[发明专利]可实现均匀伸缩变形的翼肋结构

说明书

本发明提供了一种可实现均匀伸缩变形的翼肋结构，包括固定有左滑道的翼肋前端，和固定有右滑道的翼肋后端，以及覆盖在翼肋前端和翼肋后端之间的柔性蒙皮，其中左右滑道上设置有相互配合的卡槽。左滑道与右滑道上分别均匀设置有若干沿滑道滑动的滑块，滑块上下两端分别连接有充压式伸缩装置。所述的充压式伸缩装置两端分别通过固定件与左滑道和右滑道连接，充压式伸缩装置竖直方向上通过滑块为柔性蒙皮提供面外支撑刚度，充压式伸缩装置水平方向上通过伸缩调整滑块之间的间距。本发明实现翼肋结构面内弦向的较大变形，且变形均匀，弦向变形量可以达到50%——80%，并且具有足够的面外支撑刚度。

技术领域

本发明涉及飞机结构设计领域，具体是一种可实现均匀伸缩变形的翼肋结构。

背景技术

变体飞机在飞行过程中，可以根据不同的任务使命和飞行条件，相应地改变结构的形状，在整个飞行包线内部以最优的气动性能执行飞行任务。机翼是提供操控飞机的气动力的主要构件，因此对于变体飞机的研究主要集中于机翼构型的变化，包括变翼型弯度、变翼型厚度、变展长、变后掠、变面积等，其中最关键的是结构如何实现。

在以往的报道中，变弯度、变后掠、变展长、变厚度的结构技术均有较多的研究报道，而通过机翼弦向变形改变机翼面积的技术研究报道很少。

发明内容

本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种可实现弦向均匀伸缩变形的翼肋结构，实现翼肋结构面内弦向的较大变形，且变形均匀，弦向变形量可以达到50%——80%，并且具有足够的面外支撑刚度。

本发明包括包覆有柔性蒙皮的翼肋前端和翼肋后端，所述的翼肋前端和翼肋后端之间设置有连接气压阀的充压式伸缩装置、左滑道、滑块、右滑道，其中左滑道的一端与翼肋前端固定连接，右滑道的一端与翼肋后端固定连接，左滑道和右滑道上设置有相互配合的卡槽，当前后梁之间的弦向距离发生变化时，左滑道与右滑道仅能发生沿弦向的相对滑动；左滑道与右滑道上分别均匀设置有若干沿滑道滑动的滑块，滑块上下两端分别连接有充压式伸缩装置；所述的充压式伸缩装置两端分别通过固定件与左滑道和右滑道连接，充压式伸缩装置竖直方向上通过滑块为柔性蒙皮提供面外支撑刚度，充压式伸缩装置水平方向上通过伸缩调整滑块之间的间距。

进一步改进，所述的滑块由支杆、滑套和半圆形壳组成，其中滑套套在左滑道和右滑道上，中部设有凸起，滑套通过凸起在左滑道、右滑道以及左滑道与右滑道配合的部位上滑动；支杆一端固定在滑套上，另一端与半圆形壳固定连接，充压式伸缩装置嵌套在半圆形壳内。

为了使充压式伸缩装置的驱动力可以有效地传递至滑块上，而不发生相对滑动，所述的半圆形壳上设置有与半圆形壳结构相近的卡箍，柔性蒙皮与卡箍的缘条固定，半圆形壳和卡箍组合成空心圆环将充压式伸缩装置紧锁。为了弥补柔性蒙皮与卡箍的高度差，柔性蒙皮与卡箍的缘条之间设置有垫片。

柔性蒙皮与卡箍的缘条之间设置有垫片。所述的翼肋前端和翼肋后端上均固接有凹型的固定件，充压阀与相对应的凹型固定件连接，充压阀上有连接接头，其中位于翼肋前端的为充压接头，位于翼肋后端的为卸压接头。

为翼肋提供了足够的抗扭能力，所述的左滑道和右滑道均为闭合截面构型。

进一步改进，所述的充压式伸缩装置包括内充压弹性体和增强纤维网两部分，其中内充压弹性体为中空的圆柱形弹性体，增强纤维网以编织网的形式缠绕在弹性壳体外部。所述的增强纤维网中纤维有多对，每一对纤维包含两簇分别以顺时针和逆时针方向对称缠绕的纤维，纤维的材料为弹性模量较大的聚合物或金属丝线。所述的纤维与充压式伸缩装置轴向的夹角为60°至90°，角度越大轴向的伸长能力就越强。

本发明有益效果在于：

（1）采用该型翼肋的飞机可以使飞机机翼在飞行过程中能够实现在弦向上的均匀伸缩变形，改变机翼的面积,从而改变机翼上的升力和阻力，改善飞机的气动外形。