[发明专利]一种基于激波控制鼓包的机翼变形装置和宽速域高超声速飞行器

说明书

本发明公开了一种基于激波控制鼓包的机翼变形装置和宽速域高超声速飞行器，机翼变形装置包括：导轨和滑块；相邻翼肋上分别设置一导轨，滑块两端分别与导轨滑动连接；所述滑块上设置有可动套筒、圆头支杆、齿轮和电机；圆头支杆设置在可动套筒上，可动套筒上的锯齿与所述齿轮啮合，齿轮设置在电机的输出轴上。通过控制鼓包的位置与形状，解决不同飞行状态下机翼鼓包的自适应问题，使机翼在宽速域范围内的气动特性获得提升。

技术领域

本发明涉及一种机翼变形装置，特别是涉及一种基于激波控制鼓包的机翼变形装置和宽速域高超声速飞行器。

背景技术

随着高超声速技术的发展，7马赫甚至更高的速度已经实现，然而目前很少有飞行器能自主完成全速域的飞行，多使用助推、带飞等方式度过低速段。这是由于高速与低速状态下，飞行器的机翼外形设计理念相冲突，机翼在低速亚声速段可以为飞行器提供起飞所需的升力，但在跨声速和超声速段会产生较大的气动阻力，使飞行器气动性能降低，加剧了燃料的消耗。因此，对于这类飞行速域较宽的飞行器，为了在整个飞行包线内都具有良好的气动性能，其气动外形要根据飞行状态的变化而改变。

激波控制鼓包技术是一种被广泛关注的流动控制手段。已有的研究表明，激波控制鼓包能够有效弱化激波强度，减小波阻，改善飞行器在高亚音速与跨声速状态下的气动性能，具有较高的工程价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于激波控制鼓包的机翼变形装置和高超声速飞行器，通过控制鼓包的位置与形状，解决不同飞行状态下机翼鼓包的自适应问题，使机翼在宽速域范围内的气动特性获得提升。

为了实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案。

一种基于激波控制鼓包的机翼变形装置，包括：导轨和滑块；相邻翼肋上分别设置一导轨，滑块两端分别与导轨滑动连接；

所述滑块上设置有可动套筒、圆头支杆、齿轮和电机；圆头支杆设置在可动套筒上，可动套筒上的锯齿与所述齿轮啮合，齿轮设置在电机的输出轴上。

作为本发明的进一步改进，所述可动套筒套在固定竖直杆上。

作为本发明的进一步改进，所述固定竖直杆底部设置有垫圈；垫圈的直径与套筒的外径相同，

作为本发明的进一步改进，所述竖直杆上表面与可动套筒内壁上表面之间设置有弹簧，弹簧一端固定在竖直杆上表面，另一端固定在可动套筒内壁上表面。

作为本发明的进一步改进，所述固定竖直杆的直径与套筒的内径相同。

作为本发明的进一步改进，所述圆头支杆与可动套筒上表面固连，圆头支杆带有圆头一侧朝上设置。

作为本发明的进一步改进，所述导轨呈半工字型并具有滑动槽，滑块两端均具有滑动限位块，滑动限位块设置在导轨的滑动槽内。

作为本发明的进一步改进，所述齿轮与电机中间设置有支架，支架为电机转轴和齿轮提供支持。

一种宽速域高超声速飞行器，包括所述的一种基于激波控制鼓包的机翼变形装置。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明针对宽速域飞行器设计了一种基于激波控制鼓包的机翼变形装置。通过控制鼓包的位置与形状，使鼓包的位置、形状能够按需要改变，满足了不同飞行状态的需要。解决不同飞行状态下机翼鼓包的自适应问题，使机翼在宽速域范围内的气动特性获得提升。飞行器在宽速域内飞行时，该装置可以在机翼上产生鼓包，通过激波改变机翼的飞行性能。并通过改变鼓包的大小和形状，解决了不同飞行状态下鼓包的自适应问题。该装置简单实用，工程应用中可实现性强，并具有较好的通用性。

附图说明