本發(fā)明屬于航空航天，具體涉及調(diào)整旋翼錐體與動平衡并控制振動的后緣襟翼驅(qū)動機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、直升機(jī)具有高效懸停、低速前飛等特點，被廣泛應(yīng)用于軍用和民用領(lǐng)域。但是直升機(jī)的振動水平普遍較高，不僅影響駕乘人員的舒適性，還會嚴(yán)重影響記載設(shè)備的可靠性和機(jī)體結(jié)構(gòu)的疲勞壽命。旋翼是直升機(jī)最重要的部件之一，也是直升機(jī)振動最主要的來源。一方面，由于直升機(jī)旋翼工作在復(fù)雜的氣動環(huán)境中，在前飛時需要面對前行側(cè)槳葉氣流壓縮、后行側(cè)槳葉動態(tài)失速和反流區(qū)等，造成槳葉嚴(yán)重的振動載荷，振動載荷通過槳轂過濾后形成（k為正整數(shù)，nb為槳葉片數(shù)，ω為旋翼旋轉(zhuǎn)頻率）的通過頻率振動載荷并傳遞到機(jī)身上。另一方面，由于槳葉在制造、安裝過程中產(chǎn)生的誤差，以及使用過程中受潮、磨損等原因，各片槳葉的質(zhì)量、氣動載荷存在一定差異，造成旋翼錐體不平衡，使得旋翼在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生以及其他非通過頻率振動載荷。

2、后緣襟翼旋翼是一種行之有效的振動主動控制技術(shù)，后緣襟翼的動態(tài)偏轉(zhuǎn)可以主動改變槳葉氣動載荷分布和氣動-彈性耦合響應(yīng)，從而大幅抑制旋翼振動。美國波音公司和西科爾斯基直升機(jī)公司均完成了全尺寸后緣襟翼旋翼風(fēng)洞試驗，歐洲直升機(jī)公司則完成了基于bk-117直升機(jī)和ec-145直升機(jī)的后緣襟翼旋翼飛行試驗，實現(xiàn)了旋翼通過頻率振動載荷大幅降低。在國內(nèi)，南京航空航天大學(xué)、中國直升機(jī)設(shè)計研究所等機(jī)構(gòu)開展了后緣襟翼旋翼研究，先后完成了不同尺寸縮比模型風(fēng)洞試驗，取得了良好的振動控制效果。

3、已有的后緣襟翼旋翼振動控制多是針對旋翼通過頻率振動，而利用后緣襟翼調(diào)整旋翼錐體進(jìn)而抑制旋翼以及其他非通過頻率振動載荷研究相對較少。當(dāng)前現(xiàn)役型號直升機(jī)的旋翼錐體調(diào)整仍普遍采用改變后緣調(diào)整片的偏轉(zhuǎn)角度、變距拉桿的長度以及槳尖配重等傳統(tǒng)方式，不僅耗時耗力，而且難以在不同飛行狀態(tài)下均達(dá)到最優(yōu)的調(diào)整效果。后緣襟翼的偏轉(zhuǎn)可以有效改變旋翼氣動載荷，具備了調(diào)整旋翼錐體的潛力，并且可以隨直升機(jī)飛行狀態(tài)變化動態(tài)調(diào)整旋翼錐體，在不同的飛行狀態(tài)下均達(dá)到最優(yōu)調(diào)整效果。對于現(xiàn)有的后緣襟翼驅(qū)動機(jī)構(gòu)，直接使用驅(qū)動器改變后緣襟翼中立位置來調(diào)整旋翼錐體，會影響驅(qū)動器的有效輸出范圍，進(jìn)而降低后緣襟翼對通過頻率振動載荷的控制功效。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供調(diào)整旋翼錐體與動平衡并控制振動的后緣襟翼驅(qū)動機(jī)構(gòu)，解決了以下問題：

2、直升機(jī)旋翼存在通過頻率的振動載荷，其頻率通常為旋翼旋轉(zhuǎn)頻率的整數(shù)倍，在這種情況下，需要后緣襟翼以較高的頻率動態(tài)偏轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生相應(yīng)頻率的附加氣動載荷來抑制旋翼通過頻率振動；

3、改變后緣襟翼的初始偏轉(zhuǎn)位置可以改變槳葉的氣動載荷，從而實現(xiàn)調(diào)整旋翼錐體的功能，直接使用壓電驅(qū)動器控制后緣襟翼的初始偏轉(zhuǎn)位置，會降低壓電驅(qū)動器的動態(tài)輸出幅值，從而造成振動控制功效的降低；

4、傳統(tǒng)后緣襟翼支撐方案多采用徑向軸承和止推軸承，軸承間隙會顯著影響后緣襟翼的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動，并且在旋翼旋轉(zhuǎn)過程中強(qiáng)大的離心力會使得軸承潤滑油或潤滑脂被甩出，引起后緣襟翼偏轉(zhuǎn)摩擦力增大。

5、為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明將采用如下技術(shù)方案加以實施。

6、一種調(diào)整旋翼錐體與動平衡并控制振動的后緣襟翼驅(qū)動機(jī)構(gòu)，包括驅(qū)動器、推拉桿、推拉桿柔性鉸鏈、后緣襟翼、固定框和襟翼柔性鉸鏈，其中：

7、所述固定框設(shè)置在槳葉內(nèi)部；

8、所述后緣襟翼的前端通過軸承與固定框的后端連接；

9、所述驅(qū)動器設(shè)置在固定框內(nèi)，其前端與固定框的前框固定連接，其后端與能在固定框后框中心孔內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動的推拉桿的固定端固定連接；

10、所述后緣襟翼的前端通過軸承以及襟翼柔性鉸鏈與固定框的后端連接；其中，所述襟翼柔性鉸鏈用來限制后緣襟翼繞固定軸高頻動態(tài)偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)角度；

11、所述推拉桿的活塞桿通過推拉桿柔性鉸鏈與后緣襟翼的前端固定連接；其中，所述推拉桿柔性鉸鏈用來減小由于后緣襟翼繞固定軸運(yùn)動給推拉桿帶來的彎曲力矩；

12、所述驅(qū)動器將產(chǎn)生的高頻動態(tài)運(yùn)動，通過推拉桿傳遞給后緣襟翼，驅(qū)動后緣襟翼高頻動態(tài)偏轉(zhuǎn)來改變槳葉的氣動載荷和氣動-彈性耦合響應(yīng)，以主動控制旋翼的通過頻率振動；在后緣襟翼高頻動態(tài)偏轉(zhuǎn)的同時，推拉桿能通過主動控制活塞桿的伸縮運(yùn)動，驅(qū)動后緣襟翼改變初始偏轉(zhuǎn)角度來改變槳葉的氣動載荷和彈性變形，以實現(xiàn)旋翼錐體和動平衡的主動調(diào)整。

13、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述驅(qū)動器包括壓電疊堆以及位移放大框，其中，所述位移放大框框內(nèi)的左右兩端分別與壓電疊堆的左右兩端固定連接，其前端與所述固定框的前框固定連接，其后端與推拉桿的固定端的前端固定連接；其中：

14、所述壓電疊堆用于產(chǎn)生高頻振動；

15、所述位移放大框用于將壓電疊堆產(chǎn)生的高頻振動改變方向并放大輸出為動態(tài)線位移傳遞給推拉桿。

16、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述推拉桿包括固定端、活塞桿、活塞套、螺母、主動齒輪、電機(jī)、第一從動齒輪、第二從動齒輪、推力軸承、后蓋、角接觸軸承、缸體和絲桿軸；其中：

17、所述推力軸承的軸片與所述絲桿軸的前端固定連接，其座片與所述固定端固定連接；

18、所述電機(jī)的輸出軸與所述主動齒輪的軸孔過盈配合；

19、所述主動齒輪與設(shè)置在所述后蓋上的第一從動齒輪嚙合，所述第一從動齒輪與第二從動齒輪嚙合，且第二從動齒輪的軸孔與所述絲桿軸的前端過盈配合；

20、所述后蓋的后端與所述缸體的前端固定連接；

21、所述角接觸軸承的內(nèi)圈與所述絲桿軸過盈配合，其外圈與所述后蓋過盈配合；

22、所述螺母與所述絲桿軸螺紋配合；

23、所述活塞桿的螺紋孔與所述絲桿軸螺紋配合，且其前端與所述螺母的后端相抵；

24、所述活塞套的外壁與所述缸體的內(nèi)壁滑動配合，其內(nèi)壁與所述螺母的后端和所述活塞桿的前端相抵處過盈配合。

25、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述后緣襟翼的前端與固定框的后端的連接結(jié)構(gòu)包括：軸承、襟翼壓塊、固定框壓塊、安裝平臺、軸承座和固定軸、其中：

26、所述固定框的后端設(shè)有所述安裝平臺；

27、所述軸承座固定在所述安裝平臺的外側(cè)，所述軸承座的軸承孔與所述軸承的外圈過盈配合，所述軸承的內(nèi)圈與所述后緣襟翼前端的固定軸過盈配合；

28、所述襟翼柔性鉸鏈的前端用所述固定框壓塊固定在所述安裝平臺的內(nèi)側(cè)，其后端用所述襟翼壓塊固定在所述后緣襟翼的前端。

29、有益效果：1、通過改變推拉桿的長度，可以相對于驅(qū)動器獨立地調(diào)整后緣襟翼中立位置，不會因影響驅(qū)動器的有效輸出范圍而降低后緣襟翼的振動控制功效，從而使得后緣襟翼旋翼既具有抑制旋翼通過頻率振動載荷的能力，同時具備調(diào)整旋翼錐體的能力；

30、2、在整個飛行包線范圍內(nèi)，推拉桿長度可以實時調(diào)整，從而在不同飛行狀態(tài)下均達(dá)到最優(yōu)的旋翼錐體調(diào)整效果，顯著抑制旋翼1/rev及其他非通過頻率振動載荷；

31、3、推拉桿與后緣襟翼之間、后緣襟翼與槳葉之間均采用柔性鉸鏈代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械鉸鏈，避免了機(jī)械鉸鏈的間隙對后緣襟翼偏轉(zhuǎn)的影響，并簡化了后緣襟翼驅(qū)動機(jī)構(gòu)的維護(hù)需求和工作量。