一種可變W形、M形及平直翼的變體機翼制造技術

本發明專利技術的目的在于提供一種可變W形、M形及平直翼的變體機翼，它包括內側可變形框架、外側可變形框架、剛性前緣、剛性后緣、可變剛度蒙皮、作動裝置、機械聯動裝置、掛載架、機身翼梁、翼肋和小可變剛度蒙皮，內側可變形框架與外側可變形框架鉸接，內側可變形框架與機身鉸接，內側可變形框架與外側可變形框架的連接處設有機械聯動裝置，內側可變形框架上設有作動裝置，外側可變形框架靠近機身的一側設有掛載架，內側可變形框架與外側可變形框架的連接處設有可變剛度蒙皮。本發明專利技術采用簡單的結構實現了機翼平面形狀和機翼面積的同步變化，使飛行器能夠適應不同飛行任務的需求，與傳統可變后掠翼相比，且能夠承受更大的過載，對飛行器機動性的提高提供了可能。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及航空
，具體涉及一種可變W形/M形及平直翼的變體機翼。
技術介紹
為了使飛行器適應不同的飛行任務，具備短距起降、高速巡航等多重功能，國際上已經提出了變體飛行器的概念，通過改變升力體的面積和形狀以針對不同的飛行狀態優化飛行性能。如美軍F-14可變后掠翼戰斗機，能夠在高速飛行時增大機翼的后掠角。但該類變體飛行器由于機翼進行整體轉動，導致機翼上難以布置掛載；并且變體過程中飛行器穩定度變化較大，導致飛行器在一些工作條件下的安定性和配平阻力發生較大變化；此外，由于機翼轉軸處應力集中，且要承受較大的變體驅動力，因此提高了結構重量。又如MFX-1無人機，能夠在改變機翼后掠角的同時較大程度地改變機翼面積。與F-14相似，該類變體飛行器通常也需要較大的變體驅動力，當采用智能材料作為變體作動裝置時，其劣勢更加明顯。在另一方面，1950年NACA的研究對比了 M形翼、W形翼和后掠翼的性能。研究表明，在阻力特征方面，低速下W形翼的阻力略小于相同面積及角度的M形翼，大于相同面積及角度的后掠翼，而1.05馬赫以上M形翼與W形翼阻力幾乎相同，1.2馬赫以上三種翼型阻力幾乎相同；此外，1.1馬赫以上有單一掛載的M形翼的阻力低于有相同掛載的后掠翼。在結構剛度方面，M形翼和W形翼優于后掠翼。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提高現有變體飛行器的飛行性能和適用性，使飛行器能夠在飛行過程中根據不同的飛行任務進行變體，以適應短距起降、低速大迎角機動和超音速巡航的不同需求。本專利技術的目的是這樣實現的:一種可變W形、M形及平直翼的變體機翼，包括內側可變形框架、外側可變形框架、剛性前緣、剛性后緣、可變剛度蒙皮、作動裝置、機械聯動裝置、掛載架、機身翼梁、翼肋和小可變剛度蒙皮，內側可變形框架與外側可變形框架由可變剛度蒙皮、翼梁和翼肋組成，內側可變形框架與外側可變形框架鉸接，內側可變形框架與機身鉸接，內側可變形框架與外側可變形框架的前側與剛性前緣連接，內側可變形框架與外側可變形框架的后側與剛性后緣連接，內側可變形框架與外側可變形框架的連接處設有機械聯動裝置，內側可變形框架上設有作動裝置，外側可變形框架靠近機身的一側設有掛載架，內側可變形框架與外側可變形框架的連接處設有小可變剛度蒙皮。本專利技術還有這樣一些技術特征:所述的內側可變形框架與外側可變形框架能在所述作動裝置的驅動下向前、后方向變形，形成外側翼前略、內側翼后掠的W形翼，或外側翼后掠、內側翼前略的M形翼。所述的機械聯動裝置使內側可變形框架變形時，所述的外側可變形框架向相反方向做相應變形，每側所述機翼的自由度為。所述兩段剛性前緣的銜接處邊緣傾斜，形成三角形缺口，使機翼能夠進行W形變形。所述二段剛性后緣的銜接處邊緣傾斜，形成三角形缺口，使機翼能夠進行M形變形。本專利技術采用簡單的結構實現了機翼平面形狀和機翼面積的同步變化，使飛行器能夠適應不同飛行任務的需求，與傳統可變后掠翼相比，且能夠承受更大的過載，對飛行器機動性的提聞提供了可能。附圖說明圖1為本專利技術結構示意圖；圖2為本專利技術所述的M形變形示意圖；圖3為本專利技術所述的W形變形示意圖。具體實施例方式下面結合上說明書附圖對本專利技術作進一步說明:I)變體流程當飛行器處于起飛、降落階段時，所述變體機翼變體為平直翼，以增大機翼面積；當飛行器進行低速巡航及格斗時，所述變體機翼變體為W形，以提高機動性能及機翼的強度、剛度；當飛行器進行超音速巡航時，所述變體機翼變體為M形，以降低阻力，提高機翼的強度、剛度。2)變體形式當該變體機翼變體時，內側可變形框架I在作動裝置6的驅動下變形，展長為內側可變形框架I的2.41倍的外側可變形框架2在機械聯動裝置7的作用下向相反方向變形相同角度，實現平直翼型到W或M形翼的變體。3)變體所需的結構與作動、聯動裝置內側可變形框架I和外側可變形框架2包括:沿展向分布的多個翼梁10，以及沿弦向分布的多個翼肋11，其與翼梁10通過合頁鏈接為平行四邊形框架，其中內側可變形框架I和外側可變形框架2之間的翼肋為公用翼肋；翼梁10由二段鉸接而成，其外段長度為內段長度的2.41倍，一共有三個翼梁10。內側可變形框架I由三個翼梁10的內側及二個翼肋11鉸接而成，其外側可變形框架2由三個翼梁10的外側及6個翼肋11鉸接而成，使二個可變形框架可在機翼平面上進行變形。內側可變形框架I的翼梁10的內側末端與機身9鉸接，使機翼彎矩能夠傳遞至機身9且機翼其變形不受影響。兩段剛性前緣3與前側翼梁10的前側固定，二段之間有缺口，缺口上覆蓋有能夠承載氣動力的小可變剛度蒙皮12，保證變體前后及變體過程中氣動外形的穩定和高效。在后側翼梁10內段的外側末端和中部翼梁10外段的內側末端上裝有聯動裝置7，為具有標準嚙合的二個等分度圓齒廓的凸臺。為了防止凸臺的運動與翼肋11干涉，在翼肋11上開有通槽，使聯動裝置7能夠在其中通過。至此，該變體機翼的自由度為I。在后側的二個翼梁10之間，內側的二個翼肋11之間沿平行四邊形的對角線裝有作動裝置6，為氣缸，可使內側平行四邊形可變形框架I變形，并通過聯動裝置7帶動外側平行四邊形可變形框架2做等角度變形。在兩個可變形框架的上表面及下表面覆蓋有可變剛度蒙皮5，在不影響變體機翼變形的情況下保證氣動外形的穩定并承載氣動力。權利要求1.一種可變W形、M形及平直翼的變體機翼，包括內側可變形框架(I)、外側可變形框架(2)、剛性前緣(3)、剛性后緣(4)、可變剛度蒙皮(5)、作動裝置￠)、機械聯動裝置(7)、掛載架⑶、機身(9)、翼梁(10)、翼肋(11)和小可變剛度蒙皮(12)，其特征在于:內側可變形框架⑴與外側可變形框架⑵由可變剛度蒙皮(5)、翼梁(10)和翼肋(11)組成，內側可變形框架⑴與外側可變形框架⑵鉸接，內側可變形框架⑴與機身(9)鉸接，內側可變形框架(I)與外側可變形框架(2)的前側與剛性前緣(3)連接，內側可變形框架(I)與外側可變形框架(2)的后側與剛性后緣(4)連接，內側可變形框架(I)與外側可變形框架(2)的連接處設有機械聯動裝置(7)，內側可變形框架(I)上設有作動裝置￠)，外側可變形框架(2)靠近機身的一側設有掛載架(8)，內側可變形框架(I)與外側可變形框架(2)的連接處設有小可變剛度蒙皮(12)。2.根據權利要求1所述的一種可變W形、M形及平直翼的變體機翼，其特征在于:所述的內側可變形框架(I)與外側可變形框架(2)能在所述作動裝置￠)的驅動下向前、后方向變形，形 成外側翼前略、內側翼后掠的W形翼，或外側翼后掠、內側翼前略的M形翼。3.根據權利要求1所述的一種可變W形、M形及平直翼的變體機翼，其特征在于:所述的機械聯動裝置(7)使內側可變形框架(I)變形時，所述的外側可變形框架(2)向相反方向做相應變形，每側所述機翼的自由度為I。4.根據權利要求1所述的一種可變W形、M形及平直翼的變體機翼，其特征在于:所述兩段剛性前緣(3)的銜接處邊緣傾斜，形成三角形缺口，使機翼能夠進行W形變形。5.根據權利要求1所述的一種可變W形、M形及平直翼的變體機翼，其特征在于:所述二段剛性后緣(4)的銜接處邊緣傾斜，形成三角形缺口，使機翼能夠進行M形變形。全文摘要本專利技術的目的在于提供一種可變W形、M形及平直翼的變體機翼，它包括內側可變形框架、外本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種可變W形、M形及平直翼的變體機翼，包括內側可變形框架(1)、外側可變形框架(2)、剛性前緣(3)、剛性后緣(4)、可變剛度蒙皮(5)、作動裝置(6)、機械聯動裝置(7)、掛載架(8)、機身(9)、翼梁(10)、翼肋(11)和小可變剛度蒙皮(12)，其特征在于：內側可變形框架(1)與外側可變形框架(2)由可變剛度蒙皮(5)、翼梁(10)和翼肋(11)組成，內側可變形框架(1)與外側可變形框架(2)鉸接，內側可變形框架(1)與機身(9)鉸接，內側可變形框架(1)與外側可變形框架(2)的前側與剛性前緣(3)連接，內側可變形框架(1)與外側可變形框架(2)的后側與剛性后緣(4)連接，內側可變形框架(1)與外側可變形框架(2)的連接處設有機械聯動裝置(7)，內側可變形框架(1)上設有作動裝置(6)，外側可變形框架(2)靠近機身的一側設有掛載架(8)，內側可變形框架(1)與外側可變形框架(2)的連接處設有小可變剛度蒙皮(12)。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：武睿，常志中，孫健，白睿，冷勁松，劉彥菊，
申請(專利權)人：哈爾濱工業大學，
類型：發明
國別省市：