[实用新型]不可逆操纵面防颤振结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及飞行器结构设计领域，具体的说，是涉及一种不可逆操纵面防颤振结构。

背景技术

颤振（flutter），是指弹性结构在均匀气（或液）流中受到空气（或液体）动力、弹性力和惯性力的耦合作用而发生的大幅度振动。当达到颤振的临界速度时，再增加飞行速度，则会发生颤振，导致振动的幅度瞬间急剧增大而导致结构破坏。在飞机结构中，操纵面（是指副翼、襟翼、升降舵、方向舵、调整片等暴露于气流中的可活动翼面，操纵面主要用于产生操纵力矩）颤振是最常发生的颤振，历史上由于操纵面颤振，曾引发过多次结构破坏，有时则导致飞机坠毁，因此，在飞机结构设计中必须避免操纵面颤振的发生。

不可逆操纵是指操纵面上的力不反馈给驾驶员时的操纵方式，这种操纵面不具有单独的自由度，从理论上讲不会发生操纵面颤振，但实际上操纵面与不可逆装置之间一定会有柔性、间隙等非线性因素存在，无法达到真正的不可逆，也就无法避免操纵面颤振。不可逆操纵面颤振的防止，主要通过控制操纵刚度、操纵面间隙、局部柔度及操纵面结构刚度等来实现，但上述因素受材料、工艺和其它专业限制，难以控制，故不可逆操纵面颤振已成为现代飞机设计的难点。由于使用中结构件的磨损会导致操纵面间隙增大，危及飞行安全，因此要经常检查，更换磨损的结构件以控制间隙，加大了维护成本。

同时，由于颤振临界速度随操纵面间隙的减小而增大，加上上述的操纵面颤振的影响因素，有必要设计一种新型的不可逆操纵面防颤振结构，更好的实现对于操纵面刚度和间隙的控制，得到较大的颤振临界速度，从而避免颤振的发生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于适应现实需要，提供一种不可逆操纵面防颤振结构。

为了实现本实用新型的目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种不可逆操纵面防颤振结构，舵机与摇臂的上端铰接，摇臂的下端与尾翼转轴静连接，尾翼转轴与操纵面静连接，舵机通过摇臂和尾翼转轴带动操纵面转动。

所述摇臂的上部为舵机连接孔，下部为尾翼转轴连接孔，所述舵机连接孔中心与所述尾翼转轴连接孔中心距离为170mm。

本实用新型的有益效果在于：

结构简单，设计合理，有效的防止了不可逆操纵面发生颤振。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的A向结构示意图；

图3为图2的B向结构示意图；

图4为摇臂的结构示意图；

图5为本实用新型的使用原理简图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

实施例：参见图1，图2，图3，图4，图5。

一种不可逆操纵面防颤振结构，舵机4（图1——图4均未示出舵机）与摇臂1的上端铰接，摇臂1的下端与尾翼转轴2静连接，尾翼转轴2与操纵面3静连接，舵机4通过摇臂1和尾翼转轴2带动操纵面3转动。由于摇臂1下端与操纵面3上的尾翼转轴2静连接，同时尾翼转轴2与操纵面3静连接，这样，较好的保证了操纵面的刚度。

所述摇臂1的上部为舵机连接孔，下部为尾翼转轴连接孔，所述舵机连接孔中心与所述尾翼转轴连接孔中心距离为170mm,图中，O₁、O₂分别为舵机连接孔中心和尾翼转轴连接孔中心，二者的距离O₁O₂为170mm。

如图5所示，舵机4的左端为舵机与机身的铰支点，右端与摇臂1的上端铰接，舵机4自身可以伸缩运动，由于舵机4的左端、右端均为铰接，并且舵机4自身可以伸缩运动，因此，舵机4的两端铰接点之间的机构不可避免的产生运动间隙。

设舵机4的两端铰接点之间产生的运动间隙为S，摇臂长度为L，由于运动间隙的存在，操纵面3可以绕尾翼转轴2转动，设单侧最大转动角度为β，定义β为操纵面间隙；

相应的，摇臂1也要绕尾翼转轴2转动，设单侧最大转动角度为α，由于摇臂和尾翼转轴是静连接，因此有α=β；

tanα=tanβ=S/L,因此可知，操纵面间隙β随着L的增大而减小，因此，需将摇臂设计为较长的结构。

摇臂具有较长的结构，操纵力矩较大，提高了操纵面旋转频率，并且减小因舵机自身间隙引起的操纵面间隙，进而提高操纵面颤振速度。

本实用新型的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本实用新型的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本实用新型的精神，都在本实用新型的保护范围内。