專利名稱：一種涵道升力風(fēng)扇導(dǎo)流片及其傳動機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于涵道升力風(fēng)扇出口氣流控制的機(jī)構(gòu)設(shè)計，具體包括導(dǎo)流片以及控制導(dǎo)流片的偏轉(zhuǎn)和組合運動的傳動機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
涵道風(fēng)扇是一種軸向流體推進(jìn)裝置，因此，對于通過該涵道的氣流只能呈軸向流動，尤其是對于軸向為垂直位置時。為了有效利用涵道風(fēng)扇的動力，故而在涵道內(nèi)加入適于該出口的導(dǎo)流片，利用導(dǎo)流片的偏轉(zhuǎn)來控制出口氣流的方向。導(dǎo)流片采用翼型作為基本形態(tài)，當(dāng)涵道內(nèi)的升力風(fēng)扇提供的為低速氣流時，適于采用低速翼型。導(dǎo)流片會在某個中等迎角附近時，翼面的氣流流動最好，呈附著流動，且分離區(qū)小。此外，不同的涵道橫截面形狀對于導(dǎo)流片的要求也是不同的。對于升力風(fēng)扇涵道設(shè) 計，導(dǎo)流片的傳動也是多種多樣。根據(jù)不同的涵道形狀，導(dǎo)流片的形狀也不盡相同?，F(xiàn)有的導(dǎo)流片傳動通常是通過一根連桿來控制多個導(dǎo)流片的同向、同步偏轉(zhuǎn)，工作模式較為單一。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種利用導(dǎo)流片偏轉(zhuǎn)和組合的運動機(jī)構(gòu)，從而充分達(dá)到控制出口氣流所需要的不同方向，彌補(bǔ)了導(dǎo)流片的單一方向偏轉(zhuǎn)控制。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是包括舵機(jī)、導(dǎo)流片和傳動連桿，若干個導(dǎo)流片平行排列，通過導(dǎo)流片兩端的轉(zhuǎn)軸安裝在涵道內(nèi)，導(dǎo)流片分為兩組，每組導(dǎo)流片兩兩不相鄰，兩個舵機(jī)的輸出軸分別通過轉(zhuǎn)桿連接不同的傳動連桿，一根傳動連桿與一組導(dǎo)流片上固接的彎桿鉸接，帶動導(dǎo)流片的角度偏轉(zhuǎn)?？刂撇煌亩鏅C(jī)來調(diào)整各組導(dǎo)流片的偏轉(zhuǎn)，通過兩組導(dǎo)流片的配合來實現(xiàn)涵道氣流的不同方向控制。當(dāng)兩組的導(dǎo)流片夾角為0°時，導(dǎo)流片在涵道內(nèi)呈完全閉合狀態(tài)。導(dǎo)流片翼型為低速對稱翼型。每一個導(dǎo)流片都通過一根固定軸與涵道壁相連接，并且固定軸的位置選定在導(dǎo)流片的前緣與焦點之間，距焦點距離為前緣與焦點間距的60°/Γ70%。彎桿固連在導(dǎo)流片的前緣與固定軸之間。本發(fā)明的有益效果是在導(dǎo)流片的偏轉(zhuǎn)變化過程，由舵機(jī)控制傳動連桿在縱向平面上的平動，帶動與之進(jìn)行球鉸接的導(dǎo)流片，來實現(xiàn)導(dǎo)流片由水平位置0°順時針旋轉(zhuǎn)至97°之間的角度變化。當(dāng)兩組的導(dǎo)流片夾角為0°時，導(dǎo)流片在涵道內(nèi)呈完全閉合狀態(tài)；相應(yīng)的在90°下，此時的導(dǎo)流方向垂直向下，且此時的升力最大。當(dāng)需要將出口氣流確定在某一方向時，可以讓兩組呈平行狀態(tài)進(jìn)行導(dǎo)流。此外，也可以將只偏轉(zhuǎn)一組或是將兩組導(dǎo)流片向不同的時針方向偏轉(zhuǎn)，這樣不僅可以改變氣流的方向，更多的可以控制氣流的大小。根據(jù)不同的涵道升力大小可以選擇相應(yīng)的翼型作為導(dǎo)流片的基本模型，本文中確定的導(dǎo)流片翼型為低速翼型下的對稱翼型。每一個導(dǎo)流片的固定是通過一根軸使其與涵道壁相連接，并且固定軸的位置選定在靠近翼型的前緣處且與翼型的焦點位置相差不大，這樣做是為了連桿上的拉力與焦點位置處產(chǎn)生的氣動力對轉(zhuǎn)軸處的彎矩相平衡。在導(dǎo)流片的前緣與固定軸之間確定與導(dǎo)流片進(jìn)行固連的彎桿，通過該彎桿與連桿之間的球鉸接來達(dá)到控制導(dǎo)流片偏轉(zhuǎn)的目的。該導(dǎo)流片結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠等優(yōu)點，能適應(yīng)飛行器的結(jié)構(gòu)要求，有較好的氣動效率，實現(xiàn)了多維度的導(dǎo)流效果。


圖I為導(dǎo)流片的傳動簡易原理圖；圖2為涵道內(nèi)的兩組導(dǎo)流片運動到某一狀態(tài)下的俯視圖；圖3 Ca)為兩組導(dǎo)流片都為垂直狀示意圖，圖3 (b)為兩組導(dǎo)流片都為45°角示意圖，圖3 (c)和圖3 (d)均為差動轉(zhuǎn)動示意圖，圖3 (c)為一組導(dǎo)流片呈最大偏角，另一組為任意偏角；圖3 (d)為一組呈垂直，另一組呈任意偏角。
圖4為具體實施例；圖中，I-固定軸,2-導(dǎo)流片,3-彎桿,4-傳動連桿,5-轉(zhuǎn)桿,6-舵機(jī)。
具體實施例方式本發(fā)明包括舵機(jī)、導(dǎo)流片和傳動連桿，若干個導(dǎo)流片平行排列，通過導(dǎo)流片兩端的轉(zhuǎn)軸安裝在涵道內(nèi)，導(dǎo)流片分為兩組，每組導(dǎo)流片兩兩不相鄰，兩個舵機(jī)的輸出軸分別通過轉(zhuǎn)桿連接不同的傳動連桿，一根傳動連桿與一組導(dǎo)流片上固接的彎桿鉸接，帶動導(dǎo)流片的角度偏轉(zhuǎn)?？刂撇煌亩鏅C(jī)來調(diào)整各組導(dǎo)流片的偏轉(zhuǎn)，通過兩組導(dǎo)流片的配合來實現(xiàn)涵道氣流的不同方向控制。當(dāng)兩組的導(dǎo)流片夾角為0°時，導(dǎo)流片在涵道內(nèi)呈完全閉合狀態(tài)。導(dǎo)流片翼型為NACA系列的低速對稱翼型。每一個導(dǎo)流片都通過一根固定軸與涵道壁相連接，并且固定軸的位置選定在導(dǎo)流片的前緣與焦點之間，距焦點距離為前緣與焦點間距的60°/Γ70%。彎桿固連在導(dǎo)流片的前緣與固定軸之間。下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。本實施例是一種四連桿傳動的導(dǎo)流片傳動機(jī)構(gòu)，包括用于將導(dǎo)流片固定在涵道壁上的固定軸I、導(dǎo)流片2、與導(dǎo)流片固連的彎桿3、連桿4、簡化與舵機(jī)連接的轉(zhuǎn)桿5以及舵機(jī)6。導(dǎo)流片處的部件設(shè)計尺寸見圖4。具體參數(shù)如下涵道直徑440mm導(dǎo)流片采用翼型NACA0009每組機(jī)構(gòu)相鄰導(dǎo)流片間距66mm導(dǎo)流片的最大展長400mm導(dǎo)流片的固定轉(zhuǎn)軸直徑1mm彎桿作用點直徑1mm連桿直徑1. 5mm導(dǎo)流片偏角范圍0° -107°導(dǎo)流片在完全閉合時，與涵道同心。與涵道直徑相比，導(dǎo)流片比涵道直徑少20mm，目的在于當(dāng)導(dǎo)流片在偏轉(zhuǎn)時不至于與涵道壁發(fā)生沖突。連桿與導(dǎo)流片之間的配合高度不超過15mm。如上所述結(jié)構(gòu)，固定軸上的承受最 大的支撐力為16. 5N，展弦比較大的導(dǎo)流片的最大變形不超過1mm。
權(quán)利要求
1.一種涵道升カ風(fēng)扇導(dǎo)流片及其傳動機(jī)構(gòu)，包括舵機(jī)、導(dǎo)流片和傳動連桿，其特征在于若干個導(dǎo)流片平行排列，通過導(dǎo)流片兩端的轉(zhuǎn)軸安裝在涵道內(nèi)，導(dǎo)流片分為兩組，每組導(dǎo)流片兩兩不相鄰，兩個舵機(jī)的輸出軸分別通過轉(zhuǎn)桿連接不同的傳動連桿，一根傳動連桿與一組導(dǎo)流片上固接的彎桿鉸接，帶動導(dǎo)流片的角度偏轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的涵道升カ風(fēng)扇導(dǎo)流片及其傳動機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的兩組的導(dǎo)流片夾角為0°時，導(dǎo)流片在涵道內(nèi)呈完全閉合狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的涵道升カ風(fēng)扇導(dǎo)流片及其傳動機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的導(dǎo)流片翼型為低速對稱翼型。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的涵道升カ風(fēng)扇導(dǎo)流片及其傳動機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的導(dǎo)流片都通過ー根固定軸與涵道壁相連接，并且固定軸的位置選定在導(dǎo)流片的前緣與焦點之間，距焦點距離為前緣與焦點間距的609Γ70%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的涵道升カ風(fēng)扇導(dǎo)流片及其傳動機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的彎·桿固連在導(dǎo)流片的前緣與固定軸之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種涵道升力風(fēng)扇導(dǎo)流片及其傳動機(jī)構(gòu)，若干個導(dǎo)流片平行排列，通過導(dǎo)流片兩端的轉(zhuǎn)軸安裝在涵道內(nèi)，導(dǎo)流片分為兩組，每組導(dǎo)流片兩兩不相鄰，兩個舵機(jī)的輸出軸分別通過轉(zhuǎn)桿連接不同的傳動連桿，一根傳動連桿與一組導(dǎo)流片上固接的彎桿鉸接，帶動導(dǎo)流片的角度偏轉(zhuǎn)。本發(fā)明不僅可以改變氣流的方向，還可以控制氣流的大小，結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠，能適應(yīng)飛行器的結(jié)構(gòu)要求，有較好的氣動效率，實現(xiàn)了多維度的導(dǎo)流效果。
文檔編號B64C9/00GK102849207SQ20121018361
公開日2013年1月2日 申請日期2012年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月6日
發(fā)明者張煒, 張引妮, 申懿, 郭大鵬, 蔣漢杰 申請人:西北工業(yè)大學(xué)