一种后缘襟翼摇臂式运动设计方法与流程

本发明属于飞行器设计技术领域，具体涉及一种后缘襟翼摇臂式运动设计方法。

背景技术：

后缘襟翼是为提高飞机起飞/着陆构型下机翼升力系数的一个活动舵面，在后缘襟翼设计过程中，一般根据飞机的起飞、着陆性能要求，确定增升装置的设计目标（如最大升力系数增量），进而确定增升装置的形式、平面形状等，再进行二维襟翼设计，确定襟翼外形及缝道量、重叠量、偏转角度等位置参数。

后缘襟翼的运动原理通常根据二维襟翼设计确定的缝道量、重叠量、偏转角度等位置参数为目标位置进行设计，常用的后缘襟翼运动形式有铰链式、四连杆式、滑轨-滑轮架式等。针对大后退量后缘襟翼，铰链式及四连杆式运动形式较难保证后缘襟翼缝道量、重叠量、偏转角度等关键参数，无法实现二维设计目标；而四连杆式及滑轨-滑轮架式运动轨迹的选取较复杂，且易出现卡滞、磨损等问题。目前单缝大后退式后缘襟翼运动原理方案设计时，往往需要花费大量的时间和精力，且形成的运动原理常导致运动机构及作动形式复杂、运动机构鼓包高度大、易出现卡滞磨损等问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的是现有后缘襟翼运动机构鼓包高度大、易出现卡滞磨损的技术问题，提供一种后缘襟翼摇臂式运动设计方法，其运动机构及作动形式简单，通过摇臂旋转实现襟翼运动，工作安全可靠，不会出现磨损及卡滞等问题。

为了解决本发明的技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种后缘襟翼摇臂式运动设计方法，包括以下步骤：

第一步：确定后缘襟翼初始/起飞/着陆二维位置参数，含缝道量、重叠量、偏转角度的位置参数。

第二步：根据后缘襟翼初始/起飞/着陆二维位置参数，在襟翼前缘下表面距离襟翼前缘X1的位置分别选取一个可调点。

第三步：根据第二步所选取的点，分别引出一条垂直于下表面曲线的等长度直线段。

第四步：确定驱动摇臂方案，通过第三步确定的三条直线段的三个端点确定一个圆，所确定圆的圆心即为驱动摇臂的旋转中心，所确定的圆心与后缘襟翼初始位置直线段端点的连线即为驱动摇臂方案。

第五步：根据初始/起飞/着陆二维位置参数，在襟翼后缘下表面距离襟翼后缘L2的位置分别选取一个可调点。

第六步：根据第五步所选取的点，分别引出一条垂直于下表面曲线的等长度直线段。

第七步：确定从动摇臂方案，通过第六步确定的三条直线段的三个端点确定一个圆，所确定圆的圆心即为从动摇臂的旋转中心，所确定的圆心与后缘襟翼初始位置直线段端点的连线即为从动摇臂方案。

优选地，所述第二步中X1的取值范围为1%~5%的襟翼相对弦长。

优选地，所述第五步中L2的取值范围为5%~10%的襟翼相对弦长。

优选地，所述第四步中驱动摇臂旋转中心靠近襟翼下表面，包括对所选取点的位置及直线段的长度进行调节，使襟翼鼓包最小化的步骤，实现最优的气动性能。

优选地，所述第七步中从动摇臂旋转中心靠近襟翼下表面，包括对所选取点的位置及直线段的长度进行调节，使襟翼鼓包最小化的步骤，实现最优的气动性能。

与现有技术相比，本发明获得的有益效果是：

本发明公开的一种后缘襟翼摇臂式运动设计方法，通过利用可变参的点和直线段，采用三点作圆法，设计双摇臂旋转方式方案，实现大后退量后缘襟翼运动机构的设计，设计方法简单，易操作；形成的运动方案作动形式及机构简单，工作安全可靠，不会出现磨损及卡滞等问题。本发明公开的一种后缘襟翼摇臂式运动设计方法，适用于大后退量后襟翼运动的设计。

附图说明

图1为后缘襟翼初始/起飞/着陆二维位置示意图。

图2为后缘襟翼前缘下表面处可调点及直线段示意图。

图3为驱动摇臂旋转中心及摇臂方案示意图。

图4为后缘襟翼后缘下表面处可调点及直线段。

图5为从动摇臂旋转中心及摇臂方案示意图。

图6为后缘襟翼双摇臂式运动原理图。

具体实施方案

下面结合附图，对实施例进行详细说明。

参见附图1至附图6，一种后缘襟翼摇臂式运动设计方法，包括如下步骤：

第一步：确定后缘襟翼初始（A）/起飞（B）/着陆（C）二维位置参数，含缝道量、重叠量、偏转角度的位置参数。

第二步，根据后缘襟翼初始/起飞/着陆二维位置参数，在襟翼前缘下表面距离襟翼前缘X1的位置，分别定义一个的可调点d、d1、d2。

第三步，根据第二步所选取的点，分别引出一条垂直于下表面曲线的等长度L1的直线段，确定三个端点e、e1、e2。

第四步，确定驱动摇臂方案，通过第三步确定的三条直线段的三个端点e、e1、e2确定一个圆1，所确定圆1的圆心O1即为驱动摇臂的旋转中心，所确定的圆心O1与后缘襟翼初始位置直线段端点e、e1、e2的连线即为驱动摇臂方案。

第五步，根据初始（A）/起飞（B）/着陆（C）二维位置参数，在襟翼后缘下表面距离襟翼后缘L2位置分别选取一个可调点f、f1、f2。

第六步，根据第五步所选取的点，分别引出一条垂直于下表面曲线的长度为X2的直线段，确定三个端点g、g1、g2。

第七步，确定从动摇臂方案，通过第六步确定的三条直线段的三个端点g、g1、g2确定一个圆2，所确定圆2的圆心O2即为从动摇臂的旋转中心，所确定的圆心O2与后缘襟翼初始位置直线段端点g、g1、g2的连线即为从动摇臂方案。

进一步地，所述第二步中X1的取值范围为1%~5%襟翼相对弦长。

进一步地，所述第五步中L2的取值范围为5%~10%襟翼相对弦长。

进一步地，所述第四步中驱动摇臂旋转中心离襟翼下表面尽量近，包括通过尺寸X1调节点d、d1、d2的位置及通过调节直线段的长度L1优化端点e、e1、e2的位置，使襟翼鼓包最小化的步骤，优选合适的驱动摇臂旋转中心及摇臂方案，实现最优的气动性能。

进一步地，所述第七步中从动摇臂旋转中心离襟翼下表面尽量近，包括通过调整尺寸L2调节点f、f1、f2的位置及通过调节直线段的长度X2优化端点g、g1、g2的位置，使襟翼鼓包最小化的步骤，优选合适的从动摇臂旋转中心及摇臂方案，实现最优的气动性能。

通过以上方法，可以快速的确定大后退量后缘襟翼的运动原理方案，设计方法简单，易操作；形成的运动方案作动形式简单，工作安全可靠，不会出现磨损及卡滞等问题。

以上列举的仅是本发明的具体实施例之一。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多类似的改形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明所要保护的范围。