[发明专利]一种可拆卸的复合材料柔性蒙皮制造装置及使用方法

说明书

本发明提供了一种可拆卸的复合材料柔性蒙皮制造装置及使用方法，属于可变形机翼柔性蒙皮制造技术领域。一种可拆卸的复合材料柔性蒙皮制造装置，包括上面板、下面板、边缘芯块、中间芯块、滑块、固定板以及垫板；上面板、下面板、边缘芯块和中间芯块组装成用于成型的波纹芯子结构；上面板、下面板、滑块、固定板和垫板组装成用于波纹面板预拉伸子结构。本发明采用可拆卸的装置，便于调整成型波纹周期以及波纹形状，可应用于不同形状、不同尺寸的波纹芯子成型过程；本发明通过组装不同零件，实现成型波纹芯子与波纹面板预拉伸两种功能之间的转换；本发明可以根据要求对波纹面板进行不同长度的预拉伸，应用范围广，可操作性强。

技术领域

本发明涉及一种可拆卸的复合材料柔性蒙皮制造装置，属于可变形机翼柔性蒙皮制造技术领域。

背景技术

随着时代的发展，飞行器对于高机动性、高飞行效率、复杂环境适应性以及降低油耗等综合需求不断提高，智能变形飞行器逐渐成为国内外学者和工程人员研究的重点。

智能变形飞行器的变形主要是指机翼的变形，因此可变形机翼技术也是智能变形飞行器的关键技术之一。为了适应飞行器外形的变化，同时承受和传递气动载荷，柔性蒙皮在大变形过程中不仅要满足变形与承载的要求，还要满足连续、光滑的要求。波纹结构是一种具有极端各向异性的周期性结构，沿波纹方向刚度低，具有大变形能力，而垂直于波纹方向承载性能好，是柔性蒙皮的理想结构。但波纹结构构型多样，尺寸多变，传统固定式的模具只能制造固定形状、尺寸的波纹结构，模具的利用率很低。此外，具有波纹构型的柔性蒙皮变形过程中会产生表皮褶皱现象，极大影响了蒙皮结构性能以及飞行器的气动特性。上述问题制约了可变形机翼的发展。

发明内容

本发明为了解决波纹结构柔性蒙皮制造变形过程中存在的问题，发明了一种可拆卸的复合材料柔性蒙皮制造装置，利用上下面板以及边缘芯块、中间芯块的组合对波纹结构进行成型，可通过调整芯块完成不同构型、不同尺寸的波纹芯子制造；还能利用上下面板、滑块以及固定块对波纹面板进行预拉伸，从而减小波纹板在变形过程中产生的褶皱。

本发明的技术方案：

一种可拆卸的复合材料柔性蒙皮制造装置，包括上面板1、下面板2、边缘芯块3、中间芯块4、滑块5、固定板6以及垫板7；上面板1、下面板2、边缘芯块3和中间芯块4组装成用于成型的波纹芯子结构；上面板1、下面板2、滑块5、固定板6和垫板7组装成用于波纹面板预拉伸子结构；

面板分为上面板1和下面板2，二者尺寸相同；面板上带有沉头螺栓孔以及凹槽，厚度30-40mm；上面板1与下面板2沿长度方向设有两条平行的矩形凹槽，深度与宽度均为5mm；靠近面板上凹槽的内侧，沿面板的长度方向设有两排平行沉头螺栓孔，两排沉头螺栓孔在两条凹槽之间均匀分布，上面板1与下面板2的沉头螺栓孔交错排布；在上面板1和下面板2长度方向上的两侧面设有销孔，销孔间隔均匀分布，用于固定滑块5；

芯块分为边缘芯块3和中间芯块4，二者与所制造的波纹结构芯子形状相同，且长度方向与上面板1、下面板2的宽度方向相同；在芯块的一侧面与面板相对应的位置设有螺纹孔，用于芯块在面板上的固定；

滑块5由一体结构的水平面板和肋板组成，整体成对称结构；肋板垂直于水平面板，分为长肋板和短肋板，短肋板位于内侧；短肋板与面板上的凹槽尺寸相同，呈间隙配合状态；长肋板的长度与面板的厚度相同、宽度与滑块5水平面板宽度相同；长肋板上设有销孔，尺寸与面板侧面的销孔尺寸相同；长肋板与短肋板之间的距离与面板中凹槽到侧边的距离相同；水平面板长度比面板宽度长40-50mm，宽度20-25mm；在水平面板上长肋板对应位置的外侧设有对称的两个螺纹孔，与固定板6、固定螺栓8配合使用固定弹性体面板，避免固定螺栓8与固定滑块5的销钉发生干涉；

所述垫板7根据弹性体拉伸后长度的不同，改用不同尺寸的垫板；垫板7厚度与滑块5水平面板厚度相同，宽度方向与上下面板的宽度方向相同。

一种可拆卸复合材料柔性蒙皮制造装置的使用方法，步骤如下：