[发明专利]一种栅格舵和飞行器

说明书

本发明提供一种栅格舵和飞行器，包括：若干个彼此连接的隔板，若干个所述隔板形成栅格结构；沿所述隔板相交线的两端，所述隔板相对设置有迎风面和背风面，所述迎风面上至少一部分设置有缺口，沿所述迎风面向所述背风面方向，所述缺口所在外表面的切线斜率的绝对值连续减小。在迎风端成型导流曲面，避免了迎风端处的方形设置，高超声速环境下，一方面降低了压差阻力和摩擦阻力，提高了动力效率，降低了迎风端发热的总热量，保证了栅格结构的材料的结构强度；另一方面改善了棱角等突出部分在于气流发生摩擦情况下产生的局部高热的情况，降低了栅格结构的气动热，改善其热环境分布，提高了温度分布均匀性，从而降低结构热应力，优化强度性能。

技术领域

本发明涉及飞行器设计技术领域，具体涉及一种栅格舵和飞行器。

背景技术

栅格结构主要用于空对空、地对地导弹和运载火箭逃逸塔，作为气动安定面(栅格翼)或者控制面(栅格舵)。

现有栅格舵的设计主要考虑气动力特性和结构强度，不考虑气动热问题的影响。以前栅格舵工作时间短，飞行器飞行速度较低，气动热问题不突出。随着栅格舵在高超声速飞行器、可回收火箭上应用，飞行速度显著增加，栅格舵的热环境问题日趋突出。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的栅格舵在高速飞行时热环境恶劣的缺陷，从而提供一种栅格舵和飞行器。

本发明提供一种栅格舵，适于设置在飞行器上，包括：

若干个彼此连接的隔板，若干个所述隔板形成栅格结构；

沿所述隔板相交线的两端，所述隔板相对设置有迎风面和背风面，所述迎风面上至少一部分设置有缺口，沿所述迎风面向所述背风面方向，所述缺口所在外表面的切线斜率的绝对值连续减小。

迎风面与所述缺口相对应的部位呈等半径设置。

缺口的半径等于所述隔板厚度的一半。

沿所述迎风面向所述背风面方向，所述缺口相对所述隔板的对称设置。

缺口对称设置在所述迎风面和所述背风面上。

栅格结构呈“井”字形设置。

隔板厚度范围为2mm－8mm。

本发明还提供一种飞行器，包括：

主体；

若干个上述的栅格舵，可转动地连接在所述主体上，所述栅格舵具有与所述主体的纵向轴线平行的收纳位置，以及与所述纵向轴线垂直的工作位置。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供一种栅格舵，适于设置在飞行器上，包括：若干个彼此连接的隔板，若干个所述隔板形成栅格结构；沿所述隔板相交线的两端，所述隔板相对设置有迎风面和背风面，所述迎风面上至少一部分设置有缺口，沿所述迎风面向所述背风面方向，所述缺口所在外表面的切线斜率的绝对值连续减小。

由多个隔板构成的栅格结构，在飞行器上设置，在高超声速环境下，迎风面处的棱边会与高速气流发生剧烈摩擦，一方面会使棱边的局部温度快速升高，栅格结构的材料金属发生软化，结构强度下降并在外力作用下可能发生变形，另一方面，棱边的高温会与周围其他位置处产生温差，导致局部热应力增大，超过材料的极限应力，使结构开裂或发生蠕变变形。