[发明专利]一种用于柔性机翼的扭转变形控制装置及控制方法

权利要求书

1.一种用于柔性机翼的扭转变形控制装置，包括机身（1），机身（1）内部安装的驱动装置（5），其特征在于，所述的驱动装置（5）后设置若干个翼肋（3），所述的翼肋（3）之间通过空心复材管（2）连接；所述的翼肋（3）在刚心处设置有螺套（9），螺套（9）内部是内螺纹，在内螺纹之间为螺盘（10），所述的螺套（9）和螺盘（10）通过螺纹配合组成的结构为螺旋副（7）；各个翼肋（3）上的螺盘（10）通过空心复材管（2）连接起来；

在翼肋（3）的左端：螺盘（10）在左侧与空心复材管（2）固定连接，即螺盘（10）在翼肋（3）的左边的端头套着空心复材管（2），螺盘（10）和空心复材管（2）通过固定连接防止螺盘（10）转动；

在翼肋（3）的右端：螺套（9）的右端安装法兰盘（8），空心复材管（2）的一端套在法兰盘里边，所述的空心复材管（2）与法兰盘（8）滑动连接，空心复材管（2）的左端端部与螺盘（10）在翼肋右边的端头嵌套连接，可以相对转动。

2.根据权利要求1所述的一种用于柔性机翼的扭转变形控制装置，其特征在于，所述的螺套（9）的外部是长方形。

3.根据权利要求1所述的一种用于柔性机翼的扭转变形控制装置，其特征在于，所述的螺盘（10）在左侧与空心复材管（2）通过键和键槽（11）固定连接；所述的螺盘（10）中间为中空的结构。

4.根据权利要求1所述的一种用于柔性机翼的扭转变形控制装置，其特征在于，所述的法兰盘（8）利用螺栓（12）与螺套（9）连接；空心复材管（2）与法兰盘（8）通过键和键槽（11）滑动连接，法兰盘（8）固定空心复材管（2）不能相对转动，所述的法兰盘（8）、空心复材管（2）保持相对滑动。

5.根据权利要求1所述的一种用于柔性机翼的扭转变形控制装置，其特征在于，所述的螺旋副（7）的螺纹升角大于摩擦系数的反正切。

6.根据权利要求1所述的一种用于柔性机翼的扭转变形控制装置，其特征在于，所述的装置的根肋处空心复材管（2）左端设置导向板和导向槽（6）；所述的装置的翼尖肋处螺套（9）的右端不安装法兰盘（8）。

7.根据权利要求1所述的一种用于柔性机翼的扭转变形控制装置，其特征在于，所述的翼肋（3）通过铆钉（4）和蒙皮固接在一起。

8.一种用于柔性机翼的扭转变形控制装置的工作方法，其特征在于，所述的方法为：

当驱动装置（5）的推力沿空心复材管（2）传递到螺盘（10）时，轴向推力传递到螺套螺纹面（13）上，此时，轴向推力分解为沿螺套螺纹面（13）的力和垂直于螺套螺纹面（13）的力；

垂直于螺套螺纹面（13）的力沿轴向和垂直于轴向分解为两个力，其中沿轴向的分力使螺套（9）沿轴向移动，但因为螺套（9）与翼肋（3）固接，而翼肋（3）又通过铆钉和蒙皮固接在一起，因此螺套（9）不能沿轴向移动；在垂直于轴向的分力作用下，产生绕轴的扭矩，该扭矩使螺套（9）和螺盘（10）产生相对转动，而螺盘（10）与空心复材管（2）固接在一起，空心复材管（2）被限制转动，因此只能螺套（9）转动，螺套（9）又与翼肋（3）固接在一起，带动翼肋（3）转动；

当需要机翼主动扭转时，使用驱动装置（5）对空心复材管（2）施加推力，在驱动装置（5）作用下空心复材管（2）沿轴向移动，螺盘（10）受到推力也会产生轴向移动，轴向推力通过螺旋副（7）转化为扭矩传递到翼肋（3）上的螺套（9），和螺套（9）固接在一起的翼肋（3）也会受到扭矩作用产生扭转；

法兰盘（8）安装在螺套（9）的右端，空心复材管（2）套在法兰盘里边，通过键槽固定连接，防止空心复材管转动，可以相对滑动，空心复材管的左端端部与螺盘（10）在翼肋右边的端头嵌套连接，可以相对转动，通过这种方式，前一个翼肋产生的转动就会传递给后面的翼肋（3），在此基础上，轴向推力传递到后一个翼肋（3），由于后一个翼肋螺旋副的存在，又在此基础上产生一个相对于前一个翼肋的相对扭转角，后面的各个翼肋均以此类推，通过对各翼肋处的螺套的螺纹升角的不同，就能使得在同一推力作用下，不同翼肋（3）产生不同的扭转角，最终使整个机翼产生所需的扭转变形。