CN207902733U - 固定翼飞行器的翼面前缘结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种固定翼飞行器的翼面前缘结构，涉及飞行器设计领域。该翼面前缘结构的一具体实施方式包括：作为所述翼面前缘外表面、并与所述翼面中的翼梁固定连接的前缘外蒙皮，设置在所述前缘外蒙皮内部的前缘内蒙皮；其中，所述前缘内蒙皮由多个突起和凹槽组成，所述凹槽底部与所述前缘外蒙皮内表面固定连接。该实施方式能够利用固定在前缘外蒙皮内部的前缘内蒙皮提升翼面前缘的抗冲击性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及飞行器设计领域，尤其涉及一种固定翼飞行器的翼面前缘结构。
背景技术
现有的飞行器在飞行过程中，鸟撞是一个潜在的威胁。对于固定翼飞行器来说，其飞行过程中的迎风部位如机翼和尾翼的翼面前缘容易受到撞击，因此需要对现有飞行器的翼面前缘结构进行增强，以提高其抗高速冲击性能。
现有技术中，一般通过以下两种方法解决上述问题：其一，增加翼面前缘的蒙皮厚度；其二，在翼面前缘内部设置辅助翼梁等复杂结构。
在实现本实用新型的过程中，本实用新型的发明人发现现有技术具有如下缺陷：单纯增加蒙皮厚度难以有效吸收高速冲击产生的能量；同时，由于翼面前缘空间较小，不适合安装辅助翼梁等复杂结构。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型实施例提供一种固定翼飞行器的翼面前缘结构，能够利用固定在前缘外蒙皮内部的前缘内蒙皮提升翼面前缘的抗冲击性能，从而应对固定翼飞行器在飞行过程中可能遭遇的撞击。
为实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种固定翼飞行器的翼面前缘结构。
本实用新型实施例固定翼飞行器的翼面前缘结构包括：作为所述翼面前缘外表面、并与所述翼面中的翼梁固定连接的前缘外蒙皮；还包括：设置在所述前缘外蒙皮内部的前缘内蒙皮；其中，所述前缘内蒙皮由多个突起和凹槽组成，所述凹槽底部与所述前缘外蒙皮内表面固定连接。
可选地，所述前缘内蒙皮为波纹状内蒙皮，所述波纹状内蒙皮的凹槽沿翼弦方向延伸。
可选地，所述翼面前缘结构还包括：设置在翼弦方向的多块隔板，每一隔板均在所述波纹状内蒙皮的凹槽底部与所述波纹状内蒙皮以及所述前缘外蒙皮固定连接。
可选地，所述多块隔板包括两块端隔板，二者分别设置在波纹状内蒙皮在翼展方向的两端。
可选地，所述隔板与所述翼梁垂直并固定连接。
可选地，所述波纹状内蒙皮的每一凹槽底部与所述前缘外蒙皮内表面粘接，所述隔板与所述波纹状内蒙皮以及所述前缘外蒙皮螺纹连接或铆接。
可选地，所述前缘内蒙皮的材料为金属、玻璃纤维或碳纤维。
为实现上述目的，根据本实用新型的另一方面，提供了一种具有上述翼面前缘结构的机翼。
为实现上述目的，根据本实用新型的又一方面，提供了一种具有上述翼面前缘结构的尾翼。
为实现上述目的，根据本实用新型的再一方面，提供了一种包括上述翼面前缘结构的固定翼飞行器。
根据本实用新型的技术方案，上述实用新型中的一个实施例具有如下优点或有益效果：在前缘外蒙皮内部固定设置具有一系列突起与凹槽的波纹状内蒙皮，可在翼面前缘遭受撞击时产生较大形变来吸收大量能量，从而提高翼面前缘的抗冲击性能；此外，设置多块处于翼弦方向的隔板，并使隔板与前缘外蒙皮、波纹状内蒙皮固定连接，从而为翼面前缘结构提供有力支撑，并通过前缘外蒙皮、波纹状内蒙皮和隔板的整体固定，进一步提高翼面前缘的抗冲击性能。
上述的非惯用的可选方式所具有的进一步效果将在下文中结合具体实施方式加以说明。
附图说明
附图用于更好地理解本实用新型，不构成对本实用新型的不当限定。其中：
图1是根据本实用新型实施例的翼面前缘示意图；
图2是根据本实用新型实施例的翼面前缘结构的主要构件第一示意图；
图3是根据本实用新型实施例的翼面前缘结构的主要构件第二示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的示范性实施例做出说明，其中包括本实用新型实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本实用新型的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
需要指出的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例以及实施例中的技术特征可以相互结合。
在本实用新型的技术方案中，通过在前缘外蒙皮内部固定设置具有一系列突起与凹槽的波纹状内蒙皮，可在翼面前缘遭受撞击时产生较大形变以吸收大量能量，从而提高翼面前缘的抗冲击性能；此外，设置多块处于翼弦方向的隔板，并使隔板与前缘外蒙皮、波纹状内蒙皮固定连接，从而为翼面前缘结构提供有力支撑，并通过前缘外蒙皮、波纹状内蒙皮和隔板的整体固定，进一步提高翼面前缘的抗冲击性能。
图1是根据本实用新型实施例的翼面前缘示意图。在图1中，以固定翼飞行器的机翼翼面前缘作为示例。
一般地，在飞行器设计领域，翼面指的是机翼或尾翼的结构及其构件组成，翼面在构造上主要包括蒙皮和翼梁、翼肋等骨架结构。其中，蒙皮形成流线型的机翼或尾翼外表面；翼梁沿机翼或尾翼的翼展方向设置，为翼展方向的主要受力构件，并承受机翼或尾翼的全部或大部分弯矩；翼肋沿机翼或尾翼的翼弦方向设置，用于保持机翼或尾翼在翼弦方向的形状，为翼弦方向的主要受力构件。在飞行器设计领域，以机翼为例，翼弦方向为前缘到后缘连线指示的方向，翼展方向为两翼尖连线指示的方向。
在本实用新型实施例中，翼面前缘101指的是机翼或尾翼在翼梁之前的部分。可以理解的是，上述“之前”是以飞行器飞行方向作为参照的。显然，在固定翼飞行器的飞行过程中，翼面前缘为其机翼或尾翼主要的迎风部位，存在遭受撞击的潜在风险。
为了提高翼面前缘的抗冲击性能，需要对现有的翼面前缘结构进行改造。现有的翼面前缘主要包括以螺纹连接或铆接等方式固定在翼梁的前缘外蒙皮，其作为翼面前缘的外表面，制作材料可为金属、玻璃纤维或碳纤维。在本实用新型实施例中，通过图2与图3所示的构件及构件安装方式对现有的翼面前缘结构进行加强。其中，图2是根据本实用新型实施例的翼面前缘结构的主要构件第一示意图，图3是根据本实用新型实施例的翼面前缘结构的主要构件第二示意图(其为翼面前缘在翼展方向的部分截面)。图2、图3均以机翼的翼面前缘示例，可以理解，本实用新型实施例的翼面前缘结构也可通过类似方式设置于固定翼飞行器尾翼。
1.在前缘外蒙皮201内部固定安装前缘内蒙皮。
在本实用新型实施例中，前缘内蒙皮为波纹状内蒙皮202，其在翼展方向的截面呈波纹状，在翼弦方向的截面呈弧形，由一系列连续的突起301和凹槽302组成，每一突起301与前缘外蒙皮201内表面形成一定缓冲空间，每一凹槽302底部贴合于前缘外蒙皮201，并与前缘外蒙皮201的内表面固定连接，从而将波纹状内蒙皮202与前缘外蒙皮201连接为一体。可以理解的是，上述突起301与凹槽302均为翼面内部视角下可观察到的形状。
示例性地，波纹状内蒙皮202的凹槽302底部可与前缘外蒙皮201的内表面粘接，其材料可以是金属、玻璃纤维或碳纤维。一般地，波纹状内蒙皮202的上述突起301与凹槽302均沿翼弦方向延伸，以承载翼弦方向的部分受力。
通过上述设置，本实用新型可利用由前缘外蒙皮与波纹状内蒙皮组成的稳定结构提高翼面前缘的抗冲击性能。在遭遇撞击时，首先通过前缘外蒙皮吸收部分冲击能量，之后由可产生较大形变的波纹状内蒙皮吸收大部分的动能，从而有效地减少撞击到主承力结构翼梁上的动能。
2.在波纹状内蒙皮202的凹槽302底部设置翼弦方向的多块隔板203。
上述多块隔板203至少包括处于波纹状内蒙皮202翼展方向两端的两块端隔板203。实际应用中，每一隔板203在波纹状内蒙皮202与前缘外蒙皮201胶接处303与波纹状内蒙皮202以及前缘外蒙皮201固定连接，上述连接方式可以是螺纹连接或铆接。同时，每一隔板203还与翼梁(图中未示出)固定连接以提高稳定性。
这样，本实用新型通过设置上述隔板，实现前缘外蒙皮、波纹状内蒙皮、隔板、翼梁的一体固定，为翼面前缘结构提供有力支撑，进一步提高翼面前缘的抗冲击性能。
可以理解的是，本实用新型实施例的翼面前缘结构可用于民用飞机、军用飞机、无人机等各种飞行器的机翼与尾翼设计，提升机翼、尾翼以及飞行器的整体抗冲击性能。
在本实用新型的技术方案中，在前缘外蒙皮内部固定设置具有一系列突起与凹槽的波纹状内蒙皮，可在翼面前缘遭受撞击时产生较大形变来吸收大量的冲击能量，从而提高翼面前缘的抗高速冲击性能；此外，设置多块处于翼弦方向的隔板，并使隔板与前缘外蒙皮、波纹状内蒙皮固定连接，从而为翼面前缘结构提供有力支撑，并通过前缘外蒙皮、波纹状内蒙皮和隔板的整体固定，进一步提高翼面前缘的抗高速冲击性能。
上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。
Claims (10)
1.一种固定翼飞行器的翼面前缘结构，包括：作为所述翼面前缘外表面、并与所述翼面中的翼梁固定连接的前缘外蒙皮；其特征在于，所述翼面前缘结构还包括：
设置在所述前缘外蒙皮内部的前缘内蒙皮；其中，所述前缘内蒙皮由多个突起和凹槽组成，所述凹槽底部与所述前缘外蒙皮内表面固定连接。
2.根据权利要求1所述的翼面前缘结构，其特征在于，所述前缘内蒙皮为波纹状内蒙皮，所述波纹状内蒙皮的凹槽沿翼弦方向延伸。
3.根据权利要求2所述的翼面前缘结构，其特征在于，所述翼面前缘结构还包括：
设置在翼弦方向的多块隔板，每一隔板均在所述波纹状内蒙皮的凹槽底部与所述波纹状内蒙皮以及所述前缘外蒙皮固定连接。
4.根据权利要求3所述的翼面前缘结构，其特征在于，所述多块隔板包括两块端隔板，二者分别设置在波纹状内蒙皮在翼展方向的两端。
5.根据权利要求3所述的翼面前缘结构，其特征在于，所述隔板与所述翼梁垂直并固定连接。
6.根据权利要求3所述的翼面前缘结构，其特征在于，所述波纹状内蒙皮的每一凹槽底部与所述前缘外蒙皮内表面粘接，所述隔板与所述波纹状内蒙皮以及所述前缘外蒙皮螺纹连接或铆接。
7.根据权利要求1-6任一所述的翼面前缘结构，其特征在于，所述前缘内蒙皮的材料为金属、玻璃纤维或碳纤维。
8.一种具有权利要求1-7任一所述的翼面前缘结构的机翼。
9.一种具有权利要求1-7任一所述的翼面前缘结构的尾翼。
10.一种包括权利要求1-7任一所述的翼面前缘结构的固定翼飞行器。
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