一种飞机的变体机翼及其组装方法

本发明涉及飞机机翼设计领域，尤其涉及一种飞机的变体机翼及其组装方法。

背景技术：

1、飞机在飞行过程中通过改变结构形状，适应不同的飞行环境条件，从而保持性能和效率最优的技术称为变体结构技术，采用变体结构技术的机翼又被称为变体机翼。

2、相关技术中，变体机翼的变体功能通常是依靠由复杂的连杆机构组成的驱动机构来实现。然而，上述方案存在机翼可调节范围小和形状变化不连续的问题。

3、因此，目前亟需提供一种飞机的变体机翼及其组装方法来解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明实施例设计了一种飞机的变体机翼及其组装方法，可以解决相关技术中存在的机翼可调节范围小和形状变化不连续的问题。

2、第一方面，本发明实施例提供一种飞机的变体机翼，包括依次连接的前缘、翼身和后缘，所述翼身包括多个单胞结构，相邻两个所述单胞结构相互连接，每个所述单胞结构均包括相互连接的手性结构和零泊松比结构；

3、所有所述手性结构均设置于所述变体机翼的横向剖面上，每个所述手性结构均具有拉伸旋转特性，以使所述变体机翼在受到拉压载荷时变弯度；

4、所有所述零泊松比结构均设置于所述变体机翼的纵向剖面上，每个所述零泊松比结构均具有拉伸变形特性，以使所述变体机翼在受到拉压载荷时变展长。

5、在一种可能的设计中，每个所述手性结构均为四韧带构型，每个所述手性结构均设置有四个第一连接部；

6、每个所述第一连接部均设置于所述手性结构中一个韧带的末端；

7、所述第一连接部用于通过铆钉连接相邻两个所述手性结构，或用于通过铆钉连接一个所述手性结构和一个所述零泊松比结构。

8、在一种可能的设计中，每个所述第一连接部均包括第一铆钉孔和第二铆钉孔，所述第一铆钉孔的一端与韧带连接，另一端与所述第二铆钉孔连接，所述第一铆钉孔与所述韧带位于同一平面，所述第二铆钉孔所在的平面与所述第一铆钉孔所在的平面呈45度。

9、在一种可能的设计中，每个所述零泊松比结构均为菱形构型，每个所述零泊松比结构均设置有两个第二连接部；

10、每个所述第二连接部均设置于所述零泊松比结构的两个锐角端；

11、所述第二连接部用于通过铆钉连接相邻两个所述零泊松比结构，或用于通过铆钉连接一个所述手性结构和一个所述零泊松比结构。

12、在一种可能的设计中，每个所述第二连接部均包括第三铆钉孔和第四铆钉孔，所述第三铆钉孔的一端与一个所述锐角端连接，另一端与所述第四铆钉孔连接，所述第三铆钉孔与所述锐角端位于同一平面，所述第三铆钉孔所在的平面与所述第四铆钉孔所在的平面呈45度。

13、在一种可能的设计中，每个所述单胞结构均包括两个所述手性结构和四个所述零泊松比结构；

14、第一个所述手性结构的四个所述第二铆钉孔依次与四个所述零泊松比结构一端的所述第四铆钉孔连接，第二个所述手性结构的四个所述第二铆钉孔依次与四个所述零泊松比结构另一端的所述第四铆钉孔连接。

15、在一种可能的设计中，所述单胞结构的尺寸不完全相同，每种相同尺寸的所述单胞结构相互连接形成一个组成单元，多个所述组成单元相互连接形成所述变体机翼。

16、第二方面，本发明实施例提供了一种如权利要求1-7中任一项所述的飞机的变体机翼的组装方法，其特征在于，包括：

17、将所述手性结构和所述零泊松比结构进行连接，得到一个所述单胞结构；

18、将多个所述单胞结构进行连接，得到所述翼身；

19、将所述前缘、所述翼身和所述后缘进行连接，得到所述变体机翼。

20、本发明与现有技术相比至少具有如下有益效果：

21、本发明中，通过将具有压扭特性的手性结构应用于机翼的横向剖面，同时将具有大拉伸变形特性的零泊松比结构应用于机翼的纵向剖面，使得变体机翼的结构可以同时满足变弯度和变展长的要求，实现了将多种变形功能集成在同一个机翼上，可以解决相关技术中存在的机翼可调节范围小和形状变化不连续的问题。

技术特征：

1.一种飞机的变体机翼，其特征在于，包括依次连接的前缘、翼身和后缘，所述翼身包括多个单胞结构，相邻两个所述单胞结构相互连接，每个所述单胞结构均包括相互连接的手性结构和零泊松比结构；

2.根据权利要求1所述的飞机的变体机翼，其特征在于，每个所述手性结构均为四韧带构型，每个所述手性结构均设置有四个第一连接部；

3.根据权利要求2所述的飞机的变体机翼，其特征在于，每个所述第一连接部均包括第一铆钉孔和第二铆钉孔，所述第一铆钉孔的一端与韧带连接，另一端与所述第二铆钉孔连接，所述第一铆钉孔与所述韧带位于同一平面，所述第二铆钉孔所在的平面与所述第一铆钉孔所在的平面呈45度。

4.根据权利要求3所述的飞机的变体机翼，其特征在于，每个所述零泊松比结构均为菱形构型，每个所述零泊松比结构均设置有两个第二连接部；

5.根据权利要求4所述的飞机的变体机翼，其特征在于，每个所述第二连接部均包括第三铆钉孔和第四铆钉孔，所述第三铆钉孔的一端与一个所述锐角端连接，另一端与所述第四铆钉孔连接，所述第三铆钉孔与所述锐角端位于同一平面，所述第三铆钉孔所在的平面与所述第四铆钉孔所在的平面呈45度。

6.根据权利要求5所述的飞机的变体机翼，其特征在于，每个所述单胞结构均包括两个所述手性结构和四个所述零泊松比结构；

7.根据权利要求1-6中任一项所述的飞机的变体机翼，其特征在于，所述单胞结构的尺寸不完全相同，每种相同尺寸的所述单胞结构相互连接形成一个组成单元，多个所述组成单元相互连接形成所述变体机翼。

8.一种如权利要求1-7中任一项所述的飞机的变体机翼的组装方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明涉及飞机机翼设计领域技术领域，尤其涉及一种飞机的变体机翼，包括：依次连接的前缘、翼身和后缘，所述翼身包括多个单胞结构，相邻两个所述单胞结构相互连接，每个所述单胞结构均包括相互连接的手性结构和零泊松比结构；所有所述手性结构均设置于所述变体机翼的横向剖面上，每个所述手性结构均具有拉伸旋转特性，以使所述变体机翼在受到拉压载荷时变弯度；所有所述零泊松比结构均设置于所述变体机翼的纵向剖面上，每个所述零泊松比结构均具有拉伸变形特性，以使所述变体机翼在受到拉压载荷时变展长。本方案可以解决相关技术中存在的机翼可调节范围小和形状变化不连续的问题。

技术研发人员：梁军,钱鹏涛,沈建邦,葛敬冉,管一鸣,高付超
受保护的技术使用者：北京理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15