一种可变倾转角双羽式翼梢小翼的制作方法

本发明涉及航空固定翼飞机总体气动外形设计，尤其涉及一种可变倾转角双羽式翼梢小翼。

背景技术：

1、飞机飞行时，机翼下翼面正压区气流沿翼展方向绕过翼尖流向上翼面负压区时，会形成翼尖涡并向机翼后方延伸而出现尾涡，翼尖涡和尾涡对机翼面气流的下洗作用会产生诱导阻力，将减小机翼升阻比，降低飞机续航时间、航程及有效载荷等。翼梢小翼是一种通过削弱翼尖涡实现减小机翼诱导阻力的气动外形装置，它能够增强飞机气动效率，提升飞行品质。目前，飞机通过选用梯形式、融合式、尖刀式、斜削式、双羽式等各式翼稍小翼，可有效增加巡航时的升阻比以改善飞行性能，但这些翼稍小翼却很难在各飞行阶段及不同飞行环境中实时调整倾转角，致使任务飞行中难以持续获得较高的气动效率。此外，虽然少数新型翼梢小翼的倾转角在飞行中可以调节变化，但这些翼梢小翼也存在诸如结构设计较复杂、倾转角变化范围小、装置总重量偏大等各种不足，它们对全机整体气动效率的提升作用不显著。因此，设计一种可靠高效的翼梢小翼以提升飞机的综合性能，成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

2、本发明提供了一种可变倾转角双羽式翼梢小翼，该可变倾转角双羽式翼梢小翼包括：翼梢小翼根分段、上羽小翼、下羽小翼、柔性连接蒙皮和转动装置，翼梢小翼根分段安装在飞机机翼外端，上羽小翼和下羽小翼在纵向上下叠置，并分别通过柔性连接蒙皮与翼梢小翼根分段连接，转动装置位于翼梢小翼根分段内并分别控制上羽小翼和下羽小翼在纵向独立的上下转动。

3、进一步地，转动装置控制上羽小翼自上羽小翼和下羽小翼倾转角均为0°时的对称面向上的倾转角度为0°－90°，控制下羽小翼自上羽小翼和下羽小翼倾转角均为0°时的对称面向下的倾转角度为0°－90°。

4、进一步地，翼梢小翼根分段包括翼梢小翼根分段根端翼肋、翼梢小翼根分段首端翼肋、翼梢小翼根分段前樑、翼梢小翼根分段后樑、上羽翼转动托杆、下羽翼转动托杆和翼梢小翼根分段蒙皮，翼梢小翼根分段根端翼肋固定安装在飞机机翼外端，翼梢小翼根分段首端翼肋与翼梢小翼根分段根端翼肋并行设置，翼梢小翼根分段前樑和翼梢小翼根分段后樑并行设置在翼梢小翼根分段根端翼肋与翼梢小翼根分段首端翼肋之间，上羽翼转动托杆和下羽翼转动托杆在纵向并行设置在翼梢小翼根分段首端翼肋朝向上羽小翼和下羽小翼的一侧，上羽翼转动托杆和下羽翼转动托杆分别与上羽小翼和下羽小翼可转动的连接，以支撑上羽小翼和下羽小翼在纵向的上下转动。

5、进一步地，上羽小翼包括上羽小翼根端翼肋、上羽小翼中端翼肋、上羽小翼首端翼肋、上羽小翼前樑、上羽小翼后樑、上羽翼拉引钩、上羽翼拉转耳片和上羽小翼蒙皮，上羽小翼根端翼肋、上羽小翼中端翼肋和上羽小翼首端翼肋由近及远的与翼梢小翼根分段首端翼肋并行设置，上羽小翼前樑和上羽小翼后樑并行设置且同时与上羽小翼根端翼肋、上羽小翼中端翼肋和上羽小翼首端翼肋连接，上羽翼拉引钩和上羽翼拉转耳片分别固定在上羽小翼根端翼肋朝向翼梢小翼根分段首端翼肋的一侧，上羽翼拉转耳片与上羽翼转动托杆可转动的连接，上羽翼拉引钩与转动装置连接，以在转动装置的驱动下牵引上羽小翼绕上羽翼拉转耳片与上羽翼转动托杆的连接点上下转动。

6、进一步地，下羽小翼包括下羽小翼根端翼肋、下羽小翼中端翼肋、下羽小翼首端翼肋、下羽小翼前樑、下羽小翼后樑、下羽翼拉引钩、下羽翼拉转耳片和下羽小翼蒙皮，下羽小翼根端翼肋、下羽小翼中端翼肋和下羽小翼首端翼肋由近及远的与翼梢小翼根分段首端翼肋并行设置，下羽小翼首端翼肋和下羽小翼前樑并行设置且同时与下羽小翼根端翼肋、下羽小翼中端翼肋和下羽小翼首端翼肋连接，下羽翼拉引钩和下羽翼拉转耳片分别固定在下羽小翼根端翼肋朝向翼梢小翼根分段首端翼肋的一侧，下羽翼拉转耳片与下羽翼转动托杆可转动的连接，下羽翼拉引钩与转动装置连接，以在转动装置的驱动下牵引下羽小翼绕下羽翼拉转耳片与下羽翼转动托杆的连接点上下转动。

7、进一步地，转动装置包括上羽翼转动装置和下羽翼转动装置，上羽翼转动装置和下羽翼转动装置在纵向上下对称安装，分别驱动上羽小翼和下羽小翼在纵向的上下转动。

8、进一步地，上羽翼转动装置包括上羽翼伺服电机、上羽翼转动轴承、上羽翼丝杆、上羽翼丝母块和上羽翼连杆，上羽翼伺服电机置于翼梢小翼根分段根端翼肋、翼梢小翼根分段首端翼肋、翼梢小翼根分段前樑和翼梢小翼根分段后樑合围形成的容纳腔内，翼梢小翼根分段首端翼肋具有第一通孔，上羽翼转动轴承紧固在翼梢小翼根分段首端翼肋的第一通孔内，上羽翼丝杆穿过并紧固在上羽翼转动轴承上，上羽翼丝杆的一端与上羽翼伺服电机连接，另一端与上羽翼丝母块转动连接，上羽翼连杆一端与上羽翼丝母块转动连接，另一端与上羽翼拉引钩转动连接；上羽翼丝杆在上羽翼伺服电机的驱动下发生转动，依次带动上羽翼丝母块、上羽翼连杆、上羽翼拉引钩和上羽小翼根端翼肋，实现上羽小翼在纵向的上下转动。

9、进一步地，下羽翼转动装置包括下羽翼伺服电机、下羽翼转动轴承、下羽翼丝杆、下羽翼丝母块和下羽翼连杆，下羽翼伺服电机置于翼梢小翼根分段根端翼肋、翼梢小翼根分段首端翼肋、翼梢小翼根分段前樑和翼梢小翼根分段后樑合围形成的容纳腔内，翼梢小翼根分段首端翼肋具有第二通孔，下羽翼转动轴承紧固在翼梢小翼根分段首端翼肋的第二通孔内；下羽翼丝杆穿过并紧固在下羽翼转动轴承上，下羽翼丝杆的一端与下羽翼伺服电机连接，另一端与下羽翼丝母块转动连接，下羽翼连杆一端与下羽翼丝母块转动连接，另一端与下羽翼拉引钩转动连接；下羽翼丝杆在下羽翼伺服电机的驱动下发生转动，依次带动下羽翼丝母块、下羽翼连杆、下羽翼拉引钩和下羽小翼根端翼肋，实现下羽小翼在纵向的上下转动。

10、进一步地，上羽翼转动装置还包括上羽翼伺服电机托板，下羽翼转动装置还包括下羽翼伺服电机托板，上羽翼伺服电机托板和下羽翼伺服电机托板均位于容纳腔内且分别与翼梢小翼根分段首端翼肋固定连接，上羽翼伺服电机托板和下羽翼伺服电机托板分别用于固定支撑上羽翼伺服电机和下羽翼伺服电机。

11、进一步地，可变倾转角双羽式翼梢小翼还包括柔性风挡片，柔性风挡片在纵向位于上羽小翼与下羽小翼之间，且分别与上羽小翼蒙皮和下羽小翼蒙皮连接，柔性风挡片用于密封上羽小翼和下羽小翼在转动时产生的空间缝隙。

12、应用本发明的技术方案，提供了一种可变倾转角双羽式翼梢小翼，该可变倾转角双羽式翼梢小翼在纵向上下叠置上羽小翼和下羽小翼，通过转动装置分别控制上羽小翼和下羽小翼在纵向独立的上下转动。本发明的双羽式翼梢小翼可以根据不同飞行阶段及飞行环境的变化实时调整倾转角以减小机翼诱导阻力，增大飞机航程航时，提升飞行品质；且上羽小翼和下羽小翼可以分别独立持续调节倾转角，两者之间互不影响。本发明的双羽式翼梢小翼能够适配不同固定翼飞机，适用范围广泛。与现有技术相比，本发明的技术方案能够解决现有技术中翼梢小翼倾转角变化范围小、结构设计较复杂等不能有效提升飞机综合性能的技术问题。

技术特征：

1.一种可变倾转角双羽式翼梢小翼，其特征在于，所述可变倾转角双羽式翼梢小翼包括：翼梢小翼根分段(1)、上羽小翼(2)、下羽小翼(3)、柔性连接蒙皮(4)和转动装置，翼梢小翼根分段(1)安装在飞机机翼外端，上羽小翼(2)和下羽小翼(3)在纵向上下叠置，并分别通过柔性连接蒙皮(4)与翼梢小翼根分段(1)连接，转动装置位于翼梢小翼根分段(1)内并分别控制上羽小翼(2)和下羽小翼(3)在纵向独立的上下转动。

2.根据权利要求1所述的可变倾转角双羽式翼梢小翼，其特征在于，所述转动装置控制上羽小翼(2)自上羽小翼(2)和下羽小翼(3)倾转角均为0°时的对称面向上的倾转角度为0°－90°，控制下羽小翼(3)自上羽小翼(2)和下羽小翼(3)倾转角均为0°时的对称面向下的倾转角度为0°－90°。

3.根据权利要求1或2所述的可变倾转角双羽式翼梢小翼，其特征在于，所述翼梢小翼根分段(1)包括翼梢小翼根分段根端翼肋(5)、翼梢小翼根分段首端翼肋(6)、翼梢小翼根分段前樑(7)、翼梢小翼根分段后樑(8)、上羽翼转动托杆(9)、下羽翼转动托杆(10)和翼梢小翼根分段蒙皮，翼梢小翼根分段根端翼肋(5)固定安装在飞机机翼外端，翼梢小翼根分段首端翼肋(6)与翼梢小翼根分段根端翼肋(5)并行设置，翼梢小翼根分段前樑(7)和翼梢小翼根分段后樑(8)并行设置在翼梢小翼根分段根端翼肋(5)与翼梢小翼根分段首端翼肋(6)之间，上羽翼转动托杆(9)和下羽翼转动托杆(10)在纵向并行设置在翼梢小翼根分段首端翼肋(6)朝向上羽小翼(2)和下羽小翼(3)的一侧，上羽翼转动托杆(9)和下羽翼转动托杆(10)分别与上羽小翼(2)和下羽小翼(3)可转动的连接，以支撑上羽小翼(2)和下羽小翼(3)在纵向的上下转动。

4.根据权利要求3所述的可变倾转角双羽式翼梢小翼，其特征在于，所述上羽小翼(2)包括上羽小翼根端翼肋(11)、上羽小翼中端翼肋(12)、上羽小翼首端翼肋(13)、上羽小翼前樑(14)、上羽小翼后樑(15)、上羽翼拉引钩(16)、上羽翼拉转耳片(17)和上羽小翼蒙皮，上羽小翼根端翼肋(11)、上羽小翼中端翼肋(12)和上羽小翼首端翼肋(13)由近及远的与翼梢小翼根分段首端翼肋(6)并行设置，上羽小翼前樑(14)和上羽小翼后樑(15)并行设置且同时与上羽小翼根端翼肋(11)、上羽小翼中端翼肋(12)和上羽小翼首端翼肋(13)连接，上羽翼拉引钩(16)和上羽翼拉转耳片(17)分别固定在上羽小翼根端翼肋(11)朝向翼梢小翼根分段首端翼肋(6)的一侧，上羽翼拉转耳片(17)与上羽翼转动托杆(9)可转动的连接，上羽翼拉引钩(16)与转动装置连接，以在转动装置的驱动下牵引上羽小翼(2)绕上羽翼拉转耳片(17)与上羽翼转动托杆(9)的连接点上下转动。

5.根据权利要求4所述的可变倾转角双羽式翼梢小翼，其特征在于，所述下羽小翼(3)包括下羽小翼根端翼肋(18)、下羽小翼中端翼肋(19)、下羽小翼首端翼肋(20)、下羽小翼前樑(21)、下羽小翼后樑(22)、下羽翼拉引钩(23)、下羽翼拉转耳片(24)和下羽小翼蒙皮，下羽小翼根端翼肋(18)、下羽小翼中端翼肋(19)和下羽小翼首端翼肋(20)由近及远的与翼梢小翼根分段首端翼肋(6)并行设置，下羽小翼首端翼肋(20)和下羽小翼前樑(21)并行设置且同时与下羽小翼根端翼肋(18)、下羽小翼中端翼肋(19)和下羽小翼首端翼肋(20)连接，下羽翼拉引钩(23)和下羽翼拉转耳片(24)分别固定在下羽小翼根端翼肋(18)朝向翼梢小翼根分段首端翼肋(6)的一侧，下羽翼拉转耳片(24)与下羽翼转动托杆(10)可转动的连接，下羽翼拉引钩(23)与转动装置连接，以在转动装置的驱动下牵引下羽小翼(3)绕下羽翼拉转耳片(24)与下羽翼转动托杆(10)的连接点上下转动。

6.根据权利要求5所述的可变倾转角双羽式翼梢小翼，其特征在于，所述转动装置包括上羽翼转动装置和下羽翼转动装置，上羽翼转动装置和下羽翼转动装置在纵向上下对称安装，分别驱动上羽小翼(2)和下羽小翼(3)在纵向的上下转动。

7.根据权利要求6所述的可变倾转角双羽式翼梢小翼，其特征在于，所述上羽翼转动装置包括上羽翼伺服电机(25)、上羽翼转动轴承(27)、上羽翼丝杆(28)、上羽翼丝母块(29)和上羽翼连杆(30)，上羽翼伺服电机(25)置于翼梢小翼根分段根端翼肋(5)、翼梢小翼根分段首端翼肋(6)、翼梢小翼根分段前樑(7)和翼梢小翼根分段后樑(8)合围形成的容纳腔内，翼梢小翼根分段首端翼肋(6)具有第一通孔，上羽翼转动轴承(27)紧固在翼梢小翼根分段首端翼肋(6)的第一通孔内，上羽翼丝杆(28)穿过并紧固在上羽翼转动轴承(27)上，上羽翼丝杆(28)的一端与上羽翼伺服电机(25)连接，另一端与上羽翼丝母块(29)转动连接，上羽翼连杆(30)一端与上羽翼丝母块(29)转动连接，另一端与上羽翼拉引钩(16)转动连接；上羽翼丝杆(28)在上羽翼伺服电机(25)的驱动下发生转动，依次带动上羽翼丝母块(29)、上羽翼连杆(30)、上羽翼拉引钩(16)和上羽小翼根端翼肋(11)，实现上羽小翼(2)在纵向的上下转动。

8.根据权利要求7所述的可变倾转角双羽式翼梢小翼，其特征在于，所述下羽翼转动装置包括下羽翼伺服电机(31)、下羽翼转动轴承(33)、下羽翼丝杆(34)、下羽翼丝母块(35)和下羽翼连杆(36)，下羽翼伺服电机(31)置于翼梢小翼根分段根端翼肋(5)、翼梢小翼根分段首端翼肋(6)、翼梢小翼根分段前樑(7)和翼梢小翼根分段后樑(8)合围形成的容纳腔内，翼梢小翼根分段首端翼肋(6)具有第二通孔，下羽翼转动轴承(33)紧固在翼梢小翼根分段首端翼肋(6)的第二通孔内，下羽翼丝杆(34)穿过并紧固在下羽翼转动轴承(33)上，下羽翼丝杆(34)的一端与下羽翼伺服电机(31)连接，另一端与下羽翼丝母块(35)转动连接，下羽翼连杆(36)一端与下羽翼丝母块(35)转动连接，另一端与下羽翼拉引钩(23)转动连接；下羽翼丝杆(34)在下羽翼伺服电机(31)的驱动下发生转动，依次带动下羽翼丝母块(35)、下羽翼连杆(36)、下羽翼拉引钩(23)和下羽小翼根端翼肋(18)，实现下羽小翼(3)在纵向的上下转动。

9.根据权利要求8所述的可变倾转角双羽式翼梢小翼，其特征在于，所述上羽翼转动装置还包括上羽翼伺服电机托板(26)，下羽翼转动装置还包括下羽翼伺服电机托板(32)，上羽翼伺服电机托板(26)和下羽翼伺服电机托板(32)均位于容纳腔内且分别与翼梢小翼根分段首端翼肋(6)固定连接，上羽翼伺服电机托板(26)和下羽翼伺服电机托板(32)分别用于固定支撑上羽翼伺服电机(25)和下羽翼伺服电机(31)。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的可变倾转角双羽式翼梢小翼，其特征在于，所述可变倾转角双羽式翼梢小翼还包括柔性风挡片(37)，柔性风挡片(37)在纵向位于上羽小翼(2)与下羽小翼(3)之间，且分别与上羽小翼蒙皮和下羽小翼蒙皮连接，柔性风挡片(37)用于密封上羽小翼(2)和下羽小翼(3)在转动时产生的空间缝隙。

技术总结本发明提供了一种可变倾转角双羽式翼梢小翼，该可变倾转角双羽式翼梢小翼包括翼梢小翼根分段、上羽小翼、下羽小翼、柔性连接蒙皮和转动装置，翼梢小翼根分段安装在飞机机翼外端，上羽小翼和下羽小翼在纵向上下叠置，并分别通过柔性连接蒙皮与翼梢小翼根分段连接，转动装置位于翼梢小翼根分段内并分别控制上羽小翼和下羽小翼在纵向独立的上下转动。应用本发明的技术方案，能够解决现有技术中翼梢小翼倾转角变化范围小、结构设计较复杂等不能有效提升飞机综合性能的技术问题。技术研发人员：杨建龙,王文强,刘柳,田茂江,仝家炜受保护的技术使用者：海鹰航空通用装备有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/7/4