本發(fā)明專利屬于航空領(lǐng)域，具體涉及一種智能翼型及旋翼。

背景技術(shù)：

1、翼型是指機(jī)翼或尾翼的橫剖面形狀，飛機(jī)機(jī)翼或直升機(jī)旋翼翼型的變化可以不同程度影響升力系數(shù)和阻力系數(shù)，研究和應(yīng)用翼型變化對升力系數(shù)和阻力系數(shù)的確切影響規(guī)律，可以在需要的時候按照預(yù)先設(shè)想來改變飛行器的升力或阻力，還可以改善失速特性，根據(jù)環(huán)境和任務(wù)的變化，始終保持最佳飛行狀態(tài)。比如襟翼向后下方伸出，可以增加升力，擾流板向上翻起，可以增加阻力。

2、目前翼型變化的方法主要有三種：①通過硬式分離式結(jié)構(gòu)的動作來改變翼型，如副翼、襟翼的設(shè)置，在各類飛機(jī)上應(yīng)用廣泛；②通過預(yù)先設(shè)置的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來改變翼型，如直升機(jī)槳葉后緣調(diào)整片；③在機(jī)翼內(nèi)部設(shè)置動作機(jī)構(gòu)，動作機(jī)構(gòu)頂動柔性蒙皮，從而改變翼型，目前大多在實驗階段，或在輕型航模上應(yīng)用。第一和第二種技術(shù)都非常成熟，但只能使翼型朝著單一的方向發(fā)生變化，局限于比較單一的飛行模式。第三種只在機(jī)翼內(nèi)部設(shè)置動作機(jī)構(gòu)有兩大不足：一是只能改變翼型曲率，不能改變翼型面積；二是機(jī)翼內(nèi)部存在“空腔”，即為了給作動機(jī)構(gòu)運(yùn)動騰出的空間會成為剛度降低的區(qū)域，在空氣動力的作用下，會影響蒙皮光滑性的保持，從而影響空氣動力學(xué)特性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請?zhí)峁┮环N智能翼型及旋翼，能夠在需要的時候按照預(yù)先設(shè)想來改變飛行器的升力或阻力，還可以改善失速特性，根據(jù)環(huán)境和任務(wù)的變化，始終保持最佳飛行狀態(tài)。

2、第一方面，本申請?zhí)峁┮环N智能翼型，所述智能翼型包括：工字管6、凹字管5、十字梁7、柔性蒙皮4、燃油介質(zhì)9，其中：

3、十字梁7位于整個翼型的中間位置，十字梁7中心與整個翼型的重心吻合；柔性蒙皮4布置在整個智能翼型的外輪廓；柔性蒙皮4及其上的第一層凹字管5以內(nèi)，十字梁7及其上的第一層凹字管5以外的翼型空間，使用工字管6進(jìn)行組合填充，工字管6外的間隙空間，使用燃油介質(zhì)9填充；工字管6包括工字梁1和2個柔性半管2；n個工字管6構(gòu)成三種組合類型，即縱橫交叉均布組合8、縱列排布組合10、橫列排布組合11；凹字管5包括凹字梁3和1個柔性半管2；工字管6和凹字管5的柔性半管2內(nèi)部均填充燃油介質(zhì)9；柔性半管2包括弧形邊和直角邊；

4、使用壓力機(jī)構(gòu)對柔性半管2內(nèi)部填充燃油介質(zhì)9，通過控制組合閥對翼型內(nèi)不同區(qū)域的柔性半管2填充不同量的燃油介質(zhì)9，使得翼型內(nèi)不同區(qū)域的柔性半管2發(fā)生不同程度不同方向的膨脹變形；通過控制智能翼型內(nèi)不同區(qū)域的工字管6和凹字管5的膨脹變形，從而實現(xiàn)翼型的智能變化。

5、進(jìn)一步的，柔性半管2直角邊部分粘接在工字梁1兩側(cè)，未膨脹狀態(tài)下弧形邊部分直徑為14mm，未膨脹狀態(tài)下壁厚0.5mm。

6、進(jìn)一步的，柔性半管2直角邊部分粘接在凹字梁3內(nèi)側(cè)，未膨脹狀態(tài)下弧形邊部分直徑為14mm，未膨脹狀態(tài)下壁厚0.5mm。

7、進(jìn)一步的，縱橫交叉均布組合8為3*3個工字管6通過縱橫交叉排布而成的組合，縱列排布組合10為2*3個工字管6縱列排布而成的組合，橫列排布組合11為2*3個工字管6橫列排布而成的組合。

8、進(jìn)一步的，柔性半管2內(nèi)的燃油介質(zhì)9加壓膨脹時，柔性半管2只能朝著弧形邊的方向膨脹。

9、進(jìn)一步的，十字梁7的高度為翼型厚度的十分之九，十字梁7的長度為翼型弦長的十分之九，十字梁7的厚度為翼型厚度的十分之一。

10、進(jìn)一步的，柔性蒙皮4內(nèi)第一層使用凹字管5適配角度進(jìn)行鋪貼，十字梁7的第一層使用凹字管5進(jìn)行鋪貼。

11、進(jìn)一步的，工字梁1和凹字梁3皆為剛性結(jié)構(gòu)，所有邊皆做倒角處理。

12、第二方面，本申請?zhí)峁┮环N直升機(jī)旋翼，其特征在于，所述直升機(jī)旋翼采用如權(quán)利要求1～8任一項所述的智能翼型實現(xiàn)。

13、綜上所述，本申請?zhí)峁┑囊环N智能翼型及旋翼的技術(shù)效果：

14、1.本發(fā)明主要使用工字管6和凹字管5兩種關(guān)鍵部件的組合就實現(xiàn)了翼型的智能變化，構(gòu)思精巧，邏輯簡單，容易控制。

15、2.本發(fā)明僅使用工字管6、凹字管5、柔性蒙皮4和十字梁7幾種結(jié)構(gòu)，尺寸設(shè)計簡單，容易制造。使用燃油作為填充介質(zhì)，容易獲得，必要時還可以作為飛行器的燃料。

16、3.通過大量的計算機(jī)模擬、實驗可以得到想要的翼型，并可以實現(xiàn)各種翼型之間的快速變化，本發(fā)明具有重大的翼型設(shè)計潛質(zhì)

技術(shù)特征：

1.一種智能翼型，其特征在于，所述智能翼型包括：工字管(6)、凹字管(5)、十字梁(7)、柔性蒙皮(4)、燃油介質(zhì)(9)，其中：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能翼型，其特征在于，柔性半管(2)直角邊部分粘接在工字梁(1)兩側(cè)，未膨脹狀態(tài)下弧形邊部分直徑為14mm，未膨脹狀態(tài)下壁厚0.5mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能翼型，其特征在于，柔性半管(2)直角邊部分粘接在凹子梁(3)內(nèi)側(cè)，未膨脹狀態(tài)下弧形邊部分直徑為14mm，未膨脹狀態(tài)下壁厚0.5mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能翼型，其特征在于，

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能翼型，其特征在于，柔性半管(2)內(nèi)的燃油介質(zhì)(9)加壓膨脹時，柔性半管(2)只能朝著弧形邊的方向膨脹。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能翼型，其特征在于，十字梁(7)的高度為翼型厚度的十分之九，十字梁(7)的長度為翼型弦長的十分之九，十字梁(7)的厚度為翼型厚度的十分之一。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能翼型，其特征在于，柔性蒙皮(4)內(nèi)第一層使用凹字管(5)適配角度進(jìn)行鋪貼，十字梁(7)的第一層使用凹字管(5)進(jìn)行鋪貼。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能翼型，其特征在于，工字梁(1)和凹子梁(3)皆為剛性結(jié)構(gòu)，所有邊皆做倒角處理。

9.一種直升機(jī)旋翼，其特征在于，所述直升機(jī)旋翼采用如權(quán)利要求1～8任一項所述的智能翼型實現(xiàn)。

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┮环N智能翼型及旋翼，所述智能翼型包括：工字管6、凹字管5、十字梁7、柔性蒙皮4、燃油介質(zhì)9，其中：十字梁7位于整個翼型的中間位置，十字梁7中心與整個翼型的重心吻合；柔性蒙皮4布置在整個智能翼型的外輪廓；柔性蒙皮4及其上的第一層凹字管5以內(nèi)，十字梁7及其上的第一層凹字管5以外的翼型空間，使用工字管6進(jìn)行組合填充，工字管6外的間隙空間，使用燃油介質(zhì)9填充；工字管6包括工字梁1和2個柔性半管2；N個工字管構(gòu)成三種組合類型，即縱橫交叉均布組合8、縱列排布組合10、橫列排布組合11；凹字管5包括凹字梁3和1個柔性半管2；工字管和凹字管的柔性半管內(nèi)部均填充燃油介質(zhì)；柔性半管2包括弧形邊和直角邊。

技術(shù)研發(fā)人員：李金聲,張好府,李晶晶,王鑫,陳駿,陳昌華,宋林清
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國直升機(jī)設(shè)計研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19