半展长倾转旋翼气弹动力学综合试验台制造技术

本发明专利技术公开一种半展长倾转旋翼气弹动力学综合试验台，包括机翼、倾转驱动机构、倾转旋翼短舱和动力驱动装置，其中，动力驱动装置设于机翼的一端，而机翼的另一端则连接倾转驱动机构，所述倾转驱动机构还连接倾转旋翼短舱，并驱动倾转旋翼短舱转动。此种结构可解决国内倾转旋翼气弹动力学问题研究领域试验手段方面的不足，提供一套可以进行倾转旋翼飞行器气弹稳定性、倾转旋翼飞行器倾转过渡状态动态试验研究及倾转旋翼飞行器的振动控制研究的试验平台，用于检验理论分析的结果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于航空领域，涉及一种试验平台，特别是指一种用于倾转旋翼气弹动力 学研究的试验装置。
技术介绍
倾转旋翼飞行器是一种新型的旋翼飞行器，其将带有旋翼的可倾转短舱置于机翼 的翼端，兼具直升机垂直起降和飞机快速前飞的优点，显示出巨大的军事价值和民用潜力。 倾转旋翼飞行器在兼具直升机垂直起降和飞机快速前飞优点的同时，还具有直升机及螺旋 桨飞机的全部动力学问题，相比常规直升机的旋翼机体耦合或飞机的螺旋桨机翼间的耦 合，倾转旋翼机的各种耦合关系更复杂，特别是倾转旋翼机在两种飞行状态间的过渡过程 中，系统的惯量及耦合特性相应变化，气弹耦合动力学问题尤为复杂。半展长的倾转旋翼飞 行器模型可以模拟基本的倾转旋翼飞行器的动力学问题，因此半展长的倾转旋翼飞行器模 型试验成为倾转旋翼飞行器动力学研究的基本手段。国内对倾转旋翼飞行器关键技术的研究还处于起步阶段，关于倾转旋翼飞行器的 气弹动力学研究缺乏必要的试验研究手段，用于检验并验证理论分析的结果。为此，我国需 要可以进行倾转旋翼飞行器气弹稳定性、倾转旋翼飞行器倾转过渡状态动态试验研究及倾 转旋翼飞行器的振动控制研究的试验平台。本案专利技术人即是基于以上考虑，研制出本案所揭示的半展长倾转旋翼气弹动力学综合试验台ο
技术实现思路
本专利技术的主要目的，在于提供一种半展长倾转旋翼气弹动力学综合试验台，其可 解决国内倾转旋翼气弹动力学问题研究领域试验手段方面的不足，提供一套可以进行倾转 旋翼飞行器气弹稳定性、倾转旋翼飞行器倾转过渡状态动态试验研究及倾转旋翼飞行器的 振动控制研究的试验平台，用于检验理论分析的结果。为了达成上述目的，本专利技术的解决方案是—种半展长倾转旋翼气弹动力学综合试验台，包括机翼、倾转驱动机构、倾转旋翼 短舱和动力驱动装置，其中，动力驱动装置设于机翼的一端，而机翼的另一端则连接倾转驱 动机构，所述倾转驱动机构还连接倾转旋翼短舱，并驱动倾转旋翼短舱转动。上述动力驱动装置包括基座、电机、定位板和法兰，其中，电机与定位板固定，而定 位板与基座连接，电机的输出轴上还安装有法兰。上述机翼包括维形外壳、主承力件、大梁、传动轴和两个法兰，其中，主承力件通过 垫块安装于动力驱动装置的基座上，大梁的一端与所述的主承力件固定，传动轴可转动地 与大梁、主承力件固定，而两个法兰依次设于传动轴的两端，且其中一法兰与动力驱动装置 的法兰连接，而另一法兰与倾转驱动机构中的动力输入轴连接；维形外壳架设在大梁上。上述机翼还包括一加强翼肋和多个钣金翼肋，加强翼肋设于主承力件上，而钣金4翼肋依次排布安装在大梁上，该钣金翼肋的顶部还形成翻边，维形外壳架设在该翻边上。上述传动轴包括至少两根相互连接的转轴，相邻转轴之间借助弹性连轴器连接； 所述加强翼肋和至少一个钣金翼肋上分别设有带有调心轴承的轴承杯座，传动轴依次穿过 所述的轴承杯座而与大梁、主承力件安装定位。上述倾转驱动机构包括固定机架、倾转机匣、动力输入轴、蜗轮蜗杆机构、倾转控 制电机、齿轮轴和倾转齿盘；固定机架与机翼大梁上相对主承力件的一端连接，倾转机匣为 圆柱形结构，可转动地安装在固定机架上，且该倾转机匣的外端分别连接倾转旋翼短舱和 倾转齿盘；动力输入轴贯穿倾转机匣，其一端借助法兰连接机翼的法兰，而另一端则穿入倾 转旋翼短舱；蜗轮蜗杆机构安装在固定机架上，倾转控制电机设于蜗轮蜗杆机构上，而齿轮 轴连接在蜗轮蜗杆机构与倾转齿盘之间，在蜗轮蜗杆机构的运动下带动倾转齿盘转动。上述固定机架上还设有一对可借助弧形部分抱住倾转机匣的刹车片。上述倾转旋翼短舱包括短舱机匣、换向减速器、旋翼、滑盘机构和旋翼轴，其中， 换向减速器设于短舱机匣的内部，其一端连接倾转驱动机构的动力输入轴，另一端连接旋 翼的旋翼轴；所述短舱机匣的外部还设有复合材料制成的外壳；滑盘机构安装在短舱机匣 上，通过变距拉杆连接旋翼；旋翼包括桨毂头和桨叶，桨毂头通过变距铰与桨叶连接，且该 变距铰还通过变距摇臂连接变距拉杆。上述短舱机匣上还安装有用于固定集流环的集流环安装支架。上述滑盘机构包括安装套筒、不动环、夹板、连杆、动环和杆端关节轴承，其中，安 装套筒固定于短舱机匣上，旋翼轴穿过该安装套筒，并借助深沟球轴承定位于安装套筒内； 不动环设于安装套筒上，并能够在安装套筒上滑动或定位；动环可转动地套设在不动环上， 该动环还通过连杆连接夹板，该夹板借助螺栓紧固后夹紧旋翼轴；所述动环的外伸爪上还 安装有杆端关节轴承，该杆端关节轴承连接变距拉杆。采用上述方案后，本专利技术具有以下优点(1)半展长的倾转旋翼飞行器模型可以模拟基本的倾转旋翼飞行器的动力学问 题，可进行倾转旋翼气弹稳定性、载荷及振动等多方面的倾转旋翼动力学研究；(2)本专利技术可以有效模拟直升机飞行模式、过渡飞行模式以及飞机飞行模式下机 翼/旋翼系统的工作状态，因此适用范围广；(3)本专利技术中的各部件拆卸方便，易于维护检修；特别是针对更多种类结构布局 的倾转旋翼机的气弹试验，可根据实际需要更换部件；(4)采取机身安装动力装置的设计方式，降低旋翼短舱的质量，可以减轻机翼大梁 的设计要求，弹性连轴器的使用也明显减低了动力轴对于机翼大梁刚度的影响；(5)通过伺服电机可以对旋翼转速变化规律以及短舱倾转规律进行人为设定，操 作简单方便，且安全性高，能够很好的进行机翼/旋翼气弹试验与分析。附图说明图1是本专利技术的立体组合示意图；图2是本专利技术中动力驱动装置的结构示意图；图3是本专利技术中机翼的外部结构图；图4是本专利技术中机翼的内部结构5图5是本专利技术中倾转驱动机构与倾转旋翼短舱的连接示意图；图6是本专利技术中倾转旋翼短舱的内部结构示意图；图7是本专利技术中倾转驱动机构与倾转旋翼短舱连接的局部剖视图；图8是本专利技术中滑盘机构的组合剖视图；图9是本专利技术中滑盘机构的俯视图；图10是本专利技术中旋翼的示意图。具体实施例方式以下将配合附图，对本专利技术的连接结构及工作原理进行详细说明。首先参考图1所示，本专利技术提供一种半展长倾转旋翼气弹动力学综合试验台，包 括机翼1、倾转驱动机构2、倾转旋翼短舱3和动力驱动装置4，其中，动力驱动装置4设于机 翼1的一端，而机翼1的另一端则连接倾转驱动机构2，所述倾转驱动机构2还连接倾转旋 翼短舱3，并驱动倾转旋翼短舱3转动。如图2所示，动力驱动装置4包括基座41、电机42、定位板43和法兰44，其中，基 座41是整个试验台的固定基础，电机42采用5kW的交流伺服电机，并与定位板43固定，而 定位板43与基座41连接，从而将电机42固定在基座41上；电机42的输出轴上还安装有 法兰44，用于输出动力。图3和图4示出了本专利技术中机翼1的结构，所述的机翼1主要包括维形外壳11、主 承力件12、大梁13、传动轴、两个法兰15、16、加强翼肋17和钣金翼肋18，主承力件12通过 垫块121安装于动力驱动装置4的基座41上，而加强翼肋17也设于主承力件12上，用于 承载传动轴所产生的振动载荷；大梁13的一端与所述的主承力件12固定，见图3，且该大 梁13上依次排布安装有多个(图4中显示有7个)钣金翼肋18，该钣金翼肋18的顶部均 形成翻边，用于支持维形外壳11 ；传动轴依次穿过所述的钣金翼肋18和加强翼肋17，具体 而言，在本实施例中，所述的传动轴是由3根转轴141连接而成，相邻转轴1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半展长倾转旋翼气弹动力学综合试验台，其特征在于：包括机翼（１）、倾转驱动机构（２）、倾转旋翼短舱（３）和动力驱动装置（４），其中，动力驱动装置（４）设于机翼（１）的一端，而机翼（１）的另一端则连接倾转驱动机构（２），所述倾转驱动机构（２）还连接倾转旋翼短舱（３），并驱动倾转旋翼短舱（３）转动。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：董凌华，侯鹏，杨卫东，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]