[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

说明书

本发明公开了一种用于柔性机翼的扭转变形控制装置以及其工作方法，属于航空结构设计技术领域，该装置通过驱动装置的驱动力作用下，各个翼肋上的螺盘具有相同的沿螺盘轴线方向的直线位移，通过螺旋副在各个翼肋上形成相应转角，从而实现对机翼扭转形状的控制通过该装置可以对柔性机翼进行扭转变形控制，有效的提高飞机的滚转机动效率，减小诱导阻力，使得机翼的气动特性最优化，以提高飞行器的飞行特性，并且可以实现一机多任务模式。

技术领域

本发明属于航空结构设计技术领域，涉及一种用于柔性机翼的扭转变形控制装置以及其工作方法。

背景技术

在现代飞机设计中，一个非常重要的指标就是飞机机动性，而飞机的机动性中比较重要的一点就是飞机的滚转机动，尤其是对于战斗机，飞机的滚转机动效率越高，飞机的的滚转机动性就越好，就越有利于获得空战的优势。因此滚转机动效率对飞机性能影响非常大。

在常规的飞机设计中，滚转机动是依靠副翼的差动偏转实现的，随着飞行速度的提高,副翼效率下降，并出现了副翼的气动弹性反效，因此如何有效提高飞机的滚转机动效率，就成了本领域中一个非常重要的问题，且厄待解决。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，为了提高飞机的滚转机动效率，本发明提出一种用于柔性机翼的扭转变形控制装置，通过该装置可以对柔性机翼进行扭转变形控制，有效的提高飞机的滚转机动效率，减小诱导阻力，使得机翼的气动特性最优化，以提高飞行器的飞行特性，并且可以实现一机多任务模式。

本发明是这样实现的：

一种用于柔性机翼的扭转变形控制装置，包括机身，机身内部安装的驱动装置，所述的驱动装置后设置若干个翼肋，所述的翼肋之间通过空心复材管连接；所述的翼肋在刚心处设置有螺套，螺套内部是内螺纹，在内螺纹之间为螺盘，所述的螺套和螺盘通过螺纹配合组成的结构为螺旋副；各个翼肋上的螺盘通过空心复材管连接起来；螺套的里面的内螺纹，螺纹中径尽可能大。

在翼肋的左端：螺盘在左侧与空心复材管固定连接，即螺盘在翼肋的左边的端头套着空心复材管，螺盘和空心复材管通过固定连接防止螺盘转动；

在翼肋的右端：螺套的右端安装法兰盘，空心复材管的一端套在法兰盘里边，所述的空心复材管与法兰盘滑动连接，空心复材管的左端端部与螺盘在翼肋右边的端头嵌套连接，可以相对转动。

进一步所述的螺套的外部是方形或长方形，所述的螺套的内螺纹的螺纹中径尽可能大。

进一步，所述的螺盘在左侧与空心复材管通过键和键槽固定连接；所述的螺盘中间为中空的结构。中空的结构目的在于减轻螺盘重量。

进一步，所述的法兰盘利用螺栓与螺套连接；空心复材管与法兰盘通过键和键槽滑动连接，法兰盘固定空心复材管不能相对转动，所述的法兰盘、空心复材管保持相对滑动。

进一步，所述的螺旋副的螺纹升角要克服自锁角(大于摩擦系数的反正切)。

进一步，所述的装置的根肋处空心复材管左端设置导向板和导向槽；所述的装置的翼尖肋处螺套的右端不安装法兰盘。

进一步，所述的翼肋通过铆钉和蒙皮固接在一起。

本发明还公开了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：

当驱动装置的推力沿空心复材管传递到螺盘时，轴向推力传递到螺套螺纹面上，此时，轴向推力分解为沿螺套螺纹面的力和垂直于螺套螺纹面的力，其中螺套螺纹面的分力要克服摩擦力，即螺纹升角大于摩擦系数的反正切，这样才能避免螺旋副自锁。