[发明专利]一种具有承载与变形一体的充压油箱蒙皮

说明书

本发明公开了一种具有承载与变形一体的充压油箱蒙皮，包括：充压腔；充压腔的外侧壁设有外蒙皮，内侧壁设有内蒙皮；充压腔的外侧壁和充压腔的内侧壁之间设有多个互相平行且贯穿所述充压腔的条形槽；条形槽内设有将条形槽分隔成位于充压腔外侧的外侧槽和位于充压腔内侧的内侧槽的隔板；外侧槽和内侧槽内均设有轴线与条形槽的延伸方向相对应的充压管；充压管的两端分别与条形槽的槽壁连接；充压管上设有进气口；蒙皮还包括多个上端与内蒙皮铰接的支撑气柱。本发明克服了传统油箱蒙皮不能变形的缺点，随着燃油的消耗，本发明能够产生向内的弯曲变形，使本发明的空气阻力减小，从而使得飞机的飞行性能提高，也减少了燃油消耗。

技术领域

本发明涉及一种具有承载与变形一体的充压油箱蒙皮，属于飞行器智能油箱蒙皮领域。

背景技术

常规的飞机油箱一般是针对单一飞行状态下气动效率最优的情况进行设计的，无法做到在飞行包线的各个状态都具有最佳的气动效率。典型的飞行任务一般由几个不同的操作环节组成，且飞行器往往需要完成多种组合任务，常规的飞机油箱很难满足飞行器对多种任务执行能力的需求。飞行器在实际飞行过程中需要面临不同的飞行环境，这就需要飞行器的机翼形状产生变化，此外飞机油箱蒙皮也需要随着燃油的消耗而产生变化，从而减小飞行阻力。

变体飞行器是一个复杂而繁琐的系统，它包括变形蒙皮、驱动器、机翼基础结构及其相关机制。每个部分的研制都需要在柔性、刚度和重量之间进行权衡以获得最佳的性能。除了要考虑结构设计，变形状态下的气动性能变化以及相关控制策略的研究也面临巨大挑战。尽管变体飞行器在机构设计、气动设计和控制策略设计等方面都存在很多难以攻克的技术难题，但变体飞行器在飞行灵活性、扩展飞行包线以及多飞行任务等方面的优势还是吸引了大批研究者，变体飞行系统也被认为是未来飞行器设计的重要组成部分。近年来，智能材料与结构的出现和迅猛发展为变体飞行器的发展提供了良好的材料基础。

目前，能够实现变形功能的蒙皮主要可以分为三大类。第一类是通过材料本身来实现，如柔性和弹性比较大的橡胶类材料。第二类是通过机构来实现变形，采用分片式可移动的传统硬蒙皮是通过机构来实现变形的典型代表。第三类是通过结构来实现变形，如波纹材料是通过结构来实现变形的典型代表。

因此，综合分析目前机翼可变飞行器的研究现状，现有的基于智能结构和材料的可变体飞行器尚处于概念研究阶段，距离工程实用还有很大的距离，亟需一种重量轻、承载力强、可实现多种变形且变形控制精度高的可变体结构。

发明内容

为了克服传统油箱蒙皮存在的承载能力不足、变形量小等问题，本发明提供一种具有承载与变形一体的充压油箱蒙皮，本发明能够产生复杂变形，从而减少飞行中的阻力；具有承载能力，能够承受飞行过程中作用于表面的各种气动升力和阻力；具有耐高温特性，能够阻隔飞行过程中由于摩擦力而产生的高温。

本发明采用的技术手段如下：

一种具有承载与变形一体的充压油箱蒙皮，包括：充压腔，其为所述蒙皮的主体结构；

所述充压腔的外侧壁设有外蒙皮，内侧壁设有内蒙皮；

所述充压腔的外侧壁和所述充压腔的内侧壁之间设有多个互相平行且贯穿所述充压腔的条形槽；

所述条形槽内设有将所述条形槽分隔成位于所述充压腔外侧的外侧槽和位于所述充压腔内侧的内侧槽的隔板；

所述外侧槽和所述内侧槽内均设有轴线与所述条形槽的延伸方向相对应的充压管；

所述充压管的两端分别与所述条形槽的槽壁连接；

所述充压管上设有进气口；

所述蒙皮还包括多个上端与所述内蒙皮铰接的支撑气柱。