一種顫振模型后緣舵面防護(hù)止動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】所述顫振模型后緣舵面防護(hù)止動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成如下：限位桿、限位槽、限位槽定位座、作動(dòng)筒和作動(dòng)筒定位座；所述限位桿的一端固定于顫振模型的后緣舵面上，限位槽定位座和作動(dòng)筒定位座位于連接后緣舵面的主翼面上，所述、作動(dòng)筒與作動(dòng)筒定位座固定相連，所述顫振模型后緣舵面防護(hù)止動(dòng)機(jī)構(gòu)完全依附于翼面模型，不管是單翼面模型還是全機(jī)模型都可依照此法布置，不受其他結(jié)構(gòu)影響，具有獨(dú)立性；且機(jī)構(gòu)小巧，位于模型內(nèi)，不產(chǎn)生額外的氣動(dòng)力。
【專利說明】一種顫振模型后緣舵面防護(hù)止動(dòng)機(jī)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及止動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和應(yīng)用領(lǐng)域，特別提供了一種顫振模型后緣舵面防護(hù)止動(dòng)機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]翼面顫振是飛機(jī)在飛行中，由于翼面的固有振動(dòng)模態(tài)與氣動(dòng)力稱合產(chǎn)生的一種氣動(dòng)彈性不穩(wěn)定現(xiàn)象。需要通過仿真計(jì)算和風(fēng)洞試驗(yàn)來確定顫振邊界是否滿足飛行包線的要求。
[0003]顫振模型的后緣舵面顫振是顫振試驗(yàn)的重要組成部分，而顫振過程又是伴隨著風(fēng)險(xiǎn)存在，所以防護(hù)系統(tǒng)是顫振試驗(yàn)的重要組成部分，舵面的防護(hù)系統(tǒng)以安全，質(zhì)量輕，可重復(fù)使用為基本特點(diǎn)，具有這三種基本特點(diǎn)的本防護(hù)止動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)顫振模型的顫振試驗(yàn)起到了重要的輔助作用。
[0004]人們迫切希望獲得一種技術(shù)效果優(yōu)良的顫振模型后緣舵面防護(hù)止動(dòng)機(jī)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種技術(shù)效果優(yōu)良的顫振模型后緣舵面防護(hù)止動(dòng)機(jī)構(gòu)，在顫振試驗(yàn)中可防止后緣舵面的過大振動(dòng)并在后緣舵面顫振發(fā)生時(shí)隨時(shí)中止顫振現(xiàn)象，保護(hù)顫振模型的安全，并可隨時(shí)解除對(duì)模型的限制，繼續(xù)進(jìn)行顫振試驗(yàn)，便于觀察顫振現(xiàn)象并找出顫振的臨界點(diǎn)。
[0006]所述顫振模型后緣舵面防護(hù)止動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成如下:限位桿4、限位槽5、限位槽定位座6、作動(dòng)筒7和作動(dòng)筒定位座8 ;所述限位桿4的一端固定于顫振模型的后緣舵面I上，限位槽定位座6和作動(dòng)筒定位座8位于連接后緣舵面的主翼面2上，所述作動(dòng)筒7與作動(dòng)筒定位座8固定相連，作動(dòng)筒定位座8目的在于將作動(dòng)筒7固定于主翼面2上，因此，一方面要保證作動(dòng)筒定位座8固定于主翼面2上，另一方面要保證作動(dòng)筒定位座8將作動(dòng)筒7固定夾持好。限位槽5 —端與限位槽定位座6滑動(dòng)相連，所述作動(dòng)筒7的一端和限位槽5的另一端相連，所述限位槽5套在限位桿4另一端外側(cè)。
[0007]所述限位槽5內(nèi)部為空腔結(jié)構(gòu)，且限位槽5與作動(dòng)筒7連接一端的空腔寬度小于限位槽5另一端的空腔寬度。限位桿4深入到限位槽5中央，既不影響非顫振狀態(tài)下舵面的振動(dòng)，又限制了舵面振幅過大的危險(xiǎn)振動(dòng)；作動(dòng)筒7伸出時(shí)，推動(dòng)限位槽5前進(jìn)，到達(dá)一定位移時(shí),卡到限位槽定位座6，限位槽5停止前進(jìn)，此時(shí)限位桿4正好位于限位槽5的最窄處，使限位桿無法自由振動(dòng)，進(jìn)而抑制限位桿4所在舵面的振動(dòng)。
[0008]所述限位槽5與限位槽定位座6連接一端設(shè)置有舌形結(jié)構(gòu)51，限位槽5與限位槽定位座6通過舌形結(jié)構(gòu)相連接。所述舌形結(jié)構(gòu)51與限位槽定位座6貼合且不影響限位槽5的正常運(yùn)動(dòng)；在止動(dòng)狀態(tài)時(shí)，限位槽定位6座剛好卡住限位槽5，使限位槽5無法向前繼續(xù)移動(dòng)；舌形結(jié)構(gòu)51和與舌形結(jié)構(gòu)51接觸部分必須非常光滑。
[0009]所述作動(dòng)筒(7的軸線與舌形結(jié)構(gòu)51的中線重合。作動(dòng)筒7與限位槽5密切配合，作動(dòng)筒7的位移長度稍大于舌形結(jié)構(gòu)51的長度；作動(dòng)筒7回縮時(shí)，限位槽處5于防護(hù)狀態(tài)，作動(dòng)筒7伸出時(shí)，限位槽5處于止動(dòng)狀態(tài)。
[0010]所述限位桿4固定于顫振模型的后緣舵面I的主承力結(jié)構(gòu)上，并且此處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與后緣舵面I的整體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相一致。
[0011]所述限位桿4深入主翼面末端的振動(dòng)范圍可根據(jù)舵面的振幅推算出來，選取試驗(yàn)中舵面的安全振動(dòng)范圍，推算出限位桿深入主翼面2末端的振動(dòng)范圍，調(diào)整限位桿4末端的長度，使末端的振動(dòng)范圍稍小于主翼面2當(dāng)?shù)氐囊硇?。這樣既不影響模型的氣動(dòng)力，又使阻力距盡可能的長，限位桿4末端的振動(dòng)范圍盡可能的大，使限位效果更好。
[0012]限位槽所在的平面與限位桿的軸線垂直；靜止時(shí)，限位桿的軸線位于限位槽的正中間，限位槽完全套住套住限位桿的末端；限位槽在防護(hù)狀態(tài)，即:與限位桿無接觸時(shí)，限位桿末端在方向舵無危險(xiǎn)振動(dòng)時(shí)四周均無接觸；限位槽在止動(dòng)狀態(tài)，即:限位槽的最窄處夾住限位桿時(shí),迫使限位桿4末端無法振動(dòng)。
[0013]所述的顫振模型后緣舵面防護(hù)止動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝步驟如下:
[0014]①確定限位桿4的位置，限位桿4中線垂直于后緣舵面I的轉(zhuǎn)軸，限位桿4位于后緣舵面的兩個(gè)連接點(diǎn)之間，且接近主翼面2根部的位置；這樣不但止動(dòng)效果好，而且靠近翼面根部的翼型厚度大，便于安裝本系統(tǒng)；
[0015]②確定限位槽5的位置，限位槽5中線與后緣舵面I的轉(zhuǎn)軸平行，且與限位桿4中線相交，具體請(qǐng)參考圖8，限位槽中線與后緣舵面I轉(zhuǎn)軸的距離為:L2 ( LI* (H21-H22)/HI，其中:H1:后緣航面I的允許最大振幅；L1:后緣航面I后緣與轉(zhuǎn)軸的距尚；H21:王翼面2的轉(zhuǎn)軸附近的翼型厚度；L2:限位槽5中線與轉(zhuǎn)軸的距離；H22:限位桿4直徑與限位槽5上下兩側(cè)厚度之和；當(dāng)L2 = LI* (H21-H22VH1，這樣限位槽與轉(zhuǎn)軸距離遠(yuǎn)，力矩更大，效果更好。限位槽的大小應(yīng)滿足:從防護(hù)狀態(tài)到止動(dòng)狀態(tài)所運(yùn)動(dòng)的距離應(yīng)小于作動(dòng)筒的最大推進(jìn)距離。
[0016]③確定限位槽定位座6的位置:當(dāng)限位槽前移，完全卡住限位桿，達(dá)到止動(dòng)狀態(tài)時(shí)，正好與限位槽定位座6接觸并被其擋住停止運(yùn)動(dòng)；
[0017]④確定作動(dòng)筒7的位置，此位置應(yīng)滿足:推桿收起時(shí)，機(jī)構(gòu)處于防護(hù)狀態(tài)，推桿推進(jìn)且未到極限時(shí)，機(jī)構(gòu)處于止動(dòng)狀態(tài)，同時(shí)限位槽被限位槽定位6座擋??；
[0018]⑤確定作動(dòng)筒定位座8的位置，只要能把作動(dòng)筒7固定住，作動(dòng)筒定位座8可以自由安排。
[0019]后緣舵面防護(hù)止動(dòng)機(jī)構(gòu)的安裝重在協(xié)調(diào)，根據(jù)翼面模型后緣即方向舵對(duì)應(yīng)的主翼面的位置的空間，確定所用機(jī)構(gòu)的大小，逐步確定機(jī)構(gòu)之間的相對(duì)位置。
[0020]本發(fā)明所述顫振模型后緣舵面防護(hù)止動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)后緣舵面的附加質(zhì)量極小，整套顫振模型后緣舵面防護(hù)止動(dòng)機(jī)構(gòu)，只有限位桿位于后緣舵面上，使用鋁或碳纖維等輕質(zhì)材料制作限位桿，使得附加于后緣舵面的質(zhì)量極小，完全在配重的可調(diào)節(jié)范圍內(nèi)，不會(huì)對(duì)對(duì)后緣舵面的顫振產(chǎn)生不利影響；具有防護(hù)和止動(dòng)的雙重功能，在防護(hù)狀態(tài)時(shí)，可以防止后緣舵面的過大振幅的危險(xiǎn)振動(dòng)，在止動(dòng)狀態(tài)時(shí)，可以立刻止動(dòng)后緣舵面的振動(dòng)；本機(jī)構(gòu)可以在防護(hù)狀態(tài)和止動(dòng)狀態(tài)之間自由切換，從而可以對(duì)后緣舵面的顫振現(xiàn)象進(jìn)行細(xì)致重復(fù)的觀察。
[0021]所述顫振模型后緣舵面防護(hù)止動(dòng)機(jī)構(gòu)完全依附于翼面模型，不管是單翼面模型還是全機(jī)模型都可依照此法布置，不受其他結(jié)構(gòu)如單翼面底座或機(jī)身影響，具有獨(dú)立性；且機(jī)構(gòu)小巧，位于模型內(nèi)，不產(chǎn)生額外的氣動(dòng)力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為機(jī)構(gòu)在模型上的位置示意圖；
[0023]圖2為后緣舵面防護(hù)止動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為限位桿示意圖；
[0025]圖4為限位槽示意圖；
[0026]圖5為限位槽的定位座示意圖；
[0027]圖6為作動(dòng)筒示意圖；
[0028]圖7為作動(dòng)筒的定位座示意圖；
[0029]圖8為限位槽中線與轉(zhuǎn)軸距離計(jì)算示意。
【具體實(shí)施方式】
[0030]實(shí)施例1
[0031]所述顫振模型后緣舵面防護(hù)止動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成如下:限位桿4、限位槽5、限位槽定位座6、作動(dòng)筒7和作動(dòng)筒定位座8 ;所述限位桿4的一端固定于顫振模型的后緣舵面上，限位槽定位座6和作動(dòng)筒定位座8位于連接后緣舵面的主翼面上，所述作動(dòng)筒7與作動(dòng)筒定位座8固定相連，作動(dòng)筒定位座8目的在于將作動(dòng)筒7固定于主翼面上，因此，一方面要保證作動(dòng)筒定位座8固定于主翼面2上，另一方面要保證作動(dòng)筒定位座8將作動(dòng)筒7固定夾持好。限位槽5 —端與限位槽定位座6滑動(dòng)相連，所述作動(dòng)筒7的一端和限位槽5的另一端相連，所述限位槽5套在限位桿4另一端外側(cè)。
[0032]所述限位槽5內(nèi)部為空腔結(jié)構(gòu)，且限位槽5與作動(dòng)筒7連接一端的空腔寬度小于限位槽5另一端的空腔寬度。限位桿4深入到限位槽5中央，既不影響非顫振狀態(tài)下舵面的振動(dòng)，又限制了舵面振幅過大的危險(xiǎn)振動(dòng)；作動(dòng)筒7伸出時(shí)，推動(dòng)限位槽5前進(jìn)，到達(dá)一定位移時(shí),卡到限位槽定位座6，限位槽5停止前進(jìn)，此時(shí)限位桿4正好位于限位槽5的最窄處，使限位桿無法自由振動(dòng)，進(jìn)而抑制限位桿4所在舵面的振動(dòng)。
[0033]所述限位槽5與限位槽定位座6連接一端設(shè)置有舌形結(jié)構(gòu)51，限位槽5與限位槽定位座6通過舌形結(jié)構(gòu)相連接。所述舌形結(jié)構(gòu)51與限位槽定位座6貼合且不影響限位槽5的正常運(yùn)動(dòng)；在止動(dòng)狀態(tài)時(shí)，限位槽定位6座剛好卡住限位槽5，使限位槽5無法向前繼續(xù)移動(dòng)；舌形結(jié)構(gòu)51和與舌形結(jié)構(gòu)51接觸部分必須非常光滑。
[0034]所述作動(dòng)筒7的軸線與舌形結(jié)構(gòu)51的中線重合。作動(dòng)筒7與限位槽5密切配合，作動(dòng)筒7的位移長度稍大于舌形結(jié)構(gòu)51的長度；作動(dòng)筒7回縮時(shí)，限位槽處5于防護(hù)狀態(tài)，作動(dòng)筒7伸出時(shí)，限位槽5處于止動(dòng)狀態(tài)。
[0035]所述限位桿4固定于顫振模型的后緣舵面I的主承力結(jié)構(gòu)上，并且此處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與后緣舵面I的整體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相一致。
[0036]所述限位桿4深入主翼面末端的振動(dòng)范圍可根據(jù)舵面的振幅推算出來，選取試驗(yàn)中舵面的安全振動(dòng)范圍，推算出限位桿深入主翼面2末端的振動(dòng)范圍，調(diào)整限位桿4末端的長度，使末端的振動(dòng)范圍稍小于主翼面2當(dāng)?shù)氐囊硇汀＿@樣既不影響模型的氣動(dòng)力，又使阻力距盡可能的長，限位桿4末端的振動(dòng)范圍盡可能的大，使限位效果更好。[0037]限位槽所在的平面與限位桿的軸線垂直；靜止時(shí)，限位桿的軸線位于限位槽的正中間，限位槽完全套住套住限位桿的末端；限位槽在防護(hù)狀態(tài)，即:與限位桿無接觸時(shí)，限位桿末端在方向舵無危險(xiǎn)振動(dòng)時(shí)四周均無接觸；限位槽在止動(dòng)狀態(tài)，即:限位槽的最窄處夾住限位桿時(shí),迫使限位桿4末端無法振動(dòng)。
[0038]所述的顫振模型后緣舵面防護(hù)止動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝步驟如下:
[0039]①確定限位桿4的位置，限位桿4中線垂直于后緣舵面I的轉(zhuǎn)軸，限位桿4位于后緣舵面的兩個(gè)連接點(diǎn)之間，且接近主翼面2根部的位置；這樣不但止動(dòng)效果好，而且靠近翼面根部的翼型厚度大，便于安裝本系統(tǒng)；
[0040]②確定限位槽5的位置，限位槽5中線與后緣舵面I的轉(zhuǎn)軸平行，且與限位桿4中線相交，具體請(qǐng)參考圖8，限位槽中線與后緣舵面I轉(zhuǎn)軸的距離為:L2 ( LI* (H21-H22)/HI，其中:H1:后緣航面I的允許最大振幅；L1:后緣航面I后緣與轉(zhuǎn)軸的距尚；H21:王翼面2的轉(zhuǎn)軸附近的翼型厚度；L2:限位槽5中線與轉(zhuǎn)軸的距離；H22:限位桿4直徑與限位槽5上下兩側(cè)厚度之和；當(dāng)L2 = LI* (H21-H22VH1，這樣限位槽與轉(zhuǎn)軸距離遠(yuǎn)，力矩更大，效果更好。限位槽的大小應(yīng)滿足:從防護(hù)狀態(tài)到止動(dòng)狀態(tài)所運(yùn)動(dòng)的距離應(yīng)小于作動(dòng)筒的最大推進(jìn)距離。
[0041]③確定限位槽定位座6的位置:當(dāng)限位槽前移，完全卡住限位桿，達(dá)到止動(dòng)狀態(tài)時(shí)，正好與限位槽定位座6接觸并被其擋住停止運(yùn)動(dòng)；
[0042]④確定作動(dòng)筒7的位置，此位置應(yīng)滿足:推桿收起時(shí)，機(jī)構(gòu)處于防護(hù)狀態(tài)，推桿推進(jìn)且未到極限時(shí)，機(jī)構(gòu)處于止動(dòng)狀態(tài)，同時(shí)限位槽被限位槽定位6座擋?。?br> [0043]⑤確定作動(dòng)筒定位座8的位置，只要能把作動(dòng)筒7固定住，作動(dòng)筒定位座8可以自由安排。
[0044]后緣舵面防護(hù)止動(dòng)機(jī)構(gòu)的安裝重在協(xié)調(diào)，根據(jù)翼面模型后緣即方
[0045]向舵對(duì)應(yīng)的主翼面的位置的空間，確定所用機(jī)構(gòu)的大小，逐步確
[0046]定機(jī)構(gòu)之間的相對(duì)位置。
[0047]本發(fā)明所述顫振模型后緣舵面防護(hù)止動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)后緣舵面的附加質(zhì)量極小，整套顫振模型后緣舵面防護(hù)止動(dòng)機(jī)構(gòu)，只有限位桿位于后緣舵面上，使用鋁或碳纖維等輕質(zhì)材料制作限位桿，使得附加于后緣舵面的質(zhì)量極小，完全在配重的可調(diào)節(jié)范圍內(nèi)，不會(huì)對(duì)對(duì)后緣舵面的顫振產(chǎn)生不利影響；具有防護(hù)和止動(dòng)的雙重功能，在防護(hù)狀態(tài)時(shí)，可以防止后緣舵面的過大振幅的危險(xiǎn)振動(dòng)，在止動(dòng)狀態(tài)時(shí)，可以立刻止動(dòng)后緣舵面的振動(dòng)；本機(jī)構(gòu)可以在防護(hù)狀態(tài)和止動(dòng)狀態(tài)之間自由切換，從而可以對(duì)后緣舵面的顫振現(xiàn)象進(jìn)行細(xì)致重復(fù)的觀察。
[0048]所述顫振模型后緣舵面防護(hù)止動(dòng)機(jī)構(gòu)完全依附于翼面模型，不管是單翼面模型還是全機(jī)模型都可依照此法布置，不受其他結(jié)構(gòu)如單翼面底座或機(jī)身影響，具有獨(dú)立性；且機(jī)構(gòu)小巧，位于模型內(nèi)，不產(chǎn)生額外的氣動(dòng)力。
【權(quán)利要求】
1.一種顫振模型后緣舵面防護(hù)止動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述顫振模型后緣舵面防護(hù)止動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成如下:限位桿(4)、限位槽(5)、限位槽定位座(6)、作動(dòng)筒(7)和作動(dòng)筒定位座(8);所述限位桿(4)的一端固定于顫振模型的后緣舵面(I)上，限位槽定位座(6)和作動(dòng)筒定位座(8)位于連接后緣舵面(I)的主翼面(2)上，所述作動(dòng)筒(7)與作動(dòng)筒定位座(8)固定相連，限位槽(5) —端與限位槽定位座(6)滑動(dòng)相連，所述作動(dòng)筒(7)的一端和限位槽(5)的另一端相連，所述限位槽(5)套在限位桿(4)另一端外側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述顫振模型后緣舵面防護(hù)止動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述限位槽(5)內(nèi)部為空腔結(jié)構(gòu)，且限位槽(5)與作動(dòng)筒(7)連接一端的空腔寬度小于限位槽(5)另一端的空腔寬度。
3.如權(quán)利要求2所述顫振模型后緣舵面防護(hù)止動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述限位槽(5)與限位槽定位座(6 )連接一端設(shè)置有舌形結(jié)構(gòu)(51)，限位槽(5 )與限位槽定位座(6 )通過舌形結(jié)構(gòu)相滑動(dòng)連接。
4.如權(quán)利要求3所述顫振模型后緣舵面防護(hù)止動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述作動(dòng)筒(7)的軸線與舌形結(jié)構(gòu)(51)的中線重合。
5.一種顫振模型后緣舵面防護(hù)止動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝方式，其特征在于:如權(quán)利要求1所述的顫振模型后緣舵面防護(hù)止動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝步驟如下: ①確定限位桿(4)的位置，限位桿(4)中線垂直于后緣舵面(I)的轉(zhuǎn)軸，限位桿(4)位于后緣舵面(I)的兩個(gè)連接點(diǎn)之間； ②確定限位槽(5)的位置，限位槽(5)中線與后緣舵面(I)的轉(zhuǎn)軸平行，且與限位桿(4)中線相交，限位槽中線與后緣舵面(I)轉(zhuǎn)軸的距離為:L2≤LI* (H21-H22)/H1，其中:H1:后緣舵面(I)的允許最大振幅；L1:后緣舵面(I)后緣與轉(zhuǎn)軸的距離；H21:主翼面(2)的轉(zhuǎn)軸附近的翼型厚度山2:限位槽(5)中線與轉(zhuǎn)軸的距離；H22:限位桿(4)直徑與限位槽(5)上下兩側(cè)厚度之和； ③確定限位槽定位座(6)的位置:當(dāng)限位槽前移，完全卡住限位桿，達(dá)到止動(dòng)狀態(tài)時(shí)，正好與限位槽定位座(6)接觸并被其擋住停止運(yùn)動(dòng)； ④確定作動(dòng)筒(7)的位置，此位置應(yīng)滿足:推桿收起時(shí)，機(jī)構(gòu)處于防護(hù)狀態(tài)，推桿推進(jìn)且未到極限時(shí)，機(jī)構(gòu)處于止動(dòng)狀態(tài)，同時(shí)限位槽被限位槽定位(6)座擋住； ⑤確定作動(dòng)筒定位座(8)的位置，只要能把作動(dòng)筒(7)固定住，作動(dòng)筒定位座(8)可以自由安排。
【文檔編號(hào)】G01M9/08GK103994873SQ201410155025
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月17日
【發(fā)明者】唐振亮, 錢衛(wèi), 脫朝智, 劉忠坤 申請(qǐng)人:中國航空工業(yè)集團(tuán)公司沈陽飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所