一种可实现翼展方向或弦长方向变形的机翼制造技术

技术编号:7580426 阅读:283 留言:0更新日期:2012-07-19 06:25
一种可实现翼展方向或弦长方向变形的机翼,它涉及一种可变形的机翼。本发明专利技术解决了现有的可变形飞行器的机翼存在的竖直方向拉伸或压缩会引起水平方向变形问题。方案一:蜂窝夹层基体为单向泊松比为零的蜂窝结构体,蜂窝夹层基体的蜂窝的横截面形状为菱形,蜂窝夹层基体的蜂窝在竖直方向连续分布且在水平方向间隔分布。方案二:蜂窝夹层基体为单向泊松比为零的蜂窝结构体,蜂窝夹层基体的蜂窝的横截面形状为半圆形,蜂窝夹层基体的蜂窝在竖直方向连续分布且在水平方向间断分布,竖直方向连续的两个蜂窝凸起方向相反,水平方向间断的两个蜂窝凸起方向相同。本发明专利技术满足了竖直方向拉伸或压缩而不引起水平方向变形,实现了机翼翼展方向或弦长方向变形。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可变形的机翼,属于航空航天

技术介绍
机翼是飞行器设计时的一个主要部件。常规机翼的几何外形是根据飞机特定的任务、特定的高度、马赫数和飞机重量进行设计的,如巡航时要求具有高升阻比和大机翼面积;起降时要具有高升力系数和大机翼面积;高速飞行和机动时要具有大后掠角和小展弦比。固定翼型机翼通常只有一个设计点是最优的,飞行过程中飞行参数连续变化,机翼的几何外形在多数情况下都不是最优状态。如何使飞机的外形适应多种飞行状态,在整个飞行包线内都具有最佳的气动特性,成为当今和未来飞行器的发展方向。然而现有的可变形飞行器的机翼大多数都采用缝翼或襟翼方式,通过机械装置增大翼面积或增加机翼弯度,但是这种机械运动存在襟翼或缝翼笨重、结构复杂、飞行器飞行效率低和气密性差等缺点。因此,设计一种结构简单、质量小、飞行器飞行效率高和气密性好的可变形的机翼成为一个重要的科研课题。基于以上所述,公开号为DE102005004345A1的专利技术专利申请提出了一种机翼,文中所述的机翼虽然解决了机翼存在的结构复杂、质量大、飞行器飞行效率低和气密性差的问题,却存在竖直方向拉伸或压缩会引起水平方向变形的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有的可变形飞行器的机翼存在的竖直方向拉伸或压缩会引起水平方向变形的问题,进而提供一种可实现翼展方向或弦长方向变形的机翼。本专利技术的技术方案一是一种可实现翼展方向或弦长方向变形的机翼由蜂窝夹层基体和蒙皮组成,所述蜂窝夹层基体为一体的预制机翼形状的蜂窝结构体,所述蒙皮包裹在蜂窝夹层基体的外表面上,所述蜂窝夹层基体为单向泊松比为零的蜂窝结构体,蜂窝夹层基体的蜂窝的横截面形状为菱形,所述蜂窝夹层基体的蜂窝在竖直方向连续分布且在水平方向间隔分布。本专利技术的技术方案二是一种可实现翼展方向或弦长方向变形的机翼由蜂窝夹层基体和蒙皮组成,所述蜂窝夹层基体为一体的预制机翼形状的蜂窝结构体,所述蒙皮包裹在蜂窝夹层基体的外表面上,所述蜂窝夹层基体为单向泊松比为零的蜂窝结构体,蜂窝夹层基体的蜂窝的横截面形状为半圆形,所述蜂窝夹层基体的蜂窝在竖直方向连续分布且在水平方向间断分布,竖直方向连续的两个蜂窝凸起方向相反,水平方向间断的两个蜂窝凸起方向相同。本专利技术具有以下有益效果本专利技术满足了竖直方向拉伸或压缩而不引起水平方向3变形,实现了机翼翼展方向或弦长方向变形。本专利技术的机翼采用蜂窝夹层结构,蜂窝夹层结构有很高的比强度和比刚度、耐腐蚀、抗疲劳、良好的电绝缘性和透电磁波性,蜂窝夹层结构大大减轻了机翼质量,提高了飞行器的飞行效率;蜂窝夹层基体为一体的预制机翼形状的蜂窝结构体使得飞行器有很好的气密性,而且结构简单,蜂窝夹层结构设计使机翼适合各种形状改变。附图说明图I是本专利技术的主视结构图,图2是本专利技术的左视结构图,图3是一种单向泊松比为零的菱形蜂窝结构体示意图,图4是图3变形后的示意图,图5是一种单向泊松比为零的半圆形蜂窝结构体示意图,图6是图5变形后的示意图,图7是一种双向泊松比为零的菱形蜂窝结构体示意图,图8是图7变形后的示意图,图9是另一种双向泊松比为零的横纵波浪线围成的蜂窝结构体示意图,图10是图9变形后的示意图,图11是双向负泊松比的蜂窝结构体示意图,图12是图11变形后的示意图,图13是机翼翼展方向变形示意图(阴影部分为变形后产生的变化),图14是机翼弦长方向变形示意图(阴影部分为变形后产生的变化),图15是机翼翼展和弦长方向变形示意图(阴影部分为变形后产生的变化),图16是机翼翼展和弦长方向变形构成面变形的示意图(阴影部分为变形后产生的变化)。具体实施例方式具体实施方式一结合图I 图2说明本实施方式,本实施方式的一种可实现翼展方向或弦长方向变形的机翼由蜂窝夹层基体I和蒙皮2组成,所述蜂窝夹层基体I为一体的预制机翼形状的蜂窝结构体,所述蒙皮2包裹在蜂窝夹层基体I的外表面上。具体实施方式二 结合图3 图4和图13 图14说明本实施方式,本实施方式的蜂窝夹层基体I为单向泊松比为零的蜂窝结构体,蜂窝夹层基体I的蜂窝3的横截面形状为菱形,所述蜂窝夹层基体I的蜂窝3在竖直方向连续分布且在水平方向间隔分布。如此设置,满足了竖直方向拉伸或压缩而不引起水平方向的变形,实现了机翼翼展方向或弦长方向变形。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。具体实施方式三结合图5 图6和图13 图14说明本实施方式,本实施方式的蜂窝夹层基体I为单向泊松比为零的蜂窝结构体,蜂窝夹层基体I的蜂窝3的横截面形状为半圆形,所述蜂窝夹层基体I的蜂窝3在竖直方向连续分布且在水平方向间断分布,竖直方向连续的两个蜂窝3凸起方向相反,水平方向间断的两个蜂窝3凸起方向相同。如此设置,满足了竖直方向拉伸或压缩而不引起水平方向的变形,实现了机翼翼展方向或弦长方向变形。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。具体实施方式四结合图7 图8和图15说明本实施方式,本实施方式的蜂窝夹层基体I为双向泊松比为零的蜂窝结构体,蜂窝夹层基体I的蜂窝由多个变形蜂窝4和多个固定蜂窝5组成,所述变形蜂窝4和固定蜂窝5的横截面形状均为菱形,且固定蜂窝5横截面的菱形的两个对角之间设有固定板6,每个固定蜂窝5的菱角处均设置有一个变形蜂窝4,相邻的两个固定蜂窝5之间设置一个变形蜂窝4,且变形蜂窝4与固定蜂窝5连续设置。如此设置,满足了竖直方向拉伸或压缩而不引起水平方向的变形,同时满足了水平方向拉伸或压缩而不引起竖直方向的变形,实现了机翼翼展方向变形和弦长方向变形,实现了平面内变形。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。具体实施方式五结合图9、图10和图15说明本实施方式,本实施方式的蜂窝夹层基体I为双向泊松比为零的蜂窝结构体,蜂窝夹层基体I的横截面上的多条水平波浪线 7和多条竖直波浪线8横纵交错围成蜂窝9。如此设置,满足了竖直方向拉伸或压缩而不引起水平方向的变形,同时满足了水平方向拉伸或压缩而不引起竖直方向的变形,实现了机翼翼展方向变形和弦长方向变形,实现了平面内变形。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。具体实施方式六结合图11、图12和图16说明本实施方式,本实施方式的蜂窝夹层基体I为双向负泊松比的蜂窝结构体,蜂窝夹层基体I的蜂窝的横截面形状为半圆形和菱形,所述蜂窝夹层基体I的多个半圆形蜂窝10在水平方向间断分布且在竖直方向连续分布,竖直方向连续的两个半圆形蜂窝10凸起方向相反,水平方向间断的两个半圆形蜂窝10 凸起方向相反,蜂窝夹层基体I的多个菱形蜂窝11设置在水平方向上两个相邻近的半圆形蜂窝10之间,菱形蜂窝11的两个对角与两个半圆形蜂窝10相连接。如此设置,满足了竖直方向拉伸或压缩同时水平方向也拉伸或压缩,实现了机翼翼展方向变形和弦长方向变形,实现了平面内变形。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。具体实施方式七结合图I和图2说明本实施方式,本实施方式的蒙皮2是由硅橡胶制成,硅橡胶是高强度氟硅橡胶、室温硫化硅橡胶、高性能热硫化硅橡胶、硅橡胶-三元乙丙橡胶并用胶或硅橡胶-氟橡胶并用胶其中的一种。如此设置,满足了机翼大变形要求, 并能质量轻,一体化的设计保证了良好的机翼的气密性。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。具体实施方式八结合图I和图2说明本实施方式,本实施方式的蒙皮2是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:冷劲松刘彦菊孙健
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:

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