[发明专利]一种大变形的双Ω形蜂窝状结构及具有其的柔性蒙皮

说明书

本申请属于柔性蒙皮结构技术领域，特别涉及一种大变形的双Ω形蜂窝状结构及具有其的柔性蒙皮。大变形的双Ω形蜂窝状结构包括双Ω形蜂窝单元和横梁。所述双Ω形蜂窝单元包括两个蜂窝肋，所述蜂窝肋呈Ω形，两个所述蜂窝肋上下对称且开口相对设置，两个所述蜂窝肋之间具有预定距离；横梁包括两个，两个所述横梁分别设置在所述双Ω形蜂窝单元的左右两侧。本申请的大变形的双Ω形蜂窝状结构及具有其的柔性蒙皮，吸取了波纹结构和蜂窝结构的构型特点，能够兼具面内变形能力强和法向刚度较大的优点，同时，该结构中由于引入横梁结构，使得结构在沿一个方向受拉或受压时，结构在另一个方向的变形量为零，即为零泊松比结构。

技术领域

本申请属于柔性蒙皮结构技术领域，特别涉及一种大变形的双Ω形蜂窝状结构及具有其的柔性蒙皮。

背景技术

变体飞机是未来飞行器研制的重要发展方向，目前的飞机是在标准静态设计的基础上，只能在有限的服役条件下提高飞机性能。而变体飞机能够在多种飞行状态条件下，根据需要改变布局或机翼形状，解决不同设计点气动布局的矛盾，达到增加升力、降低阻力、提高升阻比、增大航程、改善气动效率、提高飞机机动能力的目的，从而在每个阶段都获得最高的效率，最终实现飞机气动效率跨越式提升。

柔性蒙皮技术是制约变体飞机工程化应用的关键技术壁垒，变体飞机的柔性蒙皮应具有以下特点：蒙皮面内变形能力强，即可以在小驱动力下即可发生所需的大变形；零泊松比特性，即机翼沿弦向变形时，展向不变形；蒙皮应具有较大的法向刚度，即能够承受面外气动载荷并维形。

现有的结构形式很难同时满足上述柔性蒙皮的基本性能要求，如波纹板结构具有很好的面内变形能力，每个波纹在沿波纹方向力的作用下会产生扩张或收缩变形，多个波纹的变形累积使得这种结构产生的变形远大于平板，但前提是需要有很大的面内驱动力，而在垂直于波纹的方向，传统的波纹夹层板的面外刚度较小，无法承受较大的面外载荷和面外弯矩；蜂窝结构则具有较大的面外刚度，但由于蜂窝壁的几何构型较为稳定，难以产生较大的面内变形量。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本申请的目的是提供了一种大变形的双Ω形蜂窝状结构及具有其的柔性蒙皮，以解决现有技术中存在的至少一个问题。

本申请的技术方案是：

一种大变形的双Ω形蜂窝状结构，包括：

双Ω形蜂窝单元，所述双Ω形蜂窝单元包括两个蜂窝肋，所述蜂窝肋呈Ω形，两个所述蜂窝肋上下对称且开口相对设置，两个所述蜂窝肋之间具有预定距离；

横梁，包括两个，两个所述横梁分别设置在所述双Ω形蜂窝单元的左右两侧。

可选地，所述蜂窝肋包括4个1/4圆弧段和2个直线段，由1/4圆弧段、直线段、1/4圆弧段、1/4圆弧段、直线段、1/4圆弧段依次连接。

可选地，L1＞L2+L3+2R，其中，L1为横梁长度，L2为双Ω形蜂窝单元中两个蜂窝肋的间距，L3为蜂窝肋的直线段长度，R为蜂窝肋的圆弧段半径。

可选地，所述双Ω形蜂窝单元与所述横梁一体成型。

本申请的第二个方面提供了一种柔性蒙皮，所述柔性蒙皮包括上所述的大变形的双Ω形蜂窝状结构。

可选地，包括多个所述大变形的双Ω形蜂窝状结构，呈阵列排布，其中，

每行中，相邻两个所述双Ω形蜂窝单元之间共用一个所述横梁；

每列中，所述双Ω形蜂窝单元同侧的相邻两个所述横梁相互连接。

可选地，包括12个所述大变形的双Ω形蜂窝状结构，呈2行6列排布。

可选地，包括24个所述大变形的双Ω形蜂窝状结构，呈2行12列排布。