專利名稱：一種形狀記憶彈簧驅(qū)動(dòng)的可變后緣彎度機(jī)翼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可變后緣彎度機(jī)翼。
背景技術(shù)：
目前，大多數(shù)飛機(jī)的控制面(如副翼和襟翼)，均通過(guò)機(jī)械驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)改 變機(jī)翼彎度，為飛機(jī)提供操縱所需的氣動(dòng)力。但是這種采用機(jī)械驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)的 控制面存在機(jī)構(gòu)復(fù)雜、笨重、氣流分離過(guò)早、氣動(dòng)效率低下的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種形狀記憶彈簧驅(qū)動(dòng)的可變后緣彎度機(jī)翼，取代傳 統(tǒng)的機(jī)械驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以解決現(xiàn)有的飛機(jī)控制面機(jī)構(gòu)復(fù)雜、笨重、氣流分離過(guò)早、 氣動(dòng)效率低下的問(wèn)題。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采取的技術(shù)方案是本發(fā)明的可變后緣彎度機(jī) 翼包括機(jī)翼后緣；本發(fā)明的可變后緣彎度機(jī)翼還包括上金屬薄板、第一形狀記
憶彈簧、上支柱、第二形狀記憶彈簧、第三形狀記憶彈簧、下支柱、第四形狀
記憶彈簧、下金屬薄板和連接板；所述上金屬薄板的前端面與連接板的上端固 定連接，上金屬薄板的后端面與機(jī)翼后緣的前端面的上端固定連接，所述下金 屬薄板的前端面與連接板的下端固定連接，下金屬薄板的后端面與機(jī)翼后緣的 前端面的下端固定連接，上金屬薄板和下金屬薄板的同一側(cè)表面沿豎直方向上 分別固定有上支柱和下支柱，所述第一形狀記憶彈簧的兩端分別與固定板和上 金屬薄板固定連接，所述第二形狀記憶彈簧的兩端分別與上支柱和機(jī)翼后緣的 前端面固定連接，所述第三形狀記憶彈簧的兩端分別與固定板和下金屬薄板固 定連接，所述第四形狀記憶彈簧的兩端分別與下支柱和機(jī)翼后緣的前端面固定 連接。
本發(fā)明的有益效果是在本發(fā)明中采用了光滑、連續(xù)的可變彎度機(jī)翼技術(shù)，
取消了機(jī)械式鉸鏈，使得機(jī)翼在變形過(guò)程中，機(jī)翼表面光滑連續(xù)無(wú)縫，這樣避 免控制面偏轉(zhuǎn)時(shí)，由于機(jī)翼表面斜率發(fā)生突變，產(chǎn)生氣流分離，從而改善機(jī)翼 的壓力分布。機(jī)翼彎度的光滑連續(xù)改變還可以提高現(xiàn)有飛行條件下的升阻比， 通過(guò)調(diào)整最大升阻比，提高了最大升力系數(shù)，從而擴(kuò)展了巡航范圍。改變機(jī)翼
3彎度的另一個(gè)效果是在巡航馬赫數(shù)范圍內(nèi)的抖振邊界拓寬了 ，使飛機(jī)可以在飛 行中得到更高的升力系數(shù)。這樣就可以使飛機(jī)在更高的海拔高度上飛行，而避 免機(jī)翼設(shè)計(jì)時(shí)采用低翼載荷對(duì)重量過(guò)大的限制。另外，可變后緣彎度機(jī)翼在變 形過(guò)程中機(jī)翼表面始終保持光滑連續(xù)無(wú)縫，大大地減少了雷達(dá)回波，從根本上 提高了飛機(jī)的隱身性能。對(duì)偵察機(jī)而言，采用可變后緣彎度機(jī)翼可以提高其巡 航能力和增加航程，同時(shí)其隱身性能也大為提高；對(duì)民用客機(jī)而言，采用可變 后緣彎度機(jī)翼減少了其燃油消耗，提高了客機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。因此，本發(fā)明同現(xiàn)在 廣泛采用的機(jī)械驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相比，具有質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、機(jī)翼后緣 連續(xù)偏轉(zhuǎn)的優(yōu)點(diǎn)，從而可以大大地降低飛機(jī)維修成本、提高武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)機(jī) 動(dòng)性和安全性，減少了武器裝備在服役過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)性。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，這種飛 機(jī)外形上的變化能夠使飛機(jī)達(dá)到更大的升阻比，并且擁有高燃油效率、高飛行 質(zhì)量、高安全性能以及更好的可操作性、更快的著陸速度，適應(yīng)各種條件的起 飛場(chǎng)。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)主視示意圖(機(jī)翼后緣5未變形狀態(tài)下)，圖2 是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)主視示意圖(機(jī)翼后緣5變形狀態(tài)下)。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的可變后緣彎度 機(jī)翼包括機(jī)翼后緣5;所述可變后緣彎度機(jī)翼還包括上金屬薄板1、第一形狀
記憶彈簧2、上支柱3、第二形狀記憶彈簧4、第三形狀記憶彈簧6、下支柱7、 第四形狀記憶彈簧8、下金屬薄板9和連接板10;所述上金屬薄板1的前端面 與連接板10的上端固定連接，上金屬薄板1的后端面與機(jī)翼后緣5的前端面 的上端固定連接，所述下金屬薄板9的前端面與連接板10的下端固定連接， 下金屬薄板9的后端面與機(jī)翼后緣5的前端面的下端固定連接，上金屬薄板1 和下金屬薄板9的同一側(cè)表面沿豎直方向上分別固定有上支柱3和下支柱7， 所述第一形狀記憶彈簧2的兩端分別與固定板10和上金屬薄板1固定連接， 所述第二形狀記憶彈簧4的兩端分別與上支柱3和機(jī)翼后緣5的前端面固定連 接，所述第三形狀記憶彈簧6的兩端分別與固定板10和下金屬薄板9固定連 接，所述第四形狀記憶彈簧8的兩端分別與下支柱7和機(jī)翼后緣5的前端面固 定連接。
具體實(shí)施方式
二結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是本實(shí)施方式的第一形狀記憶彈簧2的兩端分別固定板10的中 部和上金屬薄板1的中部固定連接，所述第二形狀記憶彈簧4的兩端分別與上 支柱3的上端和機(jī)翼后緣5的前端面的中部固定連接，所述第三形狀記憶彈簧
6的兩端分別與固定板10的中部和下金屬薄板9的中部固定連接，所述第四 形狀記憶彈簧8的兩端分別與下支柱7的下端和機(jī)翼后緣5的前端面的中部固 定連接。如此設(shè)置，可以使機(jī)翼后緣5彎度達(dá)到最佳狀態(tài)，而且最容易彎曲變 形。
具體實(shí)施方式
三結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的第一形狀記憶
彈簧2、第二形狀記憶彈簧4、第三形狀記憶彈簧6和第四形狀記憶彈簧8的 材質(zhì)均為TiNi形狀記憶合金，具有較好的形狀記憶效果。其它與具體實(shí)施方 式一或二相同。
具體實(shí)施方式
四結(jié)合圖l說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的上金屬薄板l 和下金屬薄板9的材質(zhì)均為鋼、鐵或鋁金屬材料，可根據(jù)使用的需要選擇。其 它與具體實(shí)施方式
一或二相同。
具體實(shí)施方式
五結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的上金屬薄板1 的厚度和下金屬薄板9的厚度相等并均為0.1mm 0.5mm。如此設(shè)置，可滿足 可變后緣彎度機(jī)翼的強(qiáng)度要求。其它與具體實(shí)施方式
一、二、三或四相同。
具體實(shí)施方式
六結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的上金屬薄板1 的厚度和下金屬薄板9的厚度均為0.3mm。在保證可變后緣彎度機(jī)翼的強(qiáng)度要 求的前提下，還可減輕整體重量。其它與具體實(shí)施方式
五相同。
具體實(shí)施方式
七結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的上支柱3和下 支柱7同軸。如此設(shè)置，便于機(jī)翼彎曲。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
工作原理 一個(gè)完整的變形機(jī)翼變彎度的過(guò)程為①對(duì)第三形狀記憶彈簧 6進(jìn)行加熱；②經(jīng)過(guò)一段時(shí)間加熱后，第三形狀記憶彈簧6開(kāi)始收縮變形；③ 下金屬薄板9在第三形狀記憶彈簧6收縮力的作用下，產(chǎn)生彎曲變形；④上金
屬薄板1將繞著上支柱3作彎曲運(yùn)動(dòng)，從而使機(jī)翼后緣5發(fā)生向下'的偏轉(zhuǎn)(參 見(jiàn)附圖2)。反之，若要想使機(jī)翼后緣5發(fā)生向上的偏轉(zhuǎn)，只需對(duì)第一形狀記 憶彈簧2進(jìn)行加熱，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間加熱后，第一形狀記憶彈簧2開(kāi)始收縮變形， 上金屬薄板1在第一形狀記憶彈簧2收縮力的作用下，產(chǎn)生彎曲變形，下金屬 薄板9將繞著下支柱7作彎曲運(yùn)動(dòng)，從而使機(jī)翼后緣5發(fā)生向上的偏轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求
1、一種形狀記憶彈簧驅(qū)動(dòng)的可變后緣彎度機(jī)翼，所述可變后緣彎度機(jī)翼包括機(jī)翼后緣(5)；其特征在于所述可變后緣彎度機(jī)翼還包括上金屬薄板(1)、第一形狀記憶彈簧(2)、上支柱(3)、第二形狀記憶彈簧(4)、第三形狀記憶彈簧(6)、下支柱(7)、第四形狀記憶彈簧(8)、下金屬薄板(9)和連接板(10)；所述上金屬薄板(1)的前端面與連接板(10)的上端固定連接，上金屬薄板(1)的后端面與機(jī)翼后緣(5)的前端面的上端固定連接，所述下金屬薄板(9)的前端面與連接板(10)的下端固定連接，下金屬薄板(9)的后端面與機(jī)翼后緣(5)的前端面的下端固定連接，上金屬薄板(1)和下金屬薄板(9)的同一側(cè)表面沿豎直方向上分別固定有上支柱(3)和下支柱(7)，所述第一形狀記憶彈簧(2)的兩端分別與固定板(10)和上金屬薄板(1)固定連接，所述第二形狀記憶彈簧(4)的兩端分別與上支柱(3)和機(jī)翼后緣(5)的前端面固定連接，所述第三形狀記憶彈簧(6)的兩端分別與固定板(10)和下金屬薄板(9)固定連接，所述第四形狀記憶彈簧(8)的兩端分別與下支柱(7)和機(jī)翼后緣(5)的前端面固定連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種形狀記憶彈簧驅(qū)動(dòng)的可變后緣彎度機(jī)翼， 其特征在于所述第一形狀記憶彈簧(2)、第二形狀記憶彈簧(4)、第三形 狀記憶彈簧(6)和第四形狀記憶彈簧(8)的材質(zhì)均為TiNi形狀記憶合金。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種形狀記憶彈簧驅(qū)動(dòng)的可變后緣彎度機(jī)翼， 其特征在于所述上金屬薄板(1)和下金屬薄板(9)的材質(zhì)均為鋼、鐵或 鋁金屬材料。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的一種形狀記憶彈簧驅(qū)動(dòng)的可變后緣彎 度機(jī)翼，其特征在于所述上金屬薄板(1)的厚度和下金屬薄板(9)的厚 度相等并均為0.1mm 0.5mm。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種形狀記憶彈簧驅(qū)動(dòng)的可變后緣彎度機(jī)翼， 其特征在于所述上金屬薄板(1)的厚度和下金屬薄板(9)的厚度均為0.3mm。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種形狀記憶彈簧驅(qū)動(dòng)的可變后緣彎度機(jī)翼， 其特征在于所述上支柱(3)和下支柱(7)同軸。
全文摘要
一種形狀記憶彈簧驅(qū)動(dòng)的可變后緣彎度機(jī)翼，它涉及一種可變后緣彎度機(jī)翼。針對(duì)傳統(tǒng)飛機(jī)控制面存在機(jī)構(gòu)復(fù)雜、笨重、氣流分離過(guò)早、氣動(dòng)效率低下的問(wèn)題。上金屬薄板的前、后端面與連接板和機(jī)翼后緣的前端面固接，下金屬薄板的前、后端面與連接板和機(jī)翼后緣的前端面固接，上、下金屬薄板的同一側(cè)表面上固定有上、下支柱，第一形狀記憶彈簧的兩端與固定板和上金屬薄板固接，第二形狀記憶彈簧的兩端與上支柱和機(jī)翼后緣的前端面固接，第三形狀記憶彈簧的兩端與固定板和下金屬薄板固接，第四形狀記憶彈簧的兩端與下支柱和機(jī)翼后緣的前端面固接。本發(fā)明具有質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、氣動(dòng)效率高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B64C3/00GK101503113SQ20091007161
公開(kāi)日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2009年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月23日
發(fā)明者冷勁松, 劉力博, 尹維龍, 陳以金 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)