一种变前掠翼与鸭翼搭接机构及其工作方法与流程

本发明涉及飞机的机翼机构技术领域，尤其涉及一种变前掠翼与鸭翼搭接机构及其工作方法。

背景技术：

变体飞行器可通过局部或整体改变飞行器的外形形状，使飞行器能够实时适应多种任务需求，并在多种飞行环境保持效率和性能最优，提高乘坐舒适性，降低运行成本与噪声的环境影响。在航空技术发展过程中,不断体现着变体设计思想,但仅限于机翼或一些部件的位置改变。

变掠翼变体飞行器通过机翼前/后掠，可实时根据任务与环境变化有效优化飞机升阻比、气动效率、飞行速度和机动性，是新概念变体飞行器的重要研究方向；尤其是前掠翼变体飞行器由于材料与结构领域的研究进展，使得其气动弹性发散问题得到解决，因其潜在的气动性能增益近年来国内外提出了诸多前掠翼变体方案，包括超声速时将翼面完全前掠与鸭翼融合成类大三角翼。但是在该类变体方案中鸭翼与完全前掠机翼之间的缝隙流会对机翼与机身绕流形成干扰，目前尚无可靠有效的鸭翼与前掠翼搭接机构，使得该方案的气动增益大打折扣。

技术实现要素：

本发明克服了上述现有技术的不足，提供了一种变前掠翼与鸭翼搭接机构及其工作方法。本发明通过在前掠翼外端设置柔性蒙皮结构，通过驱动系统驱动驱动翼梁带动所述柔性蒙皮结构光滑连续变形；前掠翼的外形受翼梁的驱动改变外形，进而改变前掠翼与鸭翼的间距，最终实现两者的无缝搭接。

本发明的技术方案：

一种变前掠翼与鸭翼搭接机构，包括鸭翼和前掠翼；所述鸭翼和前掠翼分别设置在机身的两侧，所述前掠翼设置在鸭翼前端，所述前掠翼的翼梢侧壁面沿弦向设置翼梁，所述前掠翼的翼梢侧壁面包覆有柔性蒙皮结构；所述柔性蒙皮结构内部还设置有驱动系统，所述驱动系统驱动翼梁带动所述柔性蒙皮结构光滑连续变形。

进一步的，所述驱动系统包括翼梁、移动滚子、复位弹簧、作动器和固定座架；所述固定座架设置在所述前掠翼侧壁的内部，所述固定座架上端面上设置有两组平行设置的安装立板，两组所述安装立板的对应位置处分别加工有倾斜的移动滑槽，每两个位置对应的移动滑槽内分别设置有一组移动滚子，每个所述移动滚子上分别设置有一组滚动轴承，两组所述滚动轴承之间通过连接杆固定连接，两个所述滚动轴承分别通过拉杆与翼梁固定连接，设置在左端的滚动轴承与作动器的一端连接，所述作动器的另一端与作动器支架铰接，所述作动器支架固定设置在所述固定座架的左端，设置在右端的滚动轴承与一组复位弹簧固定连接，所述复位弹簧的另一端固定设置在复位安装板上，所述复位安装板固定设置在所述固定座架上。

一种变前掠翼与鸭翼搭接机构的工作方法，该方法包括如下步骤：

步骤a：翼梁的驱动：作动器驱动移动滚子在倾斜的移动滑槽内移动，将作动器沿机翼弦向的水平运动转化为垂直于弦向的垂直运动，

步骤b：前掠翼的延展：前掠翼的翼梢侧壁受翼梁驱动沿机翼展向前移，改变前掠翼外形；

步骤c：前掠翼与鸭翼的搭接：前掠翼的外形受翼梁的驱动改变外形，进而改变前掠翼与鸭翼的间距，最终实现两者的无缝搭接。

本发明相对于现有技术具有以下有益效果：

本发明将鸭翼与前掠机翼翼梢侧壁翼面搭接，使得两个翼面无缝融合成类大三角翼，可改善前掠翼变体飞机的超声速气动性能，充分发挥前掠翼变体飞机的先进性；完成几何形状变化的结构系统结构简单、紧凑、高效，针对特定前掠翼变体飞行器设计方便；

本发明通过在前掠翼外端设置柔性蒙皮结构，通过驱动系统驱动驱动翼梁带动所述柔性蒙皮结构光滑连续变形；前掠翼的外形受翼梁的驱动改变外形，进而改变前掠翼与鸭翼的间距，最终实现两者的无缝搭接。

附图说明

图1是本发明的前掠翼变体布局完全前掠状态布局示意图；

图2是本发明的变前掠翼与鸭翼搭接机构运行前后对比示意图；

图3是本发明的驱动系统轴测图一；

图4是本发明的驱动系统轴测图二；

图5是本发明的两个移动滚子的连接关系示意图。

图中1-鸭翼；2-前掠翼；3-翼梢侧壁面；4-驱动系统；5-翼梁；6-拉杆；7-移动滚子；8-移动滑槽；9-复位弹簧；10-作动器；11-固定座架；12-滚动轴承。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明进行详细说明。

结合图1-图5示，本实施例公开的一种变前掠翼与鸭翼搭接机构，包括鸭翼1和前掠翼2；所述鸭翼1和前掠翼2分别设置在机身的两侧，所述前掠翼2设置在鸭翼1前端，所述前掠翼2的翼梢侧壁面3沿弦向设置翼梁5，所述前掠翼2的翼梢侧壁面3包覆有柔性蒙皮结构；所述柔性蒙皮结构内部还设置有驱动系统4，所述驱动系统4驱动翼梁5带动所述柔性蒙皮结构光滑连续变形。

具体的，所述驱动系统4包括翼梁5、移动滚子7、复位弹簧9、作动器10和固定座架11；所述固定座架11设置在所述前掠翼2的翼梢侧壁面3，所述固定座架11上端面上设置有两组平行设置的安装立板，两组所述安装立板的对应位置处分别加工有倾斜的移动滑槽8，每两个位置对应的移动滑槽8内分别设置有一组移动滚子7，每个所述移动滚子7上分别设置有一组滚动轴承12，两组所述滚动轴承12之间通过连接杆固定连接，两个所述滚动轴承12分别通过拉杆6与翼梁5固定连接，设置在左端的滚动轴承12与作动器10的一端连接，所述作动器10的另一端与作动器10支架铰接，所述作动器10支架固定设置在所述固定座架11的左端，设置在右端的滚动轴承12与一组复位弹簧9固定连接，所述复位弹簧9的另一端固定设置在复位安装板上，所述复位安装板固定设置在所述固定座架11上。

一种变前掠翼与鸭翼搭接机构的工作方法，该方法包括如下步骤：

步骤a：翼梁5的驱动：作动器10驱动移动滚子7在倾斜的移动滑槽8内移动，将作动器10沿机翼弦向的水平运动转化为垂直于弦向的垂直运动，

步骤b：前掠翼2的延展：前掠翼2的翼梢侧壁面3受翼梁5驱动沿机翼展向前移，改变前掠翼2外形；

步骤c：前掠翼2与鸭翼1的搭接：前掠翼2的翼梢侧壁面3外形受翼梁5的驱动改变外形，进而改变前掠翼2与鸭翼1的间距，最终实现两者的无缝搭接。

以上实施例只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

技术特征：

技术总结
一种变前掠翼与鸭翼搭接机构及其工作方法，涉及飞机的机翼机构技术领域；解决了鸭翼与完全前掠机翼之间的缝隙流会对机翼与机身绕流形成干扰的技术问题，具体包括鸭翼和前掠翼；鸭翼和前掠翼分别设置在机身的两侧，前掠翼设置在鸭翼前端，前掠翼的翼梢侧壁面沿弦向设置翼梁，前掠翼的翼梢侧壁面包覆有柔性蒙皮结构；柔性蒙皮结构内部还设置有驱动系统，驱动系统驱动翼梁带动柔性蒙皮结构光滑连续变形；本发明通过在前掠翼外端设置柔性蒙皮结构，通过驱动系统驱动驱动翼梁带动柔性蒙皮结构光滑连续变形；前掠翼的外形受翼梁的驱动改变外形，进而改变前掠翼与鸭翼的间距，最终实现两者的无缝搭接。

技术研发人员：李雪飞;钱战森;李俊;李春鹏;向先宏
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所
技术研发日：2018.11.26
技术公布日：2019.01.29