一种变弯度机翼后缘辅助驱动机构的制作方法

1.本发明属于可变形机翼技术领域，涉及一种变弯度机翼后缘辅助驱动机构，具体涉及一种应用于变弯度机翼后缘，辅助主驱动机构完成变弯度机翼后缘蒙皮随动的驱动机构。


背景技术：

2.变弯度机翼可以通过调整机翼翼型的弯度满足飞机最佳气动要求，提高飞机飞行效率，达到降低燃油消耗，降低噪声的作用。目前国内外形成的变弯度机翼后缘结构方案有机械式(指节式、偏心梁式)及刚性机构-柔性连接的刚柔耦合方案等。变弯度机翼后缘形状较前缘弦向狭长，以“指节式”连杆驱动为代表的变弯度机翼后缘变形主驱动机构在后缘弦向分布较长，出现变形主驱动机构操作效率不高的可能。为了提高变形主驱动机构的操作效率，需缩短其在后缘弦向分布长度，并采用不同方式将主驱动机构与后缘最尾端部分连接起来，由此会造成主驱动机构对机翼后缘最尾端部分变形控制不足现象。本发明是一种后缘辅助驱动机构，通过对蒙皮的随动控制达到对后缘尾端变形的精准控制。


技术实现要素：

3.本发明解决的技术问题是：针对高效率“指节式”连杆驱动变弯度机翼后缘方案，主机构对变弯度机翼后缘尾端变形控制和支持能力不足，尤其是承受气动载荷时，后缘尾端变形与整个机翼后缘变形不协调，造成机翼后缘变形不光顺，严重影响机翼气动性能。为了解决该问题，本发明设计了一组后缘辅助驱动机构，通过对蒙皮的随动控制达到对后缘尾端变形的精准控制。
4.本发明的思想是针对高效率“指节式”连杆驱动变弯度机翼后缘中最尾端翼段，该翼段蒙皮由单独的类三角形后缘小肋支持。后缘小肋一边与“指节式”连杆驱动机构通过一定方式进行连接，后缘小肋另两边分别与后缘上下蒙皮铆接。从后缘小肋上述的连接方式可以看出，在后缘变弯度过程中，后缘小肋的刚体运动不仅受“指节式”连杆驱动影响，还受连杆驱动机构与后缘小肋的连接方式、上下蒙皮变形影响，若精准控制后缘小肋的刚体运动，需对连杆驱动机构与之连接方式的各方向刚度、蒙皮刚度等进行设计，该科学问题复杂，解决难度较大。机翼后缘变弯度过程中，后缘下蒙皮随着变弯度机翼后缘偏转角度增大而长度缩短。从后缘变弯度具体设计要求来讲，后缘下蒙皮缩短的长度受后缘偏转角度直接决定，两者是单值函数关系。由于当前后缘方案中连杆驱动机构与后缘小肋的连接方式不具备对后缘小肋刚体运动精准控制的能力，导致后缘变弯度过程中下蒙皮缩短长度不能精准满足上述函数关系，因此会出现变弯度机翼后缘变形不光顺现象。本发明设计一组机构，该机构一端与后缘下蒙皮连接，按设计要求控制后缘下蒙皮在变弯度过程中的移动量，从而保证后缘小肋按要求完成刚体运动，保证后缘变形光顺。
5.本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
6.一种变弯度机翼后缘辅助驱动机构，包括：后缘舱梁1、支座2、主驱动轴6、第一连
杆3、第二连杆4、第三连杆5、拉线9、缓冲组件；所述支座2固定在所述后缘舱梁1上，所述第一连杆3、第二连杆4、第三连杆5依次铰接，所述第三连杆5另一端通过销钉固定在所述后缘主驱动轴6上；所述主驱动轴6安装在所述固定支架12上；所述拉线9一端与所述第一连杆3的第三耳片3-3连接，另一端与所述长桁10连接，所述长桁10上开有安装孔且固定在后缘所述下蒙皮13上；在所述拉线9的两侧连接处，分别安装一组缓冲组件。
7.所述缓冲组件包含一个所述弹簧8和两个所述鱼眼垫圈7，两个所述鱼眼垫圈7分别安装在所述弹簧8的两端。
8.所述第一连杆3上设计有三处耳片，分别为第一耳片3-1、第二耳片3-2、第三耳片3-3；所述第一耳片3-1与所述支座2连接，所述第二耳片3-2与所述第二连杆4铰接，所述第三耳片3-3的作用是固定拉线9的一端；所述支座2、所述第一连杆3、所述第二连杆4、所述第三连杆5和所述主驱动轴6形成1自由度机构。
9.所述第三耳片3-3的法向方向与所述第一连杆3的杆的方向不垂直，在整个后缘变弯度过程中所述第一连杆3上第三耳片3-3的法向与所述拉线9角度需保持最小，据此确定所述第三耳片3-3的法向方向。
10.所述第二连杆4两端均为双耳片。
11.所述支座2位置选在所述后缘舱梁1腹板上。
12.所述第三连杆5随所述主驱动轴6转动而转动，两者转动角度相同。
13.所述后缘辅助驱动系统以所述连杆驱动机构16中面为对称面对称分布。
14.对比现有技术，本发明具有以下特点：
15.1、支座位置选在后缘舱梁腹板上，而不是在后缘舱梁上缘条位置，缩短了第一连杆长度，从而缩短了第一连杆上第三耳片的运动轨迹长度，提高了机构效率；
16.2、拉线两端分别安装在第一连杆的第三耳片和长桁上，在两端安装位置处布置有对应的缓冲组件。在后缘变弯度过程中，第一连杆的第三耳片与拉线的长桁安装点的距离不是一成不变的，为了解决两者(第一连杆的第三耳片与拉线的长桁安装点)距离变化与拉线长度不变的矛盾，通过缓冲组件中弹簧的压缩变形使得两者运动轨迹协调，满足后缘变形要求。
17.3、第一连杆上第三号耳片的生长方向与第一连杆的沿杆方向不平行。这是为了保证第三耳片法向与拉线尽量保持平行，当两者平行时，拉线对耳片的载荷力臂大，因此耳片承担载荷小，承载高效。
18.综上所示，辅助驱动机构能够使基于“指节式”连杆驱动变弯度机翼后缘方案中的后缘小肋偏转运动及下蒙皮的移动与“指节式”连杆驱动机构运动相协调，保证变弯度机翼后缘变形光顺，满足气动外形要求。
附图说明
19.图1是本发明一种变弯度机翼后缘整体示意图；
20.图2是本发明一种变弯度机翼后缘辅助驱动系统整体立体图；
21.图3是本发明中缓冲组件示意图；
22.图4为本发明中第三连杆5结构示意图。
23.其中：1-后缘舱梁；2-支座；3-第一连杆；3-1-第一连杆第一耳片；3-2-第一连杆第
二耳片；3-3-第一连杆第三耳片；4-第二连杆；5-第三连杆；6-主驱动轴；7-鱼眼垫圈；8-弹簧；9-拉线；10-长桁；11-后缘小肋；12-固定支架；13-下蒙皮；14-销钉孔；15-螺帽；16-连杆驱动机构。
具体实施方式
24.为使本技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本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，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
25.下面结合附图1至附图4对本技术做进一步详细说明。
26.本技术提供了一种变弯度机翼后缘辅助驱动系统，包括：后缘舱梁1、支座2、固定支架12，主驱动轴6、第一连杆3、第二连杆4、第三连杆5、拉线9、缓冲组件；所述支座2固定在所述后缘舱梁1腹板上；所述第一连杆3、第二连杆4、第三连杆5依次铰接，所述第一连杆3另一端与所述支座2铰接，所述第三连杆5另一端通过销钉固定在所述后缘主驱动轴6上；所述主驱动轴6安装在所述固定支架12上。所述拉线9一端与所述第一连杆3的第三耳片3-3连接，另一端与所述长桁10连接，所述长桁10上开有安装孔且固定在后缘所述下蒙皮13上。在所述拉线9的两侧连接处，分别安装一组缓冲组件，一组缓冲组件包含一个所述弹簧8和两个所述鱼眼垫圈7，两个所述鱼眼垫圈7分别安装在所述弹簧8的两端。所述固定支架12固定在所述后缘舱梁1上，其主要功能为安装连杆驱动机构16和主驱动轴6。
27.所述支座2固定在所述后缘舱梁1腹板上，所述支座2在所述后缘舱梁1腹板上的位置需分析设计确定，根据机械运动分析，通常情况下，所述支座2在后缘舱梁1竖直方向上越远离所述后缘舱梁1上缘条，后缘辅助驱动系统的运行效率越高。
28.所述第三连杆5上开有所述销钉孔14，所述第三连杆5通过销钉固定在所述主驱动轴6上，所述第三连杆5随所述主驱动轴6转动而转动，两者转动角度相同。
29.所述支座2、所述第一连杆3、所述第二连杆4、所述第三连杆5和主驱动轴6形成1个自由度的机构，驱动为所述主驱动轴6。
30.所述第一连杆3有3处耳片，分别是所述第一耳片3-1、所述第二耳片3-2、所述第三耳片3-3，均为单耳片；所述第一连杆3上第三耳片3-3的生长方向与所述第一连杆3的沿杆方向不平行，在整个后缘变弯度过程中第一连杆3上第三耳片3-3的法向与所述拉线9方向角度需保持最小，据此确定所述第三耳片3-3的法向方向。
31.考虑到对称性，所述第二连杆4两端均为双耳片。
32.所述支座2在所述后缘舱梁1上位置、所述第一连杆3、所述第二连杆4、所述第三连杆5长度以及相互之间的铰接点位置等参数均需根据运动分析及优化设计进行确定：一是保证变弯度后缘在下偏过程中所述拉线9先松后紧，二是尽量保证所述拉线9与所述下蒙皮13保持接近平行状态。
33.所述主驱动轴6转动时，所述第一连杆3上的所述第三耳片3-3随之做固定轨迹运动。根据变弯度机翼后缘变弯度变形设计要求，所述后缘小肋11需按变形要求运动，同时所
述后缘下蒙皮13需按变形要求发生定量的弦向缩短。在所述第一连杆3上的所述第三耳片3-3与所述长桁10之间布置一根所述拉线9，起到因所述第一连杆3上的第三耳片3-3运动拉动所述长桁10随之运动，继而拉动所述下蒙皮13和所述后缘小肋11随之运动，实现变弯度机翼后缘按设计要求变弯度变形。在变弯度机翼后缘变弯度变形过程中，所述第一连杆3上的所述第三耳片3-3的机翼弦向方向移动量与所述下蒙皮13弦向缩短量不同，即所述第一连杆3上的所述第三耳片3-3与所述下蒙皮13上固定点之间的距离会发生变化，在本实施例中，所述第一连杆3上的所述第三耳片3-3与所述长桁10之间的距离会发生变化。为了调和此变化，在所述拉线9两端分别安装一组缓冲组件，一组缓冲组件包含一个所述弹簧8和两个所述鱼眼垫圈7，所述弹簧8在中间，所述鱼眼垫圈7在两侧。所述鱼眼垫圈7的主要功能为使所述弹簧8的压缩力压心保持在所述弹簧8形状的中轴线上，保证所述弹簧8正常压缩。在所述拉线9最外侧开有螺纹，并拧上所述螺帽15，防止所述弹簧8和所述鱼眼垫圈7脱落。
34.考虑到后缘辅助驱动系统的良好使用性，后缘辅助驱动系统以所述连杆驱动机构16中面为对称面对称分布。
35.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实例做类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均属于本发明的保护范围。