一种连杆式折叠翼梢及飞机的制作方法

本发明涉及飞机机体设计，尤其涉及一种连杆式折叠翼梢及飞机。

背景技术：

1、通过采用大展弦比机翼提高飞机升阻比已成为现代宽体客机设计中降低油耗的一条主要考虑途径。为克服由此而导致的飞机对机场适应性问题，即飞机大翼展可能会超出机场跑道、滑行道及停放场地对飞机宽度的要求，近年来在大型宽体客机上采用折叠翼设计已开始受到越来越多的关注。

2、折叠翼在大型宽体客机上的应用只是近几年的事情，但折叠翼在其它类型的飞机上应用已有几十年的历史，尤其是在舰载机领域。从现有公开的资料来看，目前折叠翼设计中最主要的有两种方式，一种是基于电动旋转作动器驱动的折叠方式，另一种是基线型液压作动筒驱动的折叠方式。在这两种方式中，后者虽较为传统，但由于其结构系统设计简单、作动器输出功率大且可靠性高等优点仍然是目前折叠翼设计中一种重要的驱动方式选择。

3、基于线型驱动器的折叠方式中，以一种翼梢外伸短梁为基本特征的折叠设计颇受关注。该通过在翼梢转动部分设置外伸短梁，即一端固定于可动翼梢，一端外伸，然后通过位于翼梢固定段靠近下翼面的线型作动筒推动该短梁外伸端绕着设置于上翼面的铰链轴实现旋转。然而，该方法虽然设计简单，易于实现，但是存在着如下不足：其一是，当折叠翼梢竖起时，在严重的侧风工况下，线型作动筒需要提供足够大的推力或拉力以抗衡竖起翼面上所承受的严重侧风对其下端折叠铰链轴所引起的极端力矩。由于翼梢狭小空间的限制，作动器的体积不可能很大，而又要达到大功率的输出，这显然对作动器的性能提出了很高要求，尤其当机翼扁平或折叠翼面较高时，这样的设计将会因为作动器输出功率的限制更加遇到挑战；其二是，该设计中所能提供给作动器抗衡外载扭矩的力臂相对较小，这意味着同样的外载力矩需要作动筒提供较大的推力或拉力输出。而要增长力臂，会产生短梁外伸端与固定端下翼面的在翼梢竖起时的相互干涉，为此需要在下翼面开口，以及设计与之相应的当翼梢复原后开口的闭合机构，从而造成系统的复杂性；其三是，这样的设计，其最严重的载荷工况即翼面竖起时的极端侧风工况，此时正好对应作动器的最大伸长状况，当侧风方向造成作动器受压时，显然这不利于作动筒支持的稳定性；最后，该设计还有一个不足的是，当机翼在机场折叠后，围绕折叠铰链轴部位机翼内部机构和系统设备包括伸开的作动筒等都会裸露在外，显然这不利于防止飞机停放各种机场时日晒、沙尘、雨雪等外部环境因素的侵袭。

4、另外，美国专利us11440637b2公开了一种折叠翼梢的结构，但其结构依然存在以下几个不足：一是结构复杂，影响稳定性，尤其大展弦比机翼往往载荷偏大，该结构的稳定性很容易无法满足大展弦比机翼的要求；二是其结构在折叠时翼梢无法实现大角度(比如90°或接近90°)折叠，应用在大展弦比机翼上时，可能依然存在超出机场跑道、滑行道及停放场地的问题，对于本发明的技术问题无法实现有效解决；三是其结构无法折叠到90°，依然存在侧风方向对作动相关器件的压力，不利于稳定性。

5、因此，有必要研究一种连杆式折叠翼梢及飞机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。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种连杆式折叠翼梢及飞机，通过简单高效、独特的折叠机构、锁定机构以及防护机构，克服了现有技术中存在的多个不足。

2、本发明提供一种连杆式折叠翼梢，所述折叠翼梢包括翼梢固定段、翼梢活动段、翼梢折叠机构、锁定机构和防护机构；

3、所述翼梢固定段和所述翼梢活动段通过所述翼梢折叠机构连接，在所述翼梢折叠机构的作用下实现所述翼梢活动段相对于所述翼梢固定段的转动；

4、所述锁定机构与所述翼梢折叠机构连接，用于在所述翼梢折叠机构完成动作后对其状态进行锁定；

5、所述防护机构与所述翼梢活动段连接，用于实现防护功能。

6、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，所述翼梢折叠机构包括折叠转动铰接组件、折叠连杆、折叠滑轨和折叠作动器；

7、所述翼梢固定段的上翼面和所述翼梢活动段的上翼面通过所述折叠转动铰接组件铰接；

8、所述折叠滑轨和所述折叠作动器依次固定设置在所述翼梢固定段的内部且近底部；所述折叠滑轨和所述折叠作动器同轴设置，且所述折叠滑轨位于所述折叠作动器的外侧；

9、所述折叠连杆的外端与所述翼梢活动段铰接，内端与所述折叠作动器的作动杆铰接；所述折叠连杆的底部与所述折叠滑轨滑动连接。

10、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，所述翼梢固定段和所述翼梢活动段的连接处均为斜切面结构，所述斜切面结构与x轴正向的夹角为135°，x轴正向为由机身到翼梢的方向。

11、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，所述折叠转动铰接组件包括旋转轴；俯视状态下，所述旋转轴与所述折叠滑轨垂直，且交点位于所述折叠滑轨长度方向的正中间。

12、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，所述折叠连杆的长度和所述折叠滑轨的长度相等。

13、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，所述折叠连杆为y字型杆体结构，且其两头端与所述折叠作动器连接，一头端与所述翼梢活动段连接。

14、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，所述锁定机构包括锁定驱动器、回复锁定栓、回复止动块、竖起锁定栓和竖起止动块；

15、所述回复止动块和所述竖起止动块分别固定设于所述翼梢折叠机构的折叠滑轨的两端的下方，且所述回复止动块设于近机身的一端，所述竖起止动块设于远离机身的一端；

16、所述回复锁定栓设于所述回复止动块近机身的一侧，所述竖起锁定栓设于所述竖起止动块远离机身的一侧；

17、所述回复锁定栓和所述竖起锁定栓在所述锁定驱动器的驱动作用下实现竖起和躺平，且竖起时对应的锁定栓和对应的止动块接触连接，躺平时对应的锁定栓和对应的止动块在纵向具有一定距离，该距离满足所述翼梢折叠机构正常折叠工作所需的空间。

18、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，所述回复锁定栓和所述竖起锁定栓均包括直线段和弯钩段，且所述直线段和所述弯钩段一体式固接。

19、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，所述防护机构包括防护板和防护板支杆；

20、所述防护板的外端与所述翼梢活动段的内端固接，固接点靠近下翼面；所述防护板的内端为自由态；

21、所述防护板支杆的上端与所述翼梢活动段的内端固接，固接点靠近上翼面；所述防护板支杆的下端与所述防护板上表面固接，固接点靠近所述防护板的内端；

22、所述翼梢固定段的下翼面上开设有供所述防护板自由通过的开口。

23、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，所述翼梢固定段的下翼面上设有一片或多片开口封堵板，每片开口封堵板下均设置相应的封堵轨道；各开口封堵板在封堵动力设备的驱动下沿对应的封堵轨道向开设在下翼面上的开口移动，实现对所述开口的封堵。

24、与现有技术相比，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：本发明的方案能够在最严重的载荷工况即极端侧风下，将作动器的承载由已有设计中的最大降到零，也就是将原来要求作动器承受的极端载荷全部转移至由翼梢固定段的结构来承担，从而极大地降低了对作动器输出功率的要求；

25、上述技术方案中的另一个技术方案具有如下优点或有益效果：本发明通过引入折叠连杆，使作动器抗衡外载力矩的力臂相对增加，提高了作动器的使用效率；

26、上述技术方案中的另一个技术方案具有如下优点或有益效果：本发明的方案在不增加作动机构及不影响翼梢收起后外部翼面的的情况下通过设置简单的防护机构与可动翼梢部随动来提供翼梢竖起后内部设备及系统的防护，简便高效，利于推广。

27、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。