[发明专利]一种机翼柔性蒙皮结构

说明书

本发明涉及一种机翼柔性蒙皮结构及机翼，其中机翼柔性蒙皮结构包括多条翼缘以及周期性排列在所述翼缘之间的手征单元；所述手征单元关于结构中心对称，包括四个结构子单元，其中每个结构子单元包括：圆环、第一圆弧状韧带和第二圆弧状韧带；所述第一圆弧状韧带的第一端和第二圆弧状韧带的第一端均与所述圆环相切，所述第一圆弧状韧带的第二端与相邻结构子单元的第一圆弧状韧带的第二端相接，所述第二圆弧状韧带的第二端与外侧的翼缘连接。本发明的机翼柔性蒙皮结构不仅可以满足大变形的要求，而且保证了结构的刚度要求。

技术领域

本发明涉及结构设计领域，尤其涉及一种机翼柔性蒙皮结构及机翼。

背景技术

飞行器在飞行过程中，机翼蒙皮需要随着机翼骨架发生大尺度的展缩，同时需要有足够的刚度抵抗气动载荷。传统的飞行器机翼主要采用二类蒙皮。第一类是柔性大的橡胶类材料，橡胶蒙皮的气密性好，可发生大尺度变形，其承载主要靠机翼内部结构实现。第二类则是采用分片式可移动的传统硬蒙皮，其承载性好，可发生大变形，满足了机翼承载和变形的要求。

橡胶类蒙皮结构主要采用蜂窝复合材料结构和硅橡胶蒙皮相结合的形式。但是由于橡胶蒙皮承受气动载荷的能力有限，所以机翼的整体承载能力并不高。分片式可移动传统硬蒙皮虽然满足了机翼承载和变形需求，但是却无法满足机翼表面光滑、连续和整体气密性等要求，使变形机翼气动效率没有达到最佳。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有橡胶类、分片类等蒙皮结构的整体承载能力不高、变形不均匀等缺陷，提供了一种特定手征单元结构的机翼柔性蒙皮结构及机翼。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种机翼柔性蒙皮结构，包括多条翼缘以及周期性排列在所述翼缘之间的手征单元；所述手征单元关于结构中心对称，包括四个结构子单元，其中每个结构子单元包括：圆环、第一圆弧状韧带和第二圆弧状韧带；所述第一圆弧状韧带的第一端和第二圆弧状韧带的第一端均与所述圆环相切，所述第一圆弧状韧带的第二端与相邻结构子单元的第一圆弧状韧带的第二端相接，所述第二圆弧状韧带的第二端与外侧的翼缘连接。

在根据本发明所述的机翼柔性蒙皮结构中，优选地，所述圆环、第一圆弧状韧带和第二圆弧状韧带的圆心轴位于同一水平面上，且等距离设置；所述第一圆弧状韧带的圆心轴位于手征单元的竖直对称面上，所述第二圆弧状韧带的圆心轴位于所述翼缘外侧。

在根据本发明所述的机翼柔性蒙皮结构中，优选地，所述机翼柔性蒙皮结构的厚度为18-20mm。

在根据本发明所述的机翼柔性蒙皮结构中，优选地，所述手征单元满足以下尺寸关系：

其中R为第一圆弧状韧带和第二圆弧状韧带的半径，d_c为所述圆环的内径，W₁为两条翼缘外侧的间距，δ₂为圆环的壁厚，E₁为第一常量，取值范围为0-1mm。

在根据本发明所述的机翼柔性蒙皮结构中，优选地，所述圆环、第一圆弧状韧带和第二圆弧状韧带的壁厚δ₂相等，且满足：

δ₂＝2*δ₁；

其中δ₁为翼缘的壁厚。

在根据本发明所述的机翼柔性蒙皮结构中，优选地，所述手征单元的高度H为：

H＝2*(2R+E₂)；

其中E₂为第二常量，取值范围为1-1.5mm。