[发明专利]一种剪切变后掠翼面及其设计方法

权利要求书

1.一种剪切变后掠翼面，其特征在于，包括内翼和外翼，所述内翼与机身固定；所述外翼包括平行的至少三根梁和布设在多根梁之间的若干翼肋，所述翼肋与梁采用销轴连接，所述翼肋、梁绕销轴转动；所述外翼一端伸入内翼内部，每根梁装配到与内翼固定的一个转轴上，多个转轴按沿来流方向的直线布置；一根梁延伸到机身内部，连接到驱动机构上。

2.根据权利要求1所述的剪切变后掠翼面，其特征在于，所述梁为三根，包括主翼梁、前梁、后梁，所述若干翼肋相互平行，所述翼肋为不规则板状结构，每个翼肋包括中心孔、两端凸出的限位部；所述主翼梁从翼肋中心孔穿过，所述销轴穿过翼肋、翼肋中心孔中的梁，所述中心孔留有容纳翼肋与梁相对转动的余量；所述翼肋两个限位部分别伸入前后梁的限位孔中，所述销轴穿过梁、梁限位孔中的翼肋限位部，所述限位孔留有容纳翼肋与梁相对转动的余量。

3.根据权利要求2所述的剪切变后掠翼面，其特征在于，所述若干翼肋之间还布置桁条，所述桁条与梁平行，所述桁条嵌入翼肋边缘的开槽中，所述开槽留有余量，容纳桁条相对翼肋转动。

4.根据权利要求3所述的剪切变后掠翼面，其特征在于，所述桁条与翼肋通过销轴连接，桁条与翼肋能够相对转动。

5.根据权利要求3所述的剪切变后掠翼面，其特征在于，所述外翼上下表面采用柔性蒙皮覆盖，所述蒙皮包括多个小块，所述蒙皮用压条固定在翼肋和桁条上。

6.根据权利要求5所述的剪切变后掠翼面，其特征在于，所述蒙皮采用形状记忆聚合物作为基底，加入复合材料纤维进行增强；所述蒙皮弹性模量取值范围为5-20Mpa。

7.根据权利要求1所述的剪切变后掠翼面，其特征在于，所述驱动机构包括液压驱动器、液压驱动杆，所述液压驱动杆与中间的一根梁通过转轴连接；

所述驱动机构还包括位移传感器，所述位移传感器固定在液压驱动器侧面安装板上，所述位移传感器拉杆通过连接板与液压驱动杆相连，所述拉杆与液压驱动杆同步运动。

8.根据权利要求1所述的剪切变后掠翼面，其特征在于，所述外翼靠外侧的两条梁上分别固定有外翼前缘和后缘，所述内外翼交界处留有一定的缝隙，当弹翼剪切变后掠后，所述外翼后缘部分进入内翼内部。

9.一种剪切变后掠翼面设计方法，其特征在于，包括如下步骤

根据蒙皮承受最大气动压力，给定蒙皮初始尺寸，

以蒙皮初始尺寸为初始值，建立中间为蒙皮、四边为骨架、四个角可自由转动的有限元模型，在蒙皮上垂直施加最大气动压力，通过静力分析，进行蒙皮尺寸和弹性模量的优化；

根据优化后的蒙皮尺寸布置梁、翼肋、桁条，建立翼面有限元模型，将销轴设置为在平面内转动的旋转副，驱动机构施加力矩，推动外翼剪切旋转，获得不同剪切角需要的驱动力矩。

10.根据权利要求9所述的剪切变后掠翼面设计方法，其特征在于，所述进行蒙皮尺寸和弹性模量的优化，优化变量是蒙皮的长、宽、厚度和弹性模量，优化目标是蒙皮尺度最大和驱动力矩最小，优化约束条件是在最大气动压力下蒙皮面的变形不超过2mm，弹性模量变化范围5-20Mpa。