[发明专利]井字型反扭矩舵结构布局方法

摘要

本发明属于飞行器结构设计领域，具体涉及一种反扭矩舵的结构布局方法。本发明提供了一种反扭矩舵的布局方法，可应用于小型函道式无人机；它基于一种井字型反扭矩舵，通过确定反扭矩舵的翼型、仿真反扭矩舵气动布局、反扭矩舵与桨盘间距设计、组合舵组合方式设计和对反扭矩舵的结构设计，得到井字型反扭矩舵的结构布局方法；经理论和实验论证，利用该方法可以较方便的设计出结构合理并满足实际应用的反扭矩舵。

主权项

一种井字型反扭矩舵结构布局方法，其特征是，它包括以下步骤：第一步，选取反扭矩舵的翼型，从而得到单片反扭矩舵的扭矩τ0；第二步，利用CFD软件仿真反扭矩舵布局设计；在涵道式无人机反扭矩舵中，影响反扭矩舵组中相邻两平行并排舵片气动特性的参数有：反扭矩舵的弦长b，每个反扭矩舵组中相邻的反扭矩舵之间的距离g，相邻舵片交错距离s；经过数据仿真确定s＝0且1≤g/b≤2；设计时首先确定b的取值，再根据涵道内部空间大小按照1≤g/b≤2的限制确定g的值；第三步，反扭矩舵与桨盘间距设计反转舵位于桨盘正下方的涵道内且距离桨盘较近，首先，将反扭矩舵片1/4弦长位置到桨盘的距离用z表示，c为涵道的长度，h为桨盘到涵道入口的距离，利用CFD仿真方法初步分析反扭矩舵距螺旋桨桨盘不同距离z的气动特性，根据仿真过程获知z值越大，滑流速度越大即涵道升力越大，但同时反扭矩舵工作效率降低；设计时，在反扭矩舵扭矩达到要求的前提下，在结构允许的范围内令反扭矩舵尽量远离螺旋桨桨盘；第四步：组合舵组合方式设计首先，“井”字布局反扭矩舵分为4组分布布置，其舵效应满足4×τ＝Q其中，T为一组反扭矩舵组的扭矩，Q为发动机扭矩；根据单个舵片扭矩τ0确定组合舵平行排布所需舵片的数目n，n取整数n×τ0＝τ第五步：井字型反扭矩舵的结构布局综合上述第一步至第四步，在涵道360°圆周内，以无人机机身中轴为圆心，实现井字形反扭矩舵的结构布局。