[发明专利]一种升降舵

说明书

本发明涉及飞机升降舵结构设计，特别涉及一种升降舵。升降舵包括：平尾安定面；升降舵前段，通过升降舵前段转轴铰接在平尾安定面尾端；升降舵后段，通过升降舵后段转轴铰接在平尾安定面的一端；升降舵作动器，一端通过第一铰接点铰接在平尾安定面上，另一端通过第二铰接点铰接升降舵前段上；连杆，一端通过第三铰接点铰接在升降舵前段上，另一端通过第四铰接点铰接在升降舵后段上。本发明的升降舵，能够显著提高升降舵的俯仰操纵效能，以升降舵偏转来实现飞机的纵向配平与操纵，避免因设置平尾安装角调整机构而带来的结构布置、重量、疲劳载荷和可靠性等一系列问题。

技术领域

本发明涉及飞机升降舵结构设计，特别涉及一种升降舵。

背景技术

随着社会的发展与进步，人们对于固定翼运输类飞机的飞行速度包线要求越来越高，既要求能够在简易机场低速短距起降，又要能够高速巡航。飞行速度范围宽，导致全机气动中心纵向位置变化较大，而在此状况下，飞机还要能够适应较大的重心变化范围。因此，对飞机纵向配平和操纵提出了较高的要求。

为满足大范围纵向配平要求，当前大型运输型飞机基本都采用了平尾安装角可调整式设计。针对不同的装载状态和飞行阶段，通过调整平尾安装角来实现纵向配平，升降舵在已配平的基础上再进行俯仰操纵。这种设计适用于大型飞机，对于中小型运输类飞机来说则显得过于复杂，会带来结构布置、重量、疲劳载荷和可靠性等一系列问题，需付出的代价较大。

要以安装角不可调的固定式平尾解决中小型运输类飞机尤其是短距起降运输机的纵向配平与操纵问题，需要在很大程度上增强升降舵的俯仰操纵效能。对于常规单段式升降舵来说，就是增大舵面相对面积(相对于平尾)，然而舵面相对面积的增加是有限度的，舵面相对面积越大，对平尾安定面的流动形态破坏越大，当舵面相对面积超过一定范围时，舵面效能不增反降。因此，要从根本上提高升降舵俯仰操纵效能，需采用一种全新的升降舵形式。

发明内容

本发明的目的是提供了一种升降舵，以解决现有飞机纵向配平与操纵时存在的至少一个问题。

本发明的技术方案是：

一种升降舵，包括：

平尾安定面；

升降舵前段，通过平行于舵面展向方向的升降舵前段转轴铰接在所述平尾安定面尾端；

升降舵后段，通过平行于所述升降舵前段转轴的升降舵后段转轴，铰接在所述升降舵前段远离所述平尾安定面的一端，并且，当所述升降舵前段和升降舵后段处于未偏转状态时，所述升降舵前段转轴的轴线与所述升降舵后段转轴的轴线位于同一平面；

升降舵作动器，位于所述升降舵前段和升降舵后段展向方向的侧面，且与所述侧面平行，所述升降舵作动器的一端通过第一铰接点铰接在所述侧面的所述平尾安定面上，另一端通过第二铰接点铰接在所述侧面的所述升降舵前段上，并且，当所述升降舵前段和升降舵后段处于未偏转状态时，所述第二铰接点位于所述升降舵前段转轴轴线的竖直下方；

连杆，位于所述升降舵前段和升降舵后段展向方向的侧面，且与所述侧面平行，所述连杆的一端通过第三铰接点铰接在所述侧面的所述升降舵前段上，且所述第三铰接点位于所述升降舵前段转轴轴线与所述第二铰接点之间的竖直连线上，所述连杆的另一端通过第四铰接点铰接在所述侧面的所述升降舵后段上，当所述升降舵前段和升降舵后段处于未偏转状态时，所述第四铰接点位于所述升降舵后段转轴轴线的竖直上方。

可选的，所述升降舵作动器和所述连杆的数量均为两个，分别对称设置在所述升降舵前段和升降舵后段展向方向的两侧。

可选的，所述升降舵前段与升降舵后段的舵面总面积占平尾总面积的24％～40％

可选的，所述升降舵前段和升降舵后段均等弦长，且所述升降舵前段的弦长与升降舵后段的弦长之比在1～2之间。