一种基于双层可变形蜂窝柔性蒙皮的无缝襟翼.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115303472A(43)申请公布日2022.11.08(21)申请号202211069924.8(22)申请日2022.09.02(71)申请人南京航空航天大学地址210016江苏省南京市秦淮区御道街29号(72)发明人周丽李晨晓邱涛(74)专利代理机构江苏圣典律师事务所32237专利代理师王慧颖(51)Int.Cl.B64C3/28(2006.01)B64C3/26(2006.01)B64C9/16(2006.01)B64C9/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图4页(54)发明名称一种基于双层可变形蜂窝柔性蒙皮的无缝襟翼(57)摘要本发明公开了一种基于双层可变形蜂窝柔性蒙皮的无缝襟翼，属于变体飞机柔性结构设计领域，无缝襟翼包括襟翼变形段以及襟翼固定段；所述的襟翼变形段为襟翼在偏转过程中参与柔性蒙皮变形的部分，包括柔性蒙皮封严板、偏转轴、偏转舵面、机翼后樯；襟翼向下偏转时，偏转舵面逆时针转动，上翼面柔性蒙皮受拉发生面内拉伸，下翼面柔性蒙皮受压发生面内压缩；本发明采用该无缝襟翼，可以满足襟翼大角度偏转，使襟翼与机翼连接处更为光滑连续，且具有足够的面外承载能力；还可通过调整柔性蒙皮结构参数改变柔性蒙皮面外承载能力和变形效果，可设计性强，制作简单，工艺容易实现。CN115303472ACN115303472A权利要求书1/2页1.一种基于双层可变形蜂窝柔性蒙皮的无缝襟翼，其特征在于，所述的无缝襟翼包括襟翼变形段以及缝襟翼固定段(6)；所述的襟翼变形段为襟翼在偏转过程中参与柔性蒙皮变形的部分，包括柔性蒙皮封严板、偏转轴(1)、偏转舵面(2)、机翼后樯(3)；所述的偏转轴(1)在无缝襟翼的前缘O点处，襟翼围绕偏转轴(1)进行偏转；偏转舵面(2)位于襟翼前缘、机翼后樯(3)位于机翼后缘部分；所述的偏转舵面(2)包括圆弧部分以及圆弧中部的直线部分；由偏转舵面(2)连接襟翼上下翼面；所述的偏转舵面(2)、机翼后樯(3)之间的缝隙由柔性蒙皮进行连接；柔性蒙皮一端固定在襟翼上、下翼面靠近襟翼前缘的A、B点处，另一端固定在机翼后樯(3)上、下表面C、D点处，分为上翼面柔性蒙皮(4)和下翼面柔性蒙皮(5)，所述的上翼面柔性蒙皮(4)和下翼面柔性蒙皮(5)保证襟翼与机翼后缘连接光滑连续且气密性良好；襟翼固定段为襟翼在偏转过程中保持形状固定不变的部分，不参与柔性蒙皮的变形。2.根据权利要求1所述的一种基于双层可变形蜂窝柔性蒙皮的无缝襟翼，其特征在于，所述的襟翼向下偏转时，偏转舵面逆时针转动，上翼面柔性蒙皮(4)受拉发生面内拉伸，下翼面柔性蒙皮(5)受压发生面内压缩；襟翼最大偏转角为ɑ，不超过60°，襟翼偏转中心O点距上翼面柔性蒙皮(4)固定点A点距离为x，偏转后A点移动到A’点，上翼面柔性蒙皮(4)拉伸量为U1＝xɑ；襟翼偏转中心O点距B点距离为x，在面内压缩和平面转动作用下B点移动到B’点，下翼面柔性蒙皮压缩量U2＝2xsin(ɑ/2)。3.根据权利要求1所述的一种基于双层可变形蜂窝柔性蒙皮的无缝襟翼，其特征在于，柔性蒙皮，其为长度L、宽度W、厚度h的双层可变形蜂窝柔性蒙皮；包括双层可变形蜂窝芯体、柔性填充和弹性表层；柔性蒙皮的面外刚度由双层可变形蜂窝壁板的立面提供，面内伸缩变形由双层可变形蜂窝提供；双层可变形蜂窝结构由枣核形单胞复制扩展而成，枣核形单胞由柔性单元组成；柔性单元上有不同层面的弯曲板，不同层面的弯曲板向不同方向弯曲，同一层面的弯曲板分为上端弯曲板和下端弯曲板，弯曲方向相反，中间是连接板(11)；柔性单元上有连接板，将不同层面的弯曲板根部自然连接在一起，实现了不同层面可变形蜂窝结构的自然连接；柔性单元长为a+2b,宽为h，其中a是连接板的长度，b是上下两端弯曲板的长度；柔性单元有初始弯曲形状，弯曲板端部与连接板的横向距离是c/2；双层可变形蜂窝的面内变形，由柔性单元上不同层面弯曲板的变形承担。4.根据权利要求3所述的一种基于双层可变形蜂窝柔性蒙皮的无缝襟翼，其特征在于，所述的柔性单元在宽度方向的h/2处形成长度b、宽度为d的切缝，将弯曲板切开，构成两个层面的弯曲板，即上端上层弯曲板(7)，上端下层弯曲板(8)，下端上层弯曲板(9)，下端下层弯曲板(10)；端部受面内载荷时，上端上层弯曲板向右弯曲、下端上层弯曲板向左弯曲，上端下层弯曲板向左弯曲、下端下层弯曲板向右弯曲。5.根据权利要求3所述的一种基于双层可变形蜂窝柔性蒙皮的无缝襟翼，其特征在于，所述的双层可变形蜂窝纵向排列的柔性单元的连接板在同一条直线上，可以用一根包含了n个(a+2b)的整条板代替同一纵列的n个柔性单元，按b,a,2b,a,2b,a,…,2b,a,b的排列方式在板纵向上划线、打止裂孔(13)