本实施例中，第一连杆7固定在连接框架4的C点，第二连杆8固定在连接框架4的D点，记忆合金杆6两端分别与第一连杆7及第二连杆8的铰接点 A、B连接。

随着飞行速度的提高，机身上壁板1的温度不断升高，并将温度传递到记忆合金杆6，使记忆合金杆6缩短，使A，B两点相向运动，从而带动连杆组件运动。当A、B两点距离缩短时，C，D两点间距离增大，由于连接框架4刚度远大于进气道上壁板2的刚度，故C点近似固定，即第一连杆7可以绕C 点转动，但是第一拉杆上与C点的连接点不会发生平动，故D点将会产生向下的位移。

以此类推，各连杆组件的D点均将产生向下位移，进气道上壁板与连杆机构连接的各点都将产生向下位移，变形后状态见图5。通过合理布置连接点，设计各杆几何尺寸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设置有连接角片9，连接角片9与第二连杆 8连接，第二连杆8与被驱动的进气道上壁板2采用多点布置的角片相连，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，本方案利用形状记忆合金随温度变形的特点，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 (4)

1.一种具有自驱动变形功能的柔性隔框，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)及连杆机构；

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)；

所述机身上壁板(1)与进气道上壁板(2)之间设置有连接框架(4)及连杆机构；

所述连接框架(4)一端与所述机身上壁板(1)连接，另一端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上壁板(2)连接；

所述连杆机构设置有记忆合金杆(6)，所述记忆合金杆(6)随温度变化产生形变，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。

2.如权利要求1所述的具有自驱动变形功能的柔性隔框，其特征在于：连杆机构包括两组左右对称设置的连杆组件；

所述连杆组件由第一连杆(7)和第二连杆(8)组成，所述第一连杆(7)一端固定在所述连接框架(4)上，另一端与所述第二连杆(8)铰接，所述第二连杆(8)另一端固定在所述进气道上壁板(2)上；

所述记忆合金杆(6)两端分别与所述第一连杆(7)及第二连杆(8)的铰接点连接。

3.如权利要求2所述的具有自驱动变形功能的柔性隔框，其特征在于：所述进气道上壁板(2)设置有连接角片(9)，所述连接角片与所述第二连杆(8)连接。

4.如权利要求1所述的具有自驱动变形功能的柔性隔框，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。