[发明专利]一种可变后缘的柔性机翼颤振模型

说明书

技术领域

本发明属于气动弹性试验技术领域，具体涉及一种可变后缘的柔性机翼颤振模型。

背景技术

与传统的机翼结构相比，主动柔性机翼结构可以实现机翼形状、厚度、弯度等重要参数的实时改变，所以一方面可以减少甚至取消传统机翼活动面和相关操纵系统，同时可以明显改变机翼非定常气动力的分布，使机翼向外散逸能量，从而达到提高颤振速度、减缓阵风与机动载荷的目的。

现有的机翼颤振模型的后缘框段通常为整体设计，由固定在机翼前缘的驱动机构驱动后缘框段进行偏转，由此带来的缺陷为机翼后缘框段整体偏转，不利于机翼非定常气动力分布，进而使得机翼向外散逸能量效率低下，如果要进行对后缘框段的分阶段偏转，则常常要设计多个驱动机构，对整个机翼的气动力布局会产生较大影响，给设计和加工带来困难。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种可变后缘的柔性机翼颤振模型，将机翼的后缘框段分段设计，各段之间相互铰接，并能通过一系列的连杆机构进行不同框段的偏转角度的驱动与控制，通过机构的运动可以实现机翼后缘的变形，从而达到颤振抑制的目的。

本发明可变后缘的柔性机翼颤振模型，其主要包括机翼梁、前缘维形框段、后缘框段、后缘控制连杆以及舵机，所述前缘维形框段固定在所述机翼梁上，并与后缘框段铰接，舵机设置在机翼梁上，并通过所述舵机的操纵接头连接在后缘框段上，用于驱动所述后缘框段相对于所述前缘维形框段偏转，所述后缘控制连杆一端设置在所述前缘维形框段上，另一端设置在后缘框段上，用于控制所述后缘框段中多个框段的偏转方向，其中，

所述后缘框段包括第一后缘框段、第二后缘框段以及第三后缘框段，第一后缘框段的一端通过第一铰接转动轴铰接在所述前缘维形框段上，另一端通过第二铰接转动轴铰接第二后缘框段的一端，第二后缘框段的另一端通过第三铰接转动轴铰接第三后缘框段；

所述后缘控制连杆包括第一连杆、第二连杆、第三连杆以及第四连杆，第一连杆的一端固定在前缘维形框段上，另一端铰接于第二连杆的一端，第二连杆的另一端设置有套环，套接在第一后缘框段与第二后缘框段之间的第二铰接转动轴上，并且与第二后缘框段固定连接，同理，第三连杆的一端固定在第一后缘框段上，另一端铰接于第四连杆的一端，第四连杆的另一端设置有套环，套接在第二后缘框段与第三后缘框段之间的第三铰接转动轴上，并且与第三后缘框段固定连接；

所述舵机设置在所述机翼梁上，通过操纵杆与操纵接头连接，操纵接头固定在所述第一后缘框段上。

优选的是，所述舵机通过舵机支座固定在机翼梁上。

在上述方案中优选的是，所述前缘维形框段由缘条与肋垂直交叉构成，所述缘条包括构成所述前缘维形框段边框的前缘、后缘以及设置在前缘与后缘之间的维形条，所述肋包括构成所述前缘维形框段另外两条边框的加强肋以及设置在两条加强肋之间的维形肋。

在上述方案中优选的是，所述机翼梁的轴线平行于所述缘条的轴线，且所述机翼梁设置在所述前缘与后缘之间，所述舵机固定在所述后缘上，并向外延伸形成一用于加强固定舵机的舵机支座，所述舵机支座通过螺栓固定在所述机翼梁上。

在上述方案中优选的是，所述机翼梁设置在所述维形条与后缘之间。

在上述方案中优选的是，所述缘条与所述肋之间胶接。

在上述方案中优选的是，所述缘条与所述肋之间通过环氧树脂或酪素胶胶接。

在上述方案中优选的是，所述后缘框段的内部为轻质泡沫，外层包裹有玻璃布。

本发明连杆机构的工作原理为：

首先通过舵机可以驱动第一后缘框段绕第一铰接转动轴转动。由于第一连杆的一端是固定安装在前缘维形框段上的，另一端与第二连杆之间通过连杆转动铰链连接，而第二连杆的另一端是固定在第二后缘框段上的，并且是套接在第一后缘框段与第二后缘框段的铰接轴上，也就是说第二连杆在第一连杆的作用下可以偏转，并且可以带动第二后缘框段同时偏转，这样，第二后缘框段不仅随着第一后缘框段的偏转而偏转，并且相对于第一后缘框段，其又进一步的偏转了一定角度，同理，第二后缘框段与第三后缘框段的驱动原理相同，从而使第三后缘框段相对于第二后缘框段也发生了一定角度的偏转。

本发明设计的可变后缘的柔性机翼颤振模型，采用铰链杆形式，通过连杆的运动可以实现机翼后缘的变形，能够使后缘按一定的轨迹进行运动，改变机翼非定常气动力的分布，使机翼向外散逸能量，从而达到颤振抑制的目的。本发明机构能够承受较大的压力和冲击力，几何形状简单，易于加工，且容易获得较高的精度。

附图说明