一种具有主动柔性前缘的颤振模型制造技术

本发明专利技术涉及一种具有主动柔性前缘的颤振模型，属于气动弹性试验技术领域。所述颤振模型包括机翼梁(1)、前缘、主盒段以及合金丝(9)，所述机翼梁贯穿并固定连接在所述主盒段内，所述前缘与所述主盒段的对接板相互铰接，且所述前缘与所述主盒段通过若干合金丝(9)连接，所述合金丝为形状记忆合金，通过控制所述合金丝的收缩来控制所述前缘相对于所述主盒段的翻转。本发明专利技术通过对形状记忆合金的温度控制，实现机翼前缘形状改变，进而能够改变机翼翼型及攻角。通过记忆合金独有的形状记忆特性，替代现有技术中操纵系统对前缘偏转的控制，其结构更加简单、驱动效率更高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于气动弹性试验
，特别是涉及到一种具有主动柔性前缘的颤振模型。
技术介绍
主动柔性机翼技术在提高空战机动性、提高颤振速度、减缓阵风与机动载荷方面具有较好的效果，与传统的机翼结构相比，主动柔性机翼结构可以实现机翼形状、厚度、弯度等重要参数的实时改变，采用多个前缘和后缘操纵面，在主动控制系统的操纵下，多个控制面协调偏转，主动地使机翼发生既定的扭转变形，进而改变飞机运动特性。现有的机翼颤振模型，进行颤振主动抑制，阵风减缓与机动载荷减缓的风洞试验时，通常采用前/后缘活动面，需要相应的操纵系统以控制前缘相对于后缘(主盒段)进行翻转，主动控制系统/操纵系统的设计较为复杂，给整个机翼颤振模型的设计、加工带来困难。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种新的颤振模型，具体的是，通过设计一种新的颤振控制系统，用以代替原有的对前缘进行偏转控制的操纵系统，使得前缘相对于后缘(主盒段)进行偏转时更为方便快捷，且整个颤振模型设计简单、加工方便。本专利技术具有主动柔性前缘的颤振模型，主要包括机翼梁、前缘、主盒段以及合金丝，所述机翼梁贯穿并固定连接在所述主盒段内，所述前缘与所述主盒段的对接板相互铰接，且所述前缘与所述主盒段通过若干合金丝连接，所述合金丝为形状记忆合金，通过控制所述合金丝的收缩来控制所述前缘相对于所述主盒段的翻转。优选的是，所述前缘包括前缘腹板，所述主盒段包括后缘腹板及主盒段腹板，前缘腹板与主盒段腹板通过前缘转轴相互铰接，所述合金丝包括互不连接
的两组，分别设置在所述前缘转轴的两侧，任一组所述合金丝的一端固定在所述前缘腹板上，另一端穿过所述主盒段腹板后固定在所述后缘腹板上。在上述方案中优选的是，所述合金丝在其与所述前缘腹板、后缘腹板以及主盒段腹板连接处均包覆有绝缘的包覆线夹，所述合金丝通过空心螺栓固定在前缘腹板与后缘腹板上，所述包覆线夹置于所述空心螺栓的空心腔内，并向远离空心螺栓外凸出一段。在上述方案中优选的是，所述合金丝通过加热方式变形。在上述方案中优选的是，所述任一组合金丝串联后连接电源，所述加热方式包括采用脉宽调制电流加热。在上述方案中优选的是，所述合金丝通过流场方式降温变形。在上述方案中优选的是，所述形状记忆合金包括T i-49.8％Ni合金丝。在上述方案中优选的是，所述前缘与所述主盒段之间的缝隙填充有柔性橡胶。本专利技术通过在机翼上下翼面蒙皮附近布置智能材料驱动器，即上述所述的形状记忆合金，从而实现机翼前缘形状改变，进而能够改变机翼翼型及攻角。通过记忆合金独有的形状记忆特性，替代现有技术中操纵系统对前缘偏转的控制，其结构更加简单、驱动效率更高。附图说明图1为本专利技术具有主动柔性前缘的颤振模型的一优选实施例的结构示意图。图2为图1所示实施例的颤振模型外形结构示意图。图3为图1所示实施例的俯视图。其中，1-机翼梁、2-前缘维形肋、3-主盒段维形肋、4-前缘腹板、5-后缘腹板、6-前缘蒙皮、7-主盒段蒙皮、8-连接支臂、9-合金丝、10-空心螺栓、11-前缘转轴、12-主盒段腹板、13-柔性橡胶、14-绝缘线夹。具体实施方式为使本专利技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术
实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术保护范围的限制。下面通过实施例对本专利技术做进一步详细说明。本专利技术提供了一种新的颤振模型，具体的是，通过设计一种新的颤振控制系统，用以代替原有的对前缘进行偏转控制的操纵系统，使得前缘相对于后缘(主盒段)进行偏转时更为方便快捷，且整个颤振模型设计简单、加工方便。本专利技术具有主动柔性前缘的颤振模型，如图1及图2所示，主要包括四部分构成，分别为机翼梁1、前缘、主盒段以及合金丝9，参考图1，所述机翼梁贯穿并固定连接在所述主盒段内，由此，参考图1，左侧弧状的一部分为前缘，右侧弧状的一部分为后缘，也就是主盒段，前缘与后缘(主盒段)之间铰接，主盒段通过贯穿并固定在其内的机翼梁1连接至飞机本体上，这样，后缘即可通过其与主盒段的铰接关系而实现其相对应主盒段的偏转。在主动柔性技术中，前缘相对于后缘的偏转基本上是采用主动控制技术加以实现，特别是采用操纵系统控制前缘的偏转方向或者偏转角度，本专利技术中，通过形状记忆合金丝进行控制，所述前缘与所述主盒段通过若干合金丝连接，所述合金丝为形状记忆合金，通过控制所述合金丝的收缩来控制所述前缘相对于所述主盒段的偏转。为达到上述目的，除了根据形状记忆合金的特性设计控制系统以外，前、
后缘之间的位置关系也必须加以明确，为此，本实施例对前、后缘的结构及连接关系进行详细描述。参考图1及图2，前缘为弧状结构，其主要由前缘维形肋2、前缘腹板4、前缘蒙皮6组成，前缘维形肋2为弧状肋，肋的两端分别连接在前缘腹板4的两侧，并向远离前缘腹板4的方向收缩，从而形成如图1左侧所示的锥形结构的前缘，主盒段也是与前缘结构类似的锥形结构，其底边为主盒段腹板12，主盒段维形肋3的两端分别连接在主盒段腹板12的两侧，并向远离主盒段腹板12的方向收缩，与前缘不同的是，由于主盒段的主盒段维形肋3长度更长，其外在表现为整个主盒段更加细长，因此，其在主盒段内部还设置有后缘腹板5，机翼梁1设置在后缘腹板5与主盒段腹板12之间，并固定连接在主盒段腹板12上。可以理解的是，上述主盒段腹板12与机翼梁1的连接为紧固连接，其可以是螺栓连接、铆接等，比如，参考图1或图3，连接两者的结构为连接支臂8，两个连接支臂8的一端固定在主盒段腹板12上，并向机翼梁1的方向延伸形成具有夹持通孔的另一端，机翼梁1穿过该通孔，并通过螺栓与连接支臂8连接。本实施例中，通过上述结构形成了前缘与主盒段的整体框架结构，最后，在前缘上覆盖前缘蒙皮6、在主盒段上覆盖主盒段蒙皮7形成如图2所示的机翼外形结构。再次参考图1，前缘的前缘腹板4与主盒段的主盒段腹板12相互铰接，具体的，在前缘腹板4的中部设置有单耳，同理，在主盒段腹板12的中部位置设置有双耳，结合图3，进而可以通过前缘转轴11相互铰接，需要说明的是，单耳或双耳的位置设置在前缘腹板4或主盒段腹板12的中部，这里的中部是指相对于连接蒙皮的侧边而言，比如，在前缘腹板4上，其两个侧边分别连接机翼的上下蒙皮，由此可抽离出两条平行的侧边线a、b，前缘腹板4上的单耳即设置在一条夹在两条平行线之间且到两条平行线的距离相等的线段c上，可以理解的是，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有主动柔性前缘的颤振模型，其特征在于：包括机翼梁(1)、前缘、主盒段以及合金丝(9)，所述机翼梁贯穿并固定连接在所述主盒段内，所述前缘与所述主盒段的对接板相互铰接，且所述前缘与所述主盒段通过若干合金丝(9)连接，所述合金丝为形状记忆合金，通过控制所述合金丝的收缩来控制所述前缘相对于所述主盒段的偏转。

【技术特征摘要】
1.一种具有主动柔性前缘的颤振模型，其特征在于：包括机翼梁(1)、前缘、主盒段以及合金丝(9)，所述机翼梁贯穿并固定连接在所述主盒段内，所述前缘与所述主盒段的对接板相互铰接，且所述前缘与所述主盒段通过若干合金丝(9)连接，所述合金丝为形状记忆合金，通过控制所述合金丝的收缩来控制所述前缘相对于所述主盒段的偏转。2.如权利要求1所述的具有主动柔性前缘的颤振模型，其特征在于：所述前缘包括前缘腹板(4)，所述主盒段包括后缘腹板(5)及主盒段腹板(12)，前缘腹板(4)与主盒段腹板(12)通过前缘转轴(11)相互铰接，所述合金丝(9)包括互不连接的两组，分别设置在所述前缘转轴(11)的两侧，任一组所述合金丝的一端固定在所述前缘腹板(4)上，另一端穿过所述主盒段腹板(12)后固定在所述后缘腹板(5)上。3.如权利要求1所述的具有主动柔性前缘的颤振模型，其特征在于：所述合金丝(9)在其与所述前缘腹...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄国宁，陈海，赵冬强，霍应元，严泽洲，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61