一种支撑翼布局飞机支撑杆卸载装置的制作方法

本发明涉及飞行器设计技术领域，尤其涉及一种支撑翼布局飞机支撑杆卸载装置。

背景技术：

支撑翼布局作为未来民机的一种新布局形式，具有结构重量轻、经济性高的优点。在现有技术中，在飞行过程中支撑结构来承受外部机翼大部分的剪力载荷，使得内侧机翼的弯矩剪力载荷有所降低，从而带来结构重量的收益。但是支撑杆存在压缩稳定性问题，在机翼承受负向过载时支撑杆受到压缩，容易出现屈曲失稳。为了提高支撑杆稳定性需要付出较大的结构重量代价，佛罗里达大学的学者haftka通过在支撑杆的中段设计特殊的单向承力套筒机构，使得支撑杆只在受到拉伸时承力，在受到压缩时不承力，避免支撑杆在受到压缩时出现屈曲失稳。但是目前这种单向承力套筒机构存在两个问题：第一，使得机翼在受到负向载荷时成为了一个悬臂机翼，在结构重量方面会有一定的代价；第二，支撑杆的单向承力特性使得其无法对机翼提供结构动力学支撑，对该机翼的颤振特性没有任何帮助作用。

因此，有必要研究一种支撑翼布局飞机支撑杆卸载装置来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种支撑翼布局飞机支撑杆卸载装置，能够在支撑结构受到压缩载荷时自动卸载，进而减轻支撑翼布局飞机结构重量。

一方面，本发明提供一种支撑翼布局飞机支撑杆卸载装置，其特征在于，所述卸载装置设置在支撑杆与机身的连接处；

所述卸载装置包括筒状结构、液压油箱和液压油缸；液压油箱和液压油缸设于所述筒状结构内；所述支撑杆与所述液压油缸活塞连接；

所述液压油箱与所述液压油缸通过用于给液压油缸供油并提供压力的供油装置连通；

所述液压油缸与所述液压油箱通过用于调节液压油缸内油压的溢流装置连通。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述供油装置包括供油管道和液压油泵；所述供油管道的两端分别与所述液压油箱和所述液压油缸连接；所述液压油泵设置在所述供油管道上。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述溢流装置包括溢流管道和溢流阀；所述溢流管道的两端分别与所述液压油缸和所述液压油箱连接；所述溢流阀设置在所述溢流管道上。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述溢流阀为单向溢流阀。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述支撑杆的端部设有活塞头，所述活塞头设于所述液压油缸内与所述液压油缸活塞连接。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述溢流阀的开启压力值根据支撑杆失稳临界压缩载荷的不同进行调定。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，支撑翼布局飞机包括机身、机翼和支撑杆；所述机翼和所述支撑杆均为两组，且均分设在所述机身的两侧；所述支撑杆的一端与所述机翼的下表面固定连接，另一端通过所述卸载装置与所述机身连接。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，当机翼受到正向载荷作用时，机翼将支撑杆拉起，支撑杆的活塞头与液压油缸的外端面接触，支撑杆承受拉伸载荷；当机翼受到负向过载时，机翼使得支撑杆向机身方向运动，支撑杆的活塞头对液压油缸中的液压油进行压缩，当液压油压力升高到调定压力时，溢流阀开启，将多余液压油排到液压油箱，使液压油缸中的压力维持在调定压力。

与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果：1)由支撑杆卸载装置实现对支撑翼布局飞机支撑杆压缩状态的过载保护；2)利用支撑杆卸载装置中的液压油泵使得在工作压力范围内，液压油对支撑杆结构提供支持刚度；3)利用支撑杆卸载装置中的溢流阀使得在工作压力超过调定压力时，排出多余液压油，维持液压油压力等于调定压力；4)应用于支撑翼布局未来民机的支撑杆结构中，可显著降低支撑杆结构重量。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明一个实施例提供的支撑翼布局飞机支撑杆卸载装置结构示意图；

图2是本发明一个实施例提供的支撑翼布局飞机支撑杆卸载装置的剖视图；

图3是本发明一个实施例提供的支撑翼布局飞机支撑杆卸载装置工作原理图。

其中，图中：

1、机身；2、机翼；3、支撑结构；4、卸载装置；3.1、连杆活塞头；4.1、筒状结构；4.2、液压油缸；4.3、液压油箱；4.4、液压油泵；4.5、溢流阀。

【具体实施方式】

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

支撑翼布局飞机主要部件主要包括：机身1、机翼2和支撑结构3。各个主要部件的如图1所示，机翼2固定安装在机身1的两侧；支撑结构3有两组，其外端分别与机翼2固定连接，内端分别与机身1的两侧固定连接。支撑结构3优选采用支撑杆。

机身1的两侧分别设有卸载装置4。图2是支撑翼布局飞机支撑杆卸载装置的剖视图，图3是支撑翼布局飞机支撑杆卸载装置的工作原理图。如图2和图3所示，卸载装置4包括筒状结构4.1、液压油缸4.2、液压油箱4.3、液压油泵4.4和溢流阀4.5，液压油缸4.2和液压油箱4.3均固定设置在筒状结构4.1内，且液压油缸4.2设置在筒状结构4.1的外端，即远离机身的一端。液压油缸和液压油箱之间通过两个通道完成液压油流动，一个通道安装液压油泵，从液压油箱为液压油缸泵油并提供压力；另一个通道是溢流阀，当液压油压力超过阈值时，该通道联通，将液压油缸中的液压油排放至液压油缸。

液压油缸4.2通过供油管道与液压油箱4.3连接，液压油箱4.3内盛有液压油；供油管道上设有液压油泵4.4，用于控制液压油能够按需要向液压油缸4.2内传输。液压油缸4.2通过溢流管道与液压油箱4.3连通，且溢流管道上设有溢流阀4.5。溢流阀4.5为单向阀，能够在压力达到预设值时开启，使液压油缸内的液压油流向液压油箱。

支撑结构3与卸载装置连接的端头处设有连杆活塞头3.1，连杆活塞头3.1设于液压油缸4.2内并与之活塞式连接。

当飞机运行中，液压油泵工作，从液压油箱泵油为液压油缸建立工作压力。当机翼受到正向(沿机翼向上)载荷作用时，机翼将支撑杆拉起，支撑杆的连杆活塞头与液压油缸的外端面接触，支撑杆承受拉伸载荷；当机翼受到负向过载时，机翼使得支撑杆向机身方向运动，支撑杆的连杆活塞头对液压油缸中的液压油进行压缩，液压油压力升高，液压油对支撑杆结构提供压缩支持刚度。当压力升高到调定压力时(调定压力对应支撑杆结构失稳临界压缩载荷)，溢流阀开启，将多余油液排出到液压油箱，液压油缸中的压力维持在调定压力，实现利用溢流阀限定工作压力范围。

本申请的技术方案与现有技术方案相比，在支撑杆与单向承力套筒的基础上加入了支撑结构卸载装置，不仅可以在支撑杆拉伸状态利用套筒结构承担拉伸载荷，而且可以在支撑杆压缩状态为机翼提供支撑刚度；当压缩载荷达到或即将超过支撑杆结构失稳临界载荷时，该装置可以自动卸载，防止支撑杆结构失稳的发生，减轻机翼结构重量。

以上对本申请实施例所提供的一种支撑翼布局飞机支撑杆卸载装置，进行了详细介绍。以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

如在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求书当中所提及的“包含”、“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含/包括但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求书的保护范围内。