一种变弯度机翼翼肋及制造方法技术

本发明专利技术涉及一种变弯度机翼翼肋及制造方法，属于飞行器结构技术领域。本发明专利技术利用金属增材制造技术，实现了变弯度机翼中的固定和运动机构的一体化设计制造，减少了零部件连接的数量，大幅降低了装配工序量和由此引入的装配应力，进而降低了变弯度机翼所需的驱动系统动力和重量；在保证结构的强度和刚度满足变弯度机翼设计要求的前提下，结构经由拓扑优化设计，可以实现更低的结构重量，同时更少的零部件数目也降低了结构冗余，进一步实现结构减重；变弯度机翼中的可变形翼肋数目较大，但结构相似性较高，有利于金属增材制造和后处理的设计，相较于传统方法能够在翼肋制造过程中节省大量时间，提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种变弯度机翼翼肋及制造方法，是以金属增材制造为生产工艺的实现变弯度机翼翼肋的一体成型的方法，属于飞行器结构。

技术介绍

1、变弯度机翼能够提升机翼在不同飞行工况下的气动效率，促进实现绿色航空目标，同时扩展飞行包线，提高飞机适应不同任务需求的能力。变弯度机翼的实现主要依靠运动机构和柔性蒙皮的配合，这种机械配合方式相较于其他方法能够实现更大的变形范围和维形刚度，同时也是现阶段最为成熟可靠的方案，有关于其材料、结构、驱动的问题等得到了国内外航空研究机构的广泛关注。

2、目前，刚性运动机构和柔性蒙皮配合的变弯度机翼验证项目已表明此方案的变弯度机翼能够实现减阻增升、扩展飞行包线的目标。然而，为了使柔性蒙皮在机翼变弯度的过程中实现变形均匀、外形保持、疲劳损耗低等目标，变弯度机翼中需要大量的翼肋运动机构进行协同运动。这一方面带来了较高的结构重量，降低了变弯度机翼的气动性能优势，而另一方面，复杂的运动机构装配导致了较高的成本和时间耗费，同时引入了难以避免的装配应力并进而导致驱动系统所需功率和重量较高，限制了变弯度机翼的研究和应用。基于增材制造的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种变弯度机翼的翼肋，其特征在于，将翼肋所有固定部件和运动机构一体化成型，一体化成型的部件包括固定侧肋板(102)、活动侧肋板(101)、蒙皮固定板(106)、驱动轴(103)及轴栓(104)、下侧固定栓(105)；其中轴栓(104)和下侧固定栓(105)沿轴心剖面均为“工”字形的柱状结构；下侧固定栓(105)将固定侧肋板(102)与活动侧肋板(101)连接，轴栓(104)将活动侧肋板(101)和驱动轴(103)一端连接；驱动轴(103)另一端与驱动系统(107)活动链接，活动侧肋板(101)、固定侧肋板(102)、轴栓(104)及下侧固定栓(105)经驱动系统(107)带动驱动轴(...

【技术特征摘要】

1.一种变弯度机翼的翼肋，其特征在于，将翼肋所有固定部件和运动机构一体化成型，一体化成型的部件包括固定侧肋板(102)、活动侧肋板(101)、蒙皮固定板(106)、驱动轴(103)及轴栓(104)、下侧固定栓(105)；其中轴栓(104)和下侧固定栓(105)沿轴心剖面均为“工”字形的柱状结构；下侧固定栓(105)将固定侧肋板(102)与活动侧肋板(101)连接，轴栓(104)将活动侧肋板(101)和驱动轴(103)一端连接；驱动轴(103)另一端与驱动系统(107)活动链接，活动侧肋板(101)、固定侧肋板(102)、轴栓(104)及下侧固定栓(105)经驱动系统(107)带动驱动轴(103)运动；从而控制机翼弯度变化。

2.根据权利要求1所述的变弯度机翼的翼肋，其特征在于，所述一体化成型的部件的材料选用适合增材制造的金属粉末。

3.根据权利要求2所述的变弯度机翼的翼肋，其特征在于，所述金属粉末为ti6al4v、aa2024或aa7050的一种。

4.根据权利要求1所述的变弯度机翼的翼肋，其特征在于，所述轴栓(104)、下侧固定栓(105)为两端具有防脱挡块的柱状结构。

5.根据权利要求2所述的变弯度机翼的翼肋，其特征在于，所述轴栓(104)中间轴直径5mm-20mm，驱动轴(103)及固定侧肋板(102)的轴孔孔径5.05mm-20.2mm。

6.根据权利要求4所述的变弯度机翼的翼肋，其特征在于，所述轴栓(104)的防脱挡块、驱动轴(103)及固定侧肋板(102)间的轴向活动间隙为轴栓(104)总长的10％。

7.根据权利要求4所述的变弯度机...

【专利技术属性】
技术研发人员：於之杰，孙启星，周进，薛景锋，李勐，李小飞，董立君，秦培凡，贾晨雨，李沛然，宋坤苓，徐碧涵，
申请(专利权)人：中国航空研究院，
类型：发明
国别省市：