一种航空飞行器翼梢小翼连接装置的制作方法

本发明涉及一种翼梢小翼连接装置，属于航空飞行器设计领域。

背景技术：

翼梢小翼用于亚音速飞机，主要包括民航客机、军用运输机、空中加油机、预警机以及无人机。当今世界的亚音速飞机中，部分设置了翼梢小翼以改善机翼展向气流流动，减小机翼诱导阻力，减少燃油消耗，提高经济性能。

但不是所有的亚音速飞机都采用翼梢小翼。首先是成本问题，加装翼梢小翼增加了设计和制造成本，客机加装翼梢小翼要耗费数十万美元。其次，飞机执行任务是多样的，而翼梢小翼只有在巡航过程中才能最大程度发挥自身优势，也就是说只有在长距离飞行时翼梢小翼的节油效果最好；再次，翼梢小翼位于机翼两端，非常容易因为碰撞而损坏，可靠性不高，而由于难以拆卸，损坏之后的维修也比较麻烦，可维护性较差。因此，亚音速飞机在设计时需要综合考虑决定是否设置翼梢小翼。

所以如何做到翼梢小翼方便拆卸维修以及适应任务的多样性是个关键点。如果这些问题能够解决那么翼梢小翼的应用将会更为广泛。

申请号为201310692469.1的中国发明专利“一种可拆卸可调倾角的翼梢小翼装置”公开了一种翼梢小翼装置，利用插管和插槽实现小翼角度的可调，利用金属扣链穿过插管对小翼进行固定。但是该装置可调角度少，占用空间较大，金属扣链会在空中运动，容易断开脱落，影响飞行安全。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种可调角度多、占用空间小、可靠性高的航空飞行器翼梢小翼装置。

本发明所采用的航空飞行器翼梢小翼装置包括翼梢支座、和翼梢连接单元，所述翼梢连接单元包括嵌块、连接杆和压紧弹簧；所述翼梢支座为半圆柱体，所述翼梢支座借助半圆柱体一侧的侧部平面固定在机翼末梢上，半圆柱体另一侧的圆柱面上开有多个用于安装所述翼梢连接单元凹槽，所述凹槽内的一个侧壁面上设有一个非圆形状的嵌块凹槽，在另一个侧壁面上，在与所述嵌块凹槽相对的位置开设有用作弹簧座的盲孔；所述嵌块为能配合卡座在所述嵌块凹槽内的形状，所述嵌块的外端面上开设有一圈沿圆周均匀分布的多个分度插孔；所述连接杆的一端用于与翼梢小翼连接，另一端部的一个侧面为平面，另一个侧面上设置有一圈能够配合插入所述分度插孔的插销；所述压紧弹簧的一端落座在盲孔内，另一端顶在连接杆的一侧的平面上，用以轴向压紧连接杆。

优选所述分度插孔的数量大于等于16个。

优选所述翼梢支座的一端收缩呈半圆锥状。

优选所述嵌块凹槽与嵌块过盈配合。

优选所述分度插孔与插销为间隙配合。

优选所述嵌块凹槽为侧边倒有圆角的方槽形状。

优选所述嵌块凹槽为两个，对称分布在所述翼梢支座的两端部。

优选所述嵌块的中心设置有减重通孔。

本发明与现有技术相比的优点在于：

1)本发明通过改变嵌块上的分度插孔和连接杆上的插销相套接的角度，使翼梢小翼的倾角可调。可通过不同倾角下的飞行试验，确定小翼的最优倾角；且该套接结构占用空间较小，重量更轻，能够实现无级调节角度，即角度的间隔更小，可调角度更多；

2)本发明利用连接杆与翼梢小翼连接，连接杆在翼梢支座的凹槽中，占用体积更小，重量更轻，这一点对于航空结构来说相当重要；其次由于体积小，空气阻力更小；

3)本发明采用的是压紧弹簧限制小翼前后移动，压紧弹簧压紧力大，不易脱开，可靠性高；压紧弹簧的与连接杆之间不易有间隙，限制能力更强；

4)本发明中，翼梢小翼和机翼不是一体的，且零件少，拆卸方便，因此当小翼损坏时，可直接、快速地更换小翼，更换和维护更加方便；

5)本发明中，翼梢支座为流线型设计，空气阻力小。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图；

图2为本发明翼梢支座的第一轴测图；

图3为本发明翼梢支座的第二轴测图；

图4为本发明嵌块的示意图；

图5为本发明连接杆的示意图；

图6为本发明压紧弹簧的示意图；

图7为本发明凹槽部分局部示意图。

具体实施方式

如图1和图7所示，本发明提供了一种航空飞行器翼梢小翼连接装置，包括：翼梢支座1、嵌块2、连接杆3和压紧弹簧4。

如图2和图3所示，翼梢支座1与机翼翼梢连接，为半圆柱体，半圆柱体的一端收缩呈半圆锥状，以减小空气阻力；半圆柱体圆柱面上开有两个凹槽，每个凹槽的两端分别开有一个非圆形状的嵌块凹槽和一个盲孔，本实施例中嵌块凹槽为侧边倒有圆角的方孔形状。如图4所示，嵌块2的外形与嵌块凹槽的形状一致，卡坐在嵌块凹槽内，并与其过盈配合。嵌块2的中心有一个通孔，设置通孔的目的是为了减重；嵌块2的一个侧面上有一圈沿通孔均匀分布的分度插孔，分度插孔的数量应为16个及以上，以充分发挥调节角度的作用。本实施例中分度插孔为凹孔，每个分度插孔的形状一致，共同组成沿该圆周中心中心对称的图形；

如图5所示，连接杆3上设有圆孔，设置圆孔可以减重，另外也减小了加工面的面积；连接杆3的一个端面上设有一圈沿圆周均匀分布的插销，对应于嵌块2上的分度插孔，插销插进分度插孔中，两者之间为间隙配合，连接杆3与翼梢小翼连接。

分度插孔和插销的设计，一是为了限连接杆3的转动，二是能够实现无级调角，即较小的角度调节间隔。安装时，通过改变分度插孔和插销相套接的角度，改变与连接杆3连接的翼梢小翼的倾斜角度。翼梢小翼的倾角可调，可通过不同倾角下的飞行试验，确定小翼的最优倾角。

如图6所示为压紧弹簧4，压紧弹簧4的一端装在盲孔内，另一端顶在连接杆3的另一个端面上，轴向压紧连接杆3，其作用是限制连接杆3的轴向运动。

考虑到飞机沿自身轴线方向的加速度一般小于重力加速度，共有两个压紧弹簧，同时考虑到安全余量，压紧弹簧4的压紧力的大小应至少为小翼质量乘以一个重力加速度，即f≥mg。

该发明所述装置的安装使用方法如下：

使用时首先将嵌块2装在翼梢支座1的嵌块凹槽内，然后将压紧弹簧4安装在翼梢支座1的圆孔内，再将弹簧压紧，把连接杆3插入到嵌块2内，松开弹簧，使其压紧连接杆3。

调节连接杆3的倾角位置，通过不同倾角下的飞行试验，确定翼梢小翼的最优倾角。

下面通过几个实例对本发明进行更具体的说明：

实例一，调整翼梢小翼倾角以达到最优气动效果

本发明所述的翼梢小翼装置可以调节翼梢小翼倾角，通过不同倾角下的飞行试验，对试验数据结果进行分析，确定翼梢小翼的最优倾角，以获得最优气动效果。

实例二，快速方便地更换受损小翼

本发明所述的翼梢小翼装置方便使用维护。飞机如果翼梢小翼损坏，不用像现在的翼梢小翼那样去维修，而是可以立即拆卸下来进行更换，节省了大量宝贵的维修时间。同时可以把受损的翼梢小翼带回维修区域进行维修处理，而不必废弃扔掉，节省了大量成本。

在以上叙述和说明中对本发明所进行的描述只是说明而非限定性的，且在不脱离如所附权利要求书所限定的本发明的前提下，可以对上述实施例进行各种改变、变形、和/或修正。

本发明未详细说明部分属于本领域技术人员的公知技术。