[实用新型]一种变转速刚性旋翼的后缘小翼的驱动机构

说明书

技术领域

本实用新型属于直升机领域的智能驱动机构，具体涉及适用于变转速刚性旋翼的主动变形后缘小翼轻质驱动机构。

背景技术

直升机因其具有高效悬停、低速前飞等固定翼飞行器所不具备的性能，在军用及民用领域得到了广泛的应用。但是与固定翼飞行器相比，常规构型直升机在最大航程、航时等方面存在明显的差距。导致这一问题的主要原因之一便是常规直升机旋翼转速不能根据飞行状态的变化适时作出调整。在常规直升机的设计阶段，设计人员综合考量直升机最大重量、最大前进速度、设计临界高度等参数，确定直升机旋翼的额定转速。除去自转下滑等极限情况外，直升机在正常工作时旋翼转速变化极小。固定的旋翼转速为直升机旋翼、传动系统的研制带来了方便，但是，当旋翼工作在设计点以外的状态时，可能会出现旋翼转速与功率高于实际需用值的问题，造成燃料的浪费，降低了直升机的效率。

变转速直升机的出现从根本上改善了直升机效率较低的问题，旋翼的转速能够根据飞行状态的不同不断调整，使旋翼总是处在最佳工作状态。比如美国波音公司开发的A160T“蜂鸟”变转速直升机，其设计航程超过4630千米，续航时间超过20小时，其旋翼转速可以随着飞行高度、起飞重量以及巡航速度的不同进行优化调整。

变转速直升机改善了直升机的效率和性能，但是其振动问题十分突出。常规的旋翼减振措施如动力吸振器，主要是针对固定的旋翼转速，通过吸收特定频率的旋翼系统振动载荷以达到减振的目的，因此其有效工作频率带宽较窄。变转速直升机旋翼工作转速随工作状态的不同会在一个较大的范围内变化，其旋翼振动载荷频率也随之发生较大改变，常规的旋翼减振措施很难满足变转速直升机旋翼减振需求。而主动后缘小翼控制技术已经在BO105直升机的试飞中得到验证，具有宽频带范围内的控制能力。

而变转速刚性旋翼在结构设计上，对桨叶内部减振装置的质量控制非常严格，如果嵌入过大的集中质量，将会对旋翼的、动特性、强度和疲劳设计提出过于苛刻的要求，反而与振动控制之间存在矛盾，因而，想采用主动后缘小翼技术控制变转速刚性旋翼振动载荷，其驱动机构在可靠的控制输出前提下，结构重量越轻越好。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术的问题，提供了一种变转速刚性旋翼的后缘小翼的驱动机构，用于驱动后缘小翼的偏转运动，通过后缘小翼偏转运动产生的附加气动载荷抵消部分旋翼振动载荷，达到减振的目的。

本实用新型公开了一种变转速刚性旋翼的后缘小翼的驱动机构，包括固定框、驱动器、后缘小翼以及与固定框相配合的压块、楔形块与钢棒；所述的固定框包括与旋翼桨叶展向平行的前缘固定大梁、后缘横梁及与旋翼桨叶弦向平行的加强翼肋，该固定框的上下表面与旋翼桨叶蒙皮相贴合；所述的前缘固定大梁位于固定框的前端，加强翼肋位于前缘展向大梁的两端及中间，后缘横梁位于加强翼肋的后缘处并与前缘固定大梁平行；所述的驱动器包括驱动器基体钢片以及粘贴在驱动器基体钢片上方的压电纤维片；驱动器基体钢片的后端连接安装后缘小翼后，由前端通过压块固定连接在固定框本体的前缘展向大梁上；压电纤维片与后缘小翼之间的驱动器基体钢片部分的上表面与固定框本体上的楔形块相接触，下表面与固定框本体上的钢棒相接触，钢棒与楔形块对驱动器基体钢片夹持构成旋转滑移铰。

进一步改进，所述的固定框的前缘固定大梁前端设有与变转速刚性旋翼桨叶的C形大梁紧密粘合的前缘大梁凹槽，后端设有固定压块的压块螺丝孔，并通过沉头螺钉将压块固定在固定框本体上。

进一步改进，所述的加强翼肋上设有多个驱动器口盖的口盖安装螺纹孔，其中靠近旋翼桨毂中心端的竖直加强翼肋上设有用于缠绕克服驱动器固定框离心力的单独大梁带的缠绕凹槽。

进一步改进，所述的加强翼肋的中后部开有安装楔形块的楔形块槽，并通过沉头螺钉将楔形块固定在固定框本体上。

进一步改进，所述加强翼肋底部侧面设有位于同一水平线上的用于固定钢棒的安装孔，其中最靠近旋翼桨尖处加强翼肋上的为盲孔，中间和右侧支臂上的是通孔。

进一步改进，所述的驱动器基体钢片的前端开有多个与压块螺丝孔相配合并起调节基体钢片刚度作用的开槽，并降低了基体钢片夹持端的弯曲刚度，在一定条件下可以增大后缘小翼的偏转角度。

进一步改进，所述的楔形块下表面与驱动器基体钢片和压电纤维片之间呈角度设置，防止基体钢片变形与楔形块下表面发生干涉。

进一步改进，所述的楔形块的后缘设有压紧驱动器基体钢片的刀口。

本实用新型的工作原理在于：