[发明专利]一种速控机翼的方法与装置

摘要

本发明公开一种速控机翼的方法与装置。取航速为控制量，经智能处理后控制伺服器。受控伺服器依指令改变翼型气动特性，即在低速飞行中获得大升力、在高速飞行中获得小阻力的气动特性，解决当前机翼的气动特性不可调控所带来的在低速飞行时升力太小，滑翔性太差；在高速飞行时阻力太大，难以提高航速的矛盾。运用本发明可缩短舰载机连续起飞的间隔、安全可靠地在航母上的短跑道、小动力、免用弹射器助推、约以临界离舰速度的一半即可获得大于起飞重量的升力、提高格斗与非格斗耗油比、扩大战斗半径、提高滑翔性和延长临界动力时的留空时间及降低着陆速度的临界点，以更低的临界速度着舰，减轻尾钩与起落架所受到的冲击损害来提高飞机机动性的技术。

主权项

1.一种速控机翼装置，其特征是它包括飞机的航速控制其机翼的气动特性改变量和机翼面积改变量的装置，以及该装置分四个部分：部分一，航速变量采集部分，将速度电子控制器输入端与飞机的空速管的输出端连接起来；部分二，数据智能处理部分，采用电脑技术智能而精确地以航速为源控制信号，经过速控器处理后控制伺服器的运动状态，伺服器不同的运动状态对应获取飞机机翼不同的性状和机翼不同的面积而令飞机低速起飞过程中获得大升力、等待着舰或着陆过程中低速盘旋的留空时间，以及高速航行过程中大幅降低机翼的气阻，提高和优化机翼的气动特征，最终达到提高和优化飞机的机动性；部分三，控制机翼翼型伺服器部分，采用机翼气动性状伺服器来实现改变飞机机翼气动性状的目的，机翼气动性状伺服器的结构、运动方式、工作介质和制作材料以及在同一机翼里设置机翼气动性状伺服器的数量均不受限制；部分四，控制机翼面积伺服器部分，采用机翼面积伺服器来实现改变飞机机翼面积的目的，机翼面积伺服器的结构、运动方式、工作介质和制作材料以及在同一机翼里设置机翼面积伺服器的数量均不受限制；经过这四部分的工艺环节逻辑联动，即可实现来自飞机空速管的航速变量转化成电平形式的变量，且作为速度电子控制器的控制变量，速度电子控制器的输出变量作为伺服器的控制变量，控制伺服器的运动状态，伺服器不同的运动状态对应控制飞机机翼不同的气动性状和机翼面积的变化量，从而达到飞机从零航速开始起飞的过程中以尽可能低的离舰速度而获取尽可能大的起飞升力、提高和优化飞机的滑翔性能而延长等待着舰或着陆过程中低速低耗盘旋的留空时间，以及高速航行过程中大幅降低机翼的气阻，提高和优化机翼的气动特征；在机翼内部合适的地方安装电子速度控制器（14），以下简称速控器（14），速控器（14）的控制信号输入端与飞机的空速管的输出端连接起来，速控器（14）将空速管输出的电平处理之后，通过它的输出端与气泵（13）的电气开关联接，即可实现由飞机的航速来控制伺服器中的气泵（13）的供气与排气；该伺服器由气泵（13）、气管（10）、上柱形气囊A（8A）、下柱形气囊A（9A）和前缘气囊A构成气动系统，受飞机航速控制的速控器（14）、气泵（13）、上柱形气囊A（8A）、下柱形气囊A（9A）均安装在机翼内弦线附近的安装基板上，其中上柱形气囊A（8A）的作用面向上方的，放气状态的上柱形气囊AF（8AF）控制翼型的上弧面AF（2AF），充气状态的上柱形气囊AC（8.1AC）控制翼型的上弧面AC（2.1AC）；下柱形气囊A（9A）的作用面向下方的，放气状态的下柱形气囊AF（9AF）控制翼型的下弧面AF（3AF），充气状态的下柱形气囊AC（9.1AC）控制翼型的下弧面AC（3.1AC）；前缘气囊A的作用面向前方的，放气状态的前缘气囊AF（1AF）控制前缘为基本翼型的前缘，充气状态的前缘气囊AC（1.1AC），可令机翼前缘几何形状能在水滴形状与尖峰形状之间转换；机翼的气动特性就是通过气泵（13）受到飞机空速管所提供的航速变量而改变向上柱形气囊A（8A）、下柱形气囊A（9A）和前缘气囊A的供气与排气来实现改变的；此外，还装有由拉簧（4）、限定索（5）、固定环（6）和保形器（7）构成的翼型保形系统，其中限定索（5）是根据气动特征对应翼型形状之要求确定其长度的，并取限定索（5）中部合适的位置固定连接在安装基板上且形成上下两个自由端，向上的自由端从圆柱形的拉簧（4）中间穿过，与上弧面A（2A）上的固定环（6）连接，向下的自由端从圆柱形的拉簧（4）中间穿过，与下弧面A（3A）上的固定环（6）连接；当气泵（13）向上柱形气囊A（8A）和下柱形气囊A（9A）充气前，上弧面AF（2AF）和下弧面AF（3AF）均处放气状态，对应的上蒙皮和下蒙皮在上下蒙皮后缘复位器（15）的作用下分别独自复位，当气泵（13）向上柱形气囊A（8A）和下柱形气囊A（9A）充气后，上弧面AC（2.1AC）和下弧面AC（3.1AC）均受挤压而形变，对应的上蒙皮和下蒙皮随之按翼型保形系统确定的运动轨迹形成充气状态下的翼型之后，对应的上蒙皮和下蒙皮后缘部分均要向前缘方向移动，从而它们后缘上固定连接的后缘滚轮（18）在后缘滚轮槽（17）内滚动而压迫后缘压簧（16），因为后缘压簧（16）的一端置于后缘滚轮槽（17）内的压紧端，后缘压簧（16）的另一端固接一段延长杆之后与上蒙皮的后缘边上合适的地点固定连接，且在上蒙皮的后缘边对应的位置上固定连接一个后缘滚轮（18），后缘滚轮（18）置于后缘滚轮槽（17）中，可随着上蒙皮后缘边的来回平移运动在后缘滚轮槽（17）内来回滚动，下蒙皮的后缘边运动结构与运动方式与上蒙皮的一样；后缘滚轮槽（17）内的后缘滚轮（18）滚动方向与翼型的中弧线方向一致地安装在机翼的后缘（19）内，上蒙皮和下蒙皮均可分别独立地紧挨在后缘滚轮槽（17）的上表面和下表面滑动；上柱形气囊A（8A）、下柱形气囊A（9A）和前缘气囊A均能够分别独立充放气，独立完成机翼上方的翼型气动特性的改变，独立完成机翼下方的翼型气动特性的改变，独立完成机翼前缘的翼型气动特性的改变。