一種半剛性充氣式自動(dòng)展收機(jī)翼的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種半剛性充氣式自動(dòng)展收機(jī)翼變體方案，屬于飛行器設(shè)計(jì)領(lǐng)域。剛性變體機(jī)翼作動(dòng)機(jī)構(gòu)重量大；充氣機(jī)翼結(jié)構(gòu)剛度強(qiáng)度性能差。與剛性變體機(jī)翼方案相比，本發(fā)明采用充氣機(jī)翼(10)，結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕，適合快速變形、展開；與常規(guī)的沿展向展開的充氣機(jī)翼相比，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有主梁(9)，滿足了大展弦比機(jī)翼的剛度強(qiáng)度的要求，可提高全機(jī)升阻比；相較于傳統(tǒng)充氣機(jī)翼沿展向展開的方式，本方案展開方向?yàn)橐硇偷南蚁?，展開更為迅速，未充氣時(shí)，薄膜(10)緊貼主梁(9)，折疊時(shí)主梁(9)能夠完全嵌入機(jī)身(3)的保形槽(8)中；機(jī)翼的展開、收起與充氣均通過儲(chǔ)存于高壓氣瓶(1)中的高壓氣體來完成，簡(jiǎn)化了方案的變體系統(tǒng)。
【專利說明】一種半剛性充氣式自動(dòng)展收機(jī)翼
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種半剛性機(jī)翼變體方式，具體設(shè)計(jì)一種有能旋轉(zhuǎn)展開收起主梁的可弦向充氣的新型機(jī)翼，屬于飛行器設(shè)計(jì)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]許多飛行器需要采用變體技術(shù)以適應(yīng)不同的飛行、儲(chǔ)存狀態(tài)。在采用折疊機(jī)翼、伸縮機(jī)翼等剛性機(jī)翼變形技術(shù)時(shí)，由于機(jī)翼質(zhì)量大，所需作動(dòng)器體積質(zhì)量大，對(duì)飛行性能影響大；常規(guī)的充氣機(jī)翼有結(jié)構(gòu)剛度強(qiáng)度性能差等缺點(diǎn):當(dāng)機(jī)翼采用大展弦比構(gòu)型時(shí)，在大翼載荷情況下，由于充氣機(jī)翼剛度差，造成機(jī)翼變形嚴(yán)重，大大降低氣動(dòng)效率與操作能力，而為了追求較好的結(jié)構(gòu)剛度，又采用增加翼型厚度的方法，這又帶來了額外的阻力；同時(shí)充氣時(shí)膨脹方向?yàn)橐碚狗较?，展開速度慢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有變體方式的不足，本發(fā)明提供了一種半剛性充氣式自動(dòng)展收機(jī)翼方案。該發(fā)明通過采用加裝旋轉(zhuǎn)展開收起主梁等方式，使變體機(jī)構(gòu)的重量、剛度等得到平衡。
[0004]本發(fā)明具有以下有益效果:本方案中的半剛性充氣式自動(dòng)展收機(jī)翼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有主梁，滿足了大展弦比機(jī)翼的剛度強(qiáng)度的要求，提高了升阻比，這對(duì)于提高方案的航程與航時(shí)至關(guān)重要；同時(shí)結(jié)構(gòu)重量輕、作動(dòng)機(jī)構(gòu)質(zhì)量輕，全機(jī)總重易控制；相較于傳統(tǒng)充氣機(jī)翼沿展向展開的方式，本方案展開方向?yàn)橐硇偷南蚁颍錃鈺r(shí)展開更為迅速；未充氣時(shí)，機(jī)翼薄膜緊貼翼梁，這樣就保證了折疊時(shí)翼梁能夠完全嵌入機(jī)身的保形槽中，而剛性變體方式一般會(huì)侵占較多的機(jī)體體積，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、維護(hù)等帶來問題。機(jī)翼的展收與充氣均通過高壓氣體來完成，簡(jiǎn)化了方案的變體系統(tǒng)，方便了能源管理等問題，提高了方案的可行性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]圖1為半剛性充氣式自動(dòng)展收機(jī)翼展開狀態(tài)示意圖
[0006]圖2為半剛性充氣式自動(dòng)展收機(jī)翼收起狀態(tài)示意圖
[0007]圖3為半剛性充氣式自動(dòng)展收機(jī)翼變體過程示意圖
[0008]圖4為半剛性充氣式自動(dòng)展收機(jī)翼變體過程A-A處剖面示意圖
[0009]圖5為半剛性充氣式自動(dòng)展收機(jī)翼軸測(cè)示意圖
[0010]其中:1-高壓氣瓶、2-氣泵、3-機(jī)身(局部)、4_氣源控制單元、5-活塞1、6_活塞
2、7_機(jī)翼轉(zhuǎn)點(diǎn)、8-機(jī)身上的保形槽、9-主梁、10-充氣機(jī)翼薄膜、11-活塞2的伸長(zhǎng)控制氣管、12-活塞I的伸長(zhǎng)控制氣管、13-活塞I的縮短控制氣管、14-活塞2的縮短控制氣管、15-充氣機(jī)翼充氣氣管、16-充氣機(jī)翼抽氣氣管。
【具體實(shí)施方式】[0011]下面結(jié)合附圖1-3，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0012]本發(fā)明的提出的半剛性充氣式自動(dòng)展收機(jī)翼主要包含以下三個(gè)部分:半剛性充氣式機(jī)翼；作動(dòng)活塞；儲(chǔ)氣罐、氣泵及控制管理裝置。其中活塞均為雙向充氣活塞，高壓氣瓶?jī)?chǔ)存高壓氣體，氣泵能為其補(bǔ)充氣體。
[0013]當(dāng)半剛性充氣式自動(dòng)展收機(jī)翼處于展開狀態(tài)時(shí)，充氣機(jī)翼薄膜(10)呈膨脹狀態(tài)，主梁(9)處于展開狀態(tài)，活塞I (5)處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，活塞2 (6)處于收縮狀態(tài)，為圖1狀態(tài)。
[0014]當(dāng)要收起機(jī)翼時(shí)，氣泵(2)通過充氣機(jī)翼抽氣氣管(16)抽取處于膨脹狀態(tài)的充氣機(jī)翼薄膜(10)的空氣，使其快速收縮，同時(shí)為高壓氣瓶(I)補(bǔ)充氣體；氣源控制單元(4)控制高壓氣通過活塞I的伸長(zhǎng)控制氣管(12)和活塞2的縮短控制氣管(14)向活塞I (5)、活塞2 (6)注氣，使得活塞1(5)伸長(zhǎng)、活塞2 (6)縮短，從而將主梁繞機(jī)翼轉(zhuǎn)點(diǎn)(7)旋轉(zhuǎn)收容至保形槽(8)內(nèi)，完成向收起狀態(tài)(圖2)的轉(zhuǎn)變。
[0015]當(dāng)半剛性充氣式自動(dòng)展收機(jī)翼處于收起狀態(tài)時(shí)，充氣機(jī)翼薄膜(10)呈收縮狀態(tài)，主梁(9)處于收起狀態(tài)，位于保形槽(8)內(nèi)，活塞I (5)處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，活塞2 (6)處于狀收縮態(tài)，為圖2狀態(tài)。
[0016]當(dāng)要展開機(jī)翼時(shí)，氣泵(2)為高壓氣瓶(I)補(bǔ)充氣體；氣源控制單元(4)控制高壓氣通過充氣機(jī)翼充氣氣管(15)為充氣機(jī)翼薄膜(10)的充氣，使其快速膨脹；通過活塞I縮短的控制氣管(13)和活塞2的伸長(zhǎng)控制氣管(11)向活塞I (5)、活塞2 (6)注氣，使得活塞1(5)縮短、活塞2 (6)伸長(zhǎng)，從而將主梁(9)繞機(jī)翼轉(zhuǎn)點(diǎn)(7)撐開至展開位置，完成向展開飛行狀態(tài)(圖1)的轉(zhuǎn)變。
[0017]展開與收起狀態(tài)的相互轉(zhuǎn)換過程示意圖見圖3。
【權(quán)利要求】
1.一種半剛性充氣式自動(dòng)展收機(jī)翼，其特征在于擁有主梁(9)結(jié)構(gòu)，主梁(9)連接有兩個(gè)雙向充氣活塞(5、6)，翼面為可充放氣的薄膜(10)構(gòu)成，能夠通過充氣使得活塞(5、6)伸長(zhǎng)或者縮短實(shí)現(xiàn)機(jī)翼快速展收。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半剛性充氣式自動(dòng)展收機(jī)翼，其特征在于處于收起狀態(tài)時(shí)，充氣機(jī)翼薄膜(10)緊貼于主梁(9)上，主梁(9)收于機(jī)身(3)保形狀槽(8)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半剛性充氣式自動(dòng)展收機(jī)翼，其特征在于整套控制系統(tǒng)包括高壓氣瓶(I)、氣泵(2)以及氣源控制單元(4)組成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于管理。
【文檔編號(hào)】B64C1/34GK103963960SQ201410202934
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月14日
【發(fā)明者】馬東立, 李陟, 楊穆清, 孫建軍, 衣然, 喬宇航 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)