[发明专利]颤振模型连接装置

说明书

本发明涉及一种颤振模型连接装置，所述颤振模型连接装置用于将颤振模型中的主翼面与舵面连接，所述颤振模型连接装置构成无铰链式，由多个板弹簧组成，沿模型主翼面展向布置，板弹簧主体部分两端分别于主翼面和舵面连接，连接装置颤振模型可实现舵面操纵刚度及舵面旋转模态模拟的同时，可以获得线性操纵刚度，获取更高的舵面连接强度，获得较为简单的弹簧截面形式和连接设计形式。

技术领域

本发明涉及飞机设计领域，尤其涉及一种飞机机翼(特别是飞机的主翼面和舵面)颤振风洞试验过程。更具体来说，本发明涉及一种颤振模型连接装置，该颤振模型连接装置主要用于将飞机颤振模型中的模型主翼面与模型舵面连接。

背景技术

在对主翼面和舵面及其之间的连接关系模型化以进行风洞试验的技术领域中，舵面操纵刚度对颤振特性的影响是研究的一项重点内容，有时也要考虑舵面偏转对颤振特性的影响。因此，必须按照结构的可实现形式设计一种适用于颤振风洞试验的试验模型，该模型应较好地起到对舵面连接和操纵刚度进行模拟的作用。

对此，已知的是，技术人员通常采用如下两类实现途径。

第一种方式为采用铰链悬挂加操纵刚度的结构形式实现模型舵面与主翼面的连接。例如，在专利文献CN104897361A中，教导了一种颤振模型舵面操纵系统，其包括：第一支座；第一调节螺杆，一端铰接设置在所述第一支座顶部；第二支座，与所述第一支座同位于所述主翼面的一侧，所述第二支座的底部固定设置在舵面上；第二调节螺杆，一端铰接设置在所述第二支座顶部，且所述第二调节螺杆与所述第二支座的铰点到所述舵面的距离等于所述第一调节螺杆与所述第一支座的铰点到所述主翼面的距离。

然而，采用铰链悬挂加操纵刚度的结构形式实现模型舵面与主翼面的连接，结构形式较为复杂，且由于悬挂系统的自身的结构特征伴随着间隙和摩擦，会引入一定量阻尼和刚度非线性，导致一定程度的不必要的量化困难。

第二种方式是采用交叉弹簧的结构形式实现模型舵面与主翼面的连接。例如，在一些教材中给出的交叉弹簧方案，虽然可以有效的减小操纵系统的阻尼、间隙和摩擦，但不适用于大展弦比柔性舵面(诸如民机的常规构型舵面)模型的连接。

尤其是，交叉弹簧片的结构形式的缺点是，结构相对较复杂，占用主翼面与舵面之间的空间较多，尤其对于整个翼面的气动力维型造成很大困难，这在跨音速风洞试验中，无疑破坏了表面气动力分布，将严重影响试验结果的准确性。

此外，又已知在专利文献CN202485892U中还提出了在颤振风洞试验模型舵面操纵刚度模拟装置中设置有截面呈“U”型的弹性装置，所述弹性装置结构包括U形段、固定部；所述U形段厚度R代表不同的刚度水平，R数值越大刚度越大；所述固定部上设有固定孔。但这种方案尽管占用的空间较小、取材方便、结构尺寸相对较小，但不适用于大展弦比柔性舵面的更高连接强度需要。

因此，在颤振模型领域中需要一种全新的可选方案，它能够以简单的结构来有效地解决操纵刚度的线性问题及大展弦比柔性舵面的更高连接强度的问题。

发明内容

为此，本发明提供了一种用于颤振模型的连接装置，所述颤振模型连接装置用于将颤振模型中的主翼面与舵面连接，所述颤振模型连接装置构成无铰链式，由多个板弹簧组成，沿模型主翼面展向布置，板弹簧主体部分两端分别于主翼面和舵面连接，连接装置颤振模型可实现舵面操纵刚度及舵面旋转模态模拟的同时，可以获得线性操纵刚度，获取更高的舵面连接强度，获得较为简单的弹簧截面形式和连接设计形式。