一种颤振模型后缘舵面防护止动机构的制作方法
【专利摘要】所述颤振模型后缘舵面防护止动机构构成如下：限位杆、限位槽、限位槽定位座、作动筒和作动筒定位座；所述限位杆的一端固定于颤振模型的后缘舵面上，限位槽定位座和作动筒定位座位于连接后缘舵面的主翼面上，所述、作动筒与作动筒定位座固定相连，所述颤振模型后缘舵面防护止动机构完全依附于翼面模型，不管是单翼面模型还是全机模型都可依照此法布置，不受其他结构影响，具有独立性；且机构小巧，位于模型内，不产生额外的气动力。
【专利说明】一种颤振模型后缘舵面防护止动机构
【技术领域】
[0001]本发明涉及止动机构的结构设计和应用领域，特别提供了一种颤振模型后缘舵面防护止动机构。
【背景技术】
[0002]翼面颤振是飞机在飞行中，由于翼面的固有振动模态与气动力稱合产生的一种气动弹性不稳定现象。需要通过仿真计算和风洞试验来确定颤振边界是否满足飞行包线的要求。
[0003]颤振模型的后缘舵面颤振是颤振试验的重要组成部分，而颤振过程又是伴随着风险存在，所以防护系统是颤振试验的重要组成部分，舵面的防护系统以安全，质量轻，可重复使用为基本特点，具有这三种基本特点的本防护止动机构对颤振模型的颤振试验起到了重要的辅助作用。
[0004]人们迫切希望获得一种技术效果优良的颤振模型后缘舵面防护止动机构。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种技术效果优良的颤振模型后缘舵面防护止动机构，在颤振试验中可防止后缘舵面的过大振动并在后缘舵面颤振发生时随时中止颤振现象，保护颤振模型的安全，并可随时解除对模型的限制，继续进行颤振试验，便于观察颤振现象并找出颤振的临界点。
[0006]所述颤振模型后缘舵面防护止动机构构成如下:限位杆4、限位槽5、限位槽定位座6、作动筒7和作动筒定位座8 ;所述限位杆4的一端固定于颤振模型的后缘舵面I上，限位槽定位座6和作动筒定位座8位于连接后缘舵面的主翼面2上，所述作动筒7与作动筒定位座8固定相连，作动筒定位座8目的在于将作动筒7固定于主翼面2上，因此，一方面要保证作动筒定位座8固定于主翼面2上，另一方面要保证作动筒定位座8将作动筒7固定夹持好。限位槽5 —端与限位槽定位座6滑动相连，所述作动筒7的一端和限位槽5的另一端相连，所述限位槽5套在限位杆4另一端外侧。
[0007]所述限位槽5内部为空腔结构，且限位槽5与作动筒7连接一端的空腔宽度小于限位槽5另一端的空腔宽度。限位杆4深入到限位槽5中央，既不影响非颤振状态下舵面的振动，又限制了舵面振幅过大的危险振动；作动筒7伸出时，推动限位槽5前进，到达一定位移时,卡到限位槽定位座6，限位槽5停止前进，此时限位杆4正好位于限位槽5的最窄处，使限位杆无法自由振动，进而抑制限位杆4所在舵面的振动。
[0008]所述限位槽5与限位槽定位座6连接一端设置有舌形结构51，限位槽5与限位槽定位座6通过舌形结构相连接。所述舌形结构51与限位槽定位座6贴合且不影响限位槽5的正常运动；在止动状态时，限位槽定位6座刚好卡住限位槽5，使限位槽5无法向前继续移动；舌形结构51和与舌形结构51接触部分必须非常光滑。
[0009]所述作动筒(7的轴线与舌形结构51的中线重合。作动筒7与限位槽5密切配合，作动筒7的位移长度稍大于舌形结构51的长度；作动筒7回缩时，限位槽处5于防护状态，作动筒7伸出时，限位槽5处于止动状态。
[0010]所述限位杆4固定于颤振模型的后缘舵面I的主承力结构上，并且此处的运动状态与后缘舵面I的整体运动状态相一致。
[0011]所述限位杆4深入主翼面末端的振动范围可根据舵面的振幅推算出来，选取试验中舵面的安全振动范围，推算出限位杆深入主翼面2末端的振动范围，调整限位杆4末端的长度，使末端的振动范围稍小于主翼面2当地的翼型。这样既不影响模型的气动力，又使阻力距尽可能的长，限位杆4末端的振动范围尽可能的大，使限位效果更好。
[0012]限位槽所在的平面与限位杆的轴线垂直；静止时，限位杆的轴线位于限位槽的正中间，限位槽完全套住套住限位杆的末端；限位槽在防护状态，即:与限位杆无接触时，限位杆末端在方向舵无危险振动时四周均无接触；限位槽在止动状态，即:限位槽的最窄处夹住限位杆时,迫使限位杆4末端无法振动。
[0013]所述的颤振模型后缘舵面防护止动机构安装步骤如下:
[0014]①确定限位杆4的位置，限位杆4中线垂直于后缘舵面I的转轴，限位杆4位于后缘舵面的两个连接点之间，且接近主翼面2根部的位置；这样不但止动效果好，而且靠近翼面根部的翼型厚度大，便于安装本系统；
[0015]②确定限位槽5的位置，限位槽5中线与后缘舵面I的转轴平行，且与限位杆4中线相交，具体请参考图8，限位槽中线与后缘舵面I转轴的距离为:L2 ( LI* (H21-H22)/HI，其中:H1:后缘航面I的允许最大振幅；L1:后缘航面I后缘与转轴的距尚；H21:王翼面2的转轴附近的翼型厚度；L2:限位槽5中线与转轴的距离；H22:限位杆4直径与限位槽5上下两侧厚度之和；当L2 = LI* (H21-H22VH1，这样限位槽与转轴距离远，力矩更大，效果更好。限位槽的大小应满足:从防护状态到止动状态所运动的距离应小于作动筒的最大推进距离。
[0016]③确定限位槽定位座6的位置:当限位槽前移，完全卡住限位杆，达到止动状态时，正好与限位槽定位座6接触并被其挡住停止运动；
[0017]④确定作动筒7的位置，此位置应满足:推杆收起时，机构处于防护状态，推杆推进且未到极限时，机构处于止动状态，同时限位槽被限位槽定位6座挡住；
[0018]⑤确定作动筒定位座8的位置，只要能把作动筒7固定住，作动筒定位座8可以自由安排。
[0019]后缘舵面防护止动机构的安装重在协调，根据翼面模型后缘即方向舵对应的主翼面的位置的空间，确定所用机构的大小，逐步确定机构之间的相对位置。
[0020]本发明所述颤振模型后缘舵面防护止动机构对后缘舵面的附加质量极小，整套颤振模型后缘舵面防护止动机构，只有限位杆位于后缘舵面上，使用铝或碳纤维等轻质材料制作限位杆，使得附加于后缘舵面的质量极小，完全在配重的可调节范围内，不会对对后缘舵面的颤振产生不利影响；具有防护和止动的双重功能，在防护状态时，可以防止后缘舵面的过大振幅的危险振动，在止动状态时，可以立刻止动后缘舵面的振动；本机构可以在防护状态和止动状态之间自由切换，从而可以对后缘舵面的颤振现象进行细致重复的观察。
[0021]所述颤振模型后缘舵面防护止动机构完全依附于翼面模型，不管是单翼面模型还是全机模型都可依照此法布置，不受其他结构如单翼面底座或机身影响，具有独立性；且机构小巧，位于模型内，不产生额外的气动力。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为机构在模型上的位置示意图；
[0023]图2为后缘舵面防护止动机构示意图；
[0024]图3为限位杆示意图；
[0025]图4为限位槽示意图；
[0026]图5为限位槽的定位座示意图；
[0027]图6为作动筒示意图；
[0028]图7为作动筒的定位座示意图；
[0029]图8为限位槽中线与转轴距离计算示意。
【具体实施方式】
[0030]实施例1
[0031]所述颤振模型后缘舵面防护止动机构构成如下:限位杆4、限位槽5、限位槽定位座6、作动筒7和作动筒定位座8 ;所述限位杆4的一端固定于颤振模型的后缘舵面上，限位槽定位座6和作动筒定位座8位于连接后缘舵面的主翼面上，所述作动筒7与作动筒定位座8固定相连，作动筒定位座8目的在于将作动筒7固定于主翼面上，因此，一方面要保证作动筒定位座8固定于主翼面2上，另一方面要保证作动筒定位座8将作动筒7固定夹持好。限位槽5 —端与限位槽定位座6滑动相连，所述作动筒7的一端和限位槽5的另一端相连，所述限位槽5套在限位杆4另一端外侧。
[0032]所述限位槽5内部为空腔结构，且限位槽5与作动筒7连接一端的空腔宽度小于限位槽5另一端的空腔宽度。限位杆4深入到限位槽5中央，既不影响非颤振状态下舵面的振动，又限制了舵面振幅过大的危险振动；作动筒7伸出时，推动限位槽5前进，到达一定位移时,卡到限位槽定位座6，限位槽5停止前进，此时限位杆4正好位于限位槽5的最窄处，使限位杆无法自由振动，进而抑制限位杆4所在舵面的振动。
[0033]所述限位槽5与限位槽定位座6连接一端设置有舌形结构51，限位槽5与限位槽定位座6通过舌形结构相连接。所述舌形结构51与限位槽定位座6贴合且不影响限位槽5的正常运动；在止动状态时，限位槽定位6座刚好卡住限位槽5，使限位槽5无法向前继续移动；舌形结构51和与舌形结构51接触部分必须非常光滑。
[0034]所述作动筒7的轴线与舌形结构51的中线重合。作动筒7与限位槽5密切配合，作动筒7的位移长度稍大于舌形结构51的长度；作动筒7回缩时，限位槽处5于防护状态，作动筒7伸出时，限位槽5处于止动状态。
[0035]所述限位杆4固定于颤振模型的后缘舵面I的主承力结构上，并且此处的运动状态与后缘舵面I的整体运动状态相一致。
[0036]所述限位杆4深入主翼面末端的振动范围可根据舵面的振幅推算出来，选取试验中舵面的安全振动范围，推算出限位杆深入主翼面2末端的振动范围，调整限位杆4末端的长度，使末端的振动范围稍小于主翼面2当地的翼型。这样既不影响模型的气动力，又使阻力距尽可能的长，限位杆4末端的振动范围尽可能的大，使限位效果更好。[0037]限位槽所在的平面与限位杆的轴线垂直；静止时，限位杆的轴线位于限位槽的正中间，限位槽完全套住套住限位杆的末端；限位槽在防护状态，即:与限位杆无接触时，限位杆末端在方向舵无危险振动时四周均无接触；限位槽在止动状态，即:限位槽的最窄处夹住限位杆时,迫使限位杆4末端无法振动。
[0038]所述的颤振模型后缘舵面防护止动机构安装步骤如下:
[0039]①确定限位杆4的位置，限位杆4中线垂直于后缘舵面I的转轴，限位杆4位于后缘舵面的两个连接点之间，且接近主翼面2根部的位置；这样不但止动效果好，而且靠近翼面根部的翼型厚度大，便于安装本系统；
[0040]②确定限位槽5的位置，限位槽5中线与后缘舵面I的转轴平行，且与限位杆4中线相交，具体请参考图8，限位槽中线与后缘舵面I转轴的距离为:L2 ( LI* (H21-H22)/HI，其中:H1:后缘航面I的允许最大振幅；L1:后缘航面I后缘与转轴的距尚；H21:王翼面2的转轴附近的翼型厚度；L2:限位槽5中线与转轴的距离；H22:限位杆4直径与限位槽5上下两侧厚度之和；当L2 = LI* (H21-H22VH1，这样限位槽与转轴距离远，力矩更大，效果更好。限位槽的大小应满足:从防护状态到止动状态所运动的距离应小于作动筒的最大推进距离。
[0041]③确定限位槽定位座6的位置:当限位槽前移，完全卡住限位杆，达到止动状态时，正好与限位槽定位座6接触并被其挡住停止运动；
[0042]④确定作动筒7的位置，此位置应满足:推杆收起时，机构处于防护状态，推杆推进且未到极限时，机构处于止动状态，同时限位槽被限位槽定位6座挡住；
[0043]⑤确定作动筒定位座8的位置，只要能把作动筒7固定住，作动筒定位座8可以自由安排。
[0044]后缘舵面防护止动机构的安装重在协调，根据翼面模型后缘即方
[0045]向舵对应的主翼面的位置的空间，确定所用机构的大小，逐步确
[0046]定机构之间的相对位置。
[0047]本发明所述颤振模型后缘舵面防护止动机构对后缘舵面的附加质量极小，整套颤振模型后缘舵面防护止动机构，只有限位杆位于后缘舵面上，使用铝或碳纤维等轻质材料制作限位杆，使得附加于后缘舵面的质量极小，完全在配重的可调节范围内，不会对对后缘舵面的颤振产生不利影响；具有防护和止动的双重功能，在防护状态时，可以防止后缘舵面的过大振幅的危险振动，在止动状态时，可以立刻止动后缘舵面的振动；本机构可以在防护状态和止动状态之间自由切换，从而可以对后缘舵面的颤振现象进行细致重复的观察。
[0048]所述颤振模型后缘舵面防护止动机构完全依附于翼面模型，不管是单翼面模型还是全机模型都可依照此法布置，不受其他结构如单翼面底座或机身影响，具有独立性；且机构小巧，位于模型内，不产生额外的气动力。
【权利要求】
1.一种颤振模型后缘舵面防护止动机构，其特征在于:所述颤振模型后缘舵面防护止动机构构成如下:限位杆(4)、限位槽(5)、限位槽定位座(6)、作动筒(7)和作动筒定位座(8);所述限位杆(4)的一端固定于颤振模型的后缘舵面(I)上，限位槽定位座(6)和作动筒定位座(8)位于连接后缘舵面(I)的主翼面(2)上，所述作动筒(7)与作动筒定位座(8)固定相连，限位槽(5) —端与限位槽定位座(6)滑动相连，所述作动筒(7)的一端和限位槽(5)的另一端相连，所述限位槽(5)套在限位杆(4)另一端外侧。
2.如权利要求1所述颤振模型后缘舵面防护止动机构，其特征在于:所述限位槽(5)内部为空腔结构，且限位槽(5)与作动筒(7)连接一端的空腔宽度小于限位槽(5)另一端的空腔宽度。
3.如权利要求2所述颤振模型后缘舵面防护止动机构，其特征在于:所述限位槽(5)与限位槽定位座(6 )连接一端设置有舌形结构(51)，限位槽(5 )与限位槽定位座(6 )通过舌形结构相滑动连接。
4.如权利要求3所述颤振模型后缘舵面防护止动机构，其特征在于:所述作动筒(7)的轴线与舌形结构(51)的中线重合。
5.一种颤振模型后缘舵面防护止动机构安装方式，其特征在于:如权利要求1所述的颤振模型后缘舵面防护止动机构安装步骤如下: ①确定限位杆(4)的位置，限位杆(4)中线垂直于后缘舵面(I)的转轴，限位杆(4)位于后缘舵面(I)的两个连接点之间； ②确定限位槽(5)的位置，限位槽(5)中线与后缘舵面(I)的转轴平行，且与限位杆(4)中线相交，限位槽中线与后缘舵面(I)转轴的距离为:L2≤LI* (H21-H22)/H1，其中:H1:后缘舵面(I)的允许最大振幅；L1:后缘舵面(I)后缘与转轴的距离；H21:主翼面(2)的转轴附近的翼型厚度山2:限位槽(5)中线与转轴的距离；H22:限位杆(4)直径与限位槽(5)上下两侧厚度之和； ③确定限位槽定位座(6)的位置:当限位槽前移，完全卡住限位杆，达到止动状态时，正好与限位槽定位座(6)接触并被其挡住停止运动； ④确定作动筒(7)的位置，此位置应满足:推杆收起时，机构处于防护状态，推杆推进且未到极限时，机构处于止动状态，同时限位槽被限位槽定位(6)座挡住； ⑤确定作动筒定位座(8)的位置，只要能把作动筒(7)固定住，作动筒定位座(8)可以自由安排。
【文档编号】G01M9/08GK103994873SQ201410155025
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年4月17日 优先权日:2014年4月17日
【发明者】唐振亮, 钱卫, 脱朝智, 刘忠坤 申请人:中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所