一種翼身融合體類飛行器風(fēng)洞試驗?zāi)Ｐ偷脑O(shè)計加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種翼身融合體類飛行器風(fēng)洞試驗?zāi)Ｐ偷脑O(shè)計加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]翼身融合飛機的概念首先由NASA的Lang ley研究中心于上個世紀90年代初提出，它是一種新型布局的運輸機(客機/貨機)，如附圖1所示。由于其高度的集成特性，浸濕面積遠小于同量級的傳統(tǒng)布局飛機；另外翼身融合體布局展向環(huán)量分布產(chǎn)生的彎矩較小地減輕了結(jié)構(gòu)質(zhì)量，所以與同量級傳統(tǒng)布局的運輸機相比，具有更輕的結(jié)構(gòu)質(zhì)量，更高的升阻比和更低的燃油消耗率。此外，翼身融合布局還在安全性、舒適性和環(huán)境噪聲等方面具有潛在的優(yōu)勢，因而美、歐、俄等航空工業(yè)較發(fā)達的國家相繼投入大量資源進行研究。風(fēng)洞試驗是進行飛行器研制必不可少的手段之一，而試驗?zāi)Ｐ偷脑O(shè)計又是風(fēng)洞試驗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
[0003]高速風(fēng)洞模型設(shè)計規(guī)范(即國軍標(biāo)GB569-88)中對測力試驗?zāi)Ｐ驮O(shè)計提出了明確的規(guī)定:在1.2米量級風(fēng)洞中試驗?zāi)Ｐ筒粦?yīng)超過56kg，且越輕越好；嚴格保證模型的剛度和強度。然而翼身融合體類飛行器與常規(guī)飛行器在外形上的區(qū)別是機翼與機身融合一體，機身更加扁平，常規(guī)的模型設(shè)計方法不利于模型的掏空減重，無法保證模型的重量符合國軍標(biāo)要求；且分部件加工提高了加工難度，部件組合的精度也遠遠低于整體加工的精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種翼身融合體類飛行器風(fēng)洞試驗?zāi)Ｐ偷脑O(shè)計加工方法，通過合理的設(shè)計方法，降低翼身融合體類試驗?zāi)Ｐ偷募庸るy度、減輕模型重量、提高模型加工精度、提高模型的剛度和強度。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0006]—種翼身融合體類飛行器風(fēng)洞試驗?zāi)Ｐ偷脑O(shè)計加工方法，包括:
[0007](I)預(yù)先準備上部和下部，并分別在上部的底部和下部的上部分別加工有一個槽，所述槽的前端較窄而后端較寬；
[0008](2)將上部和下部組合并裝配成一個整體，按試驗?zāi)Ｐ偷脑O(shè)計外形進行加工，其中，上部的槽和下部的槽彼此連通構(gòu)成一個封閉的空腔，該空腔由試驗?zāi)Ｐ偷臋C頭延伸至機翼的后部，且相對于試驗?zāi)Ｐ偷妮S線左右對稱。
[0009]優(yōu)選的是，所述的翼身融合體類飛行器風(fēng)洞試驗?zāi)Ｐ偷脑O(shè)計加工方法中，所述槽為四邊形，四條邊兩兩為一組相對于試驗?zāi)Ｐ偷妮S線對稱分布。
[0010]優(yōu)選的是，所述的翼身融合體類飛行器風(fēng)洞試驗?zāi)Ｐ偷脑O(shè)計加工方法中，其中，所述步驟(I)中，在下部的槽內(nèi)設(shè)置有兩個加強肋，分別配置在下部的槽的前部和后部，并且與試驗?zāi)Ｐ偷妮S線相垂直，在上部的槽內(nèi)設(shè)置有兩個加強筋，與下部的兩個加強筋對應(yīng)設(shè)置。
[0011]優(yōu)選的是，所述的翼身融合體類飛行器風(fēng)洞試驗?zāi)Ｐ偷脑O(shè)計加工方法中，其中，所述步驟(I)中，還加工天平座，當(dāng)上部和下部組合并裝配成一個整體時，天平座被容納并固定在該空腔內(nèi)。
[0012]優(yōu)選的是，所述的翼身融合體類飛行器風(fēng)洞試驗?zāi)Ｐ偷脑O(shè)計加工方法中，所述步驟(I)中，在上部的槽內(nèi)加工方槽，所述方槽位于天平座的前側(cè)。
[0013]優(yōu)選的是，所述的翼身融合體類飛行器風(fēng)洞試驗?zāi)Ｐ偷脑O(shè)計加工方法中，所述步驟(2)中，加工時采用數(shù)控加工的方法。
[0014]本發(fā)明的技術(shù)效果為:
[0015](I)降低試驗?zāi)Ｐ驮O(shè)計和加工的難度。因為翼身融合體類飛行器外形基本是曲面，常規(guī)設(shè)計方法是先分部件加工后組裝，而本發(fā)明提出的整體加工、一體成型的設(shè)計加工方法更加簡潔、快速。
[0016](2)減輕了模型的重量。常規(guī)的模型設(shè)計方法考慮到加工困難以及組裝精度，一般只在機身處進行局部減重。而本發(fā)明提供的設(shè)計方法將模型一分為二，便于模型的整體掏空減重。
[0017](3)本發(fā)明提出在模型內(nèi)部設(shè)置加強肋的方法，保證了模型減重后的剛度和強度。
[0018](4)本發(fā)明提出的模型整體數(shù)控加工的方法，加工精度更高。
【附圖說明】
[0019]圖1為一種翼身融合體類飛行器示意圖；
[0020]圖2為在上部的底部和下部的上部分別加工槽后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為將上部和下部組合并裝配成一個整體之前上部的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0023]請參閱圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明提供了一種翼身融合體類飛行器風(fēng)洞試驗?zāi)Ｐ偷脑O(shè)計加工方法，包括:
[0024](I)將模型分成上部和下部兩部分設(shè)計，并分別在上部的底部和下部的上部分別加工有一個槽6，5，所述槽6，5的前端較窄而后端較寬；
[0025](2)將上部和下部組合并裝配成一個整體，按試驗?zāi)Ｐ偷脑O(shè)計外形進行加工，其中，上部的槽和下部的槽彼此連通構(gòu)成一個封閉的空腔，該空腔由試驗?zāi)Ｐ偷臋C頭延伸至機翼的后部，且相對于試驗?zāi)Ｐ偷妮S線左右對稱。
[0026]本發(fā)明中，將備料分成上下兩部分，然后進行掏空減重(即在上部的底部加工槽6和下部的上部加工槽5)，一方面便于模型的加工，另一方面使得掏空減重更加徹底，保證了模型的重量符合試驗要求。另外，本發(fā)明采用了整體加工、一體成型，提高了加工精度和加工速度。
[0027]在一個【具體實施方式】中，試驗?zāi)Ｐ偷木唧w加工過程為:
[0028]1、根據(jù)試驗?zāi)Ｐ偷耐庑翁攸c，分成上下兩部分備料；根據(jù)設(shè)計需要及模型外形對上下兩部分備料先進行掏空減重。所形成的空腔是由機頭延伸至機翼的后部，所減重量更大。
[0029]2、加工天平座3，通過柱銷與試驗?zāi)Ｐ蜕舷虏糠峙浜习惭b。
[0030]3、根據(jù)需要進行加強肋4的加工和安裝，通過螺栓和螺母將上下兩部分、加強肋4
組合拉緊。
[0031]4、在天平座前設(shè)置一方槽1，便于安裝模型與天平的壓緊螺栓。
[0032]5、將組合后的模型整體數(shù)控加工。
[0033]其中，上部設(shè)置方槽、天平座、加強筋，在加強筋上設(shè)置螺栓孔；對下部設(shè)置加強筋，在該加強筋上也設(shè)置螺栓孔，上部和下部固定是通過螺栓固定。方槽對設(shè)計位置位于天平座之前，其主要作用是便于安裝天平與模型之間對拉緊螺釘。
[0034]優(yōu)選地，所述的翼身融合體類飛行器風(fēng)洞試驗?zāi)Ｐ偷脑O(shè)計加工方法中，所述槽為四邊形，四條邊兩兩為一組相對于試驗?zāi)Ｐ偷妮S線對稱分布。
[0035]優(yōu)選地，所述的翼身融合體類飛行器風(fēng)洞試驗?zāi)Ｐ偷脑O(shè)計加工方法中，其中，所述步驟(I)中，在下部的槽5內(nèi)設(shè)置有兩個加強肋4，分別配置在下部的槽的前部和后部，并且與試驗?zāi)Ｐ偷妮S線相垂直，在上部的槽內(nèi)設(shè)置有兩個加強筋，與下部的兩個加強筋對應(yīng)設(shè)置。設(shè)置兩根加強肋4，通過加強肋提高模型的剛度和強度。加強筋上設(shè)有螺栓孔2，試驗?zāi)Ｐ蛯ι舷聝刹糠滞ㄟ^螺栓固定在一起。
[0036]優(yōu)選地，所述的翼身融合體類飛行器風(fēng)洞試驗?zāi)Ｐ偷脑O(shè)計加工方法中，其中，所述步驟(I)中，還加工天平座，當(dāng)上部和下部組合并裝配成一個整體時，天平座被容納并固定在該空腔內(nèi)。
[0037]優(yōu)選地，所述的翼身融合體類飛行器風(fēng)洞試驗?zāi)Ｐ偷脑O(shè)計加工方法中，所述步驟
(1)中，在上部的槽內(nèi)加工方槽，所述方槽位于天平座的前側(cè)。方槽的作用是在模型裝上天平后，可以在方槽處安裝天平的拉緊螺釘。
[0038]優(yōu)選地，所述的翼身融合體類飛行器風(fēng)洞試驗?zāi)Ｐ偷脑O(shè)計加工方法中，所述步驟
(2)中，加工時采用數(shù)控加工的方法。本發(fā)明提出的模型整體數(shù)控加工的方法，加工精度更尚O
[0039]本發(fā)明雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動和修改，因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當(dāng)以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍為準。
【主權(quán)項】
1.一種翼身融合體類飛行器風(fēng)洞試驗?zāi)Ｐ偷脑O(shè)計加工方法，其特征在于，包括: (1)將模型分成上部和下部兩部分進行設(shè)計，并分別在上部的底部和下部的上部分別加工有一個槽，所述槽的前端較窄而后端較寬； (2)將上部和下部組合并裝配成一個整體，按試驗?zāi)Ｐ偷脑O(shè)計外形進行加工，其中，上部的槽和下部的槽彼此連通構(gòu)成一個封閉的空腔，該空腔由試驗?zāi)Ｐ偷臋C頭延伸至機翼的后部，且相對于試驗?zāi)Ｐ偷妮S線左右對稱。2.如權(quán)利要求1所述的翼身融合體類飛行器風(fēng)洞試驗?zāi)Ｐ偷脑O(shè)計加工方法，其特征在于，所述槽為四邊形，四條邊兩兩為一組相對于試驗?zāi)Ｐ偷妮S線對稱分布。3.如權(quán)利要求1或2所述的翼身融合體類飛行器風(fēng)洞試驗?zāi)Ｐ偷脑O(shè)計加工方法，其特征在于，其中，所述步驟(I)中，在下部的槽內(nèi)設(shè)置有兩個加強肋，分別配置在下部的槽的前部和后部，并且與試驗?zāi)Ｐ偷妮S線相垂直，在上部的槽內(nèi)設(shè)置有兩個加強筋，與下部的兩個加強筋對應(yīng)設(shè)置。4.如權(quán)利要求3所述的翼身融合體類飛行器風(fēng)洞試驗?zāi)Ｐ偷脑O(shè)計加工方法，其特征在于，其中，所述步驟(I)中，還加工天平座，當(dāng)上部和下部組合并裝配成一個整體時，天平座被容納并固定在該空腔內(nèi)。5.如權(quán)利要求4所述的翼身融合體類飛行器風(fēng)洞試驗?zāi)Ｐ偷脑O(shè)計加工方法，其特征在于，所述步驟(I)中，在上部的槽內(nèi)加工方槽，所述方槽位于天平座的前側(cè)。6.權(quán)利要求4所述的翼身融合體類飛行器風(fēng)洞試驗?zāi)Ｐ偷脑O(shè)計加工方法，其特征在于，所述步驟(2)中，加工時采用數(shù)控加工的方法。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種翼身融合體類飛行器風(fēng)洞試驗?zāi)Ｐ偷脑O(shè)計加工方法，包括：(1)將模型分成上部和下部兩部分進行設(shè)計，并分別在上部的底部和下部的上部分別加工有一個槽，所述槽的前端較窄而后端較寬；(2)將上部和下部組合并裝配成一個整體，按試驗?zāi)Ｐ偷脑O(shè)計外形進行加工，其中，上部的槽和下部的槽彼此連通構(gòu)成一個封閉的空腔，該空腔由試驗?zāi)Ｐ偷臋C頭延伸至機翼的后部，且相對于試驗?zāi)Ｐ偷妮S線左右對稱。本發(fā)明降低試驗?zāi)Ｐ驮O(shè)計和加工的難度，減輕了模型的重量，模型整體數(shù)控加工，加工精度更高。
【IPC分類】G01M9/08
【公開號】CN105181293
【申請?zhí)枴緾N201510303076
【發(fā)明人】吳軍飛, 潘曉軍, 童木華, 歐平, 秦永明
【申請人】中國航天空氣動力技術(shù)研究院
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年6月4日