本实用新型专利技术公开一种开裂式可折叠翼梢小翼装置，安装于主机翼尖端；包括上小翼、下小翼；上小翼与下小翼分别为由对称翼型横截面分割而成的上半部分与下半部分，上小翼与下小翼的末端与主机翼尖端铰接，通过电机驱动绕上小翼与下小翼铰接轴转动。能够在飞行过程的不同阶段根据飞行状态实时改变翼梢小翼的外倾角，在巡航阶段不仅能够较小诱导阻力，同时由于下小翼段使机翼的相对跨度增大提高升力，能够在普通翼梢小翼减阻的基础上进一步提高气动效率；在起飞、降落阶段由于提高了机翼升力，能够使飞机发动机以较小的推力实现快速爬升，降低燃油消耗，减小发动机噪声，延长发动机使用寿命，提高飞机经济性。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于航空飞行器设计领域，涉及一种在飞行过程中可以折叠运动的开裂式翼梢小翼装置。
技术介绍
经济性是现代民用飞机设计中的四项关键指标之一，减阻技术是提高飞机经济性的有效途径。对于大型客机而言，诱导阻力是总阻力的主要组成部分，在巡航阶段约占总阻力的40％，而在起飞、爬升阶段甚至能够达到50％～70％，因此，降低诱导阻力对于飞机减阻具有重要的意义。翼梢小翼能够减小飞机的诱导阻力，美国NASA Langley研究中心在KC135加油机上加装翼梢小翼的试飞结果表明，由于诱导阻力的减少导致飞机总阻力降低6.5％，航程增加7.5％。然而当前的大型客机上加装的翼梢小翼仅针对巡航状态设计，在诱导阻力占更大比例的起飞、爬升阶段无法提供最优的减阻效果，尤其对于短距离航线而言，起飞、爬升过程占总航时的比重较大，翼梢小翼带来的经济效益并不明显。
技术实现思路
针对以上问题，本技术提出一种开裂式可折叠翼梢小翼装置，在飞行过程的不同阶段可以折叠变化，不仅能够提高飞机在整个飞行过程中的气动效率，还能进一步改善飞机在起降、爬升阶段的低空低速性能；能够随飞行状态折叠变化的翼梢小翼可以使飞机发动机以较小的推力实现快速爬升，从而降低燃油消耗，减小发动机噪声，延长发动机使用寿命，提高飞机的经济性。本技术一种开裂式可折叠翼梢小翼装置，安装于主机翼尖端；包括上小翼、下小翼。上小翼与下小翼分别为由对称翼型横截面分割而成的上半部分与下半部分，上小翼与下小翼的末端与主机翼尖端铰接，通过电机驱动绕铰接轴转动。上述结构的开裂式可折叠翼梢小翼装置能够在不同飞行阶段改变上下两小翼倾角：在起飞阶段，通过运行控制上小翼向下旋转，使上小翼的外倾角到90°，即上小翼和主机翼在一个平面内；同时，运行控制下小翼向上旋转，使下小翼的外倾角到90°，即下小翼段和主机翼在一个平面内，在该阶段，上、下小翼段构成一个完整的翼型，能够增大机翼面积，提高起飞升力。在巡航阶段，通过运行控制上小翼向上旋转，使上小翼的外倾角达到其最佳巡航状态角度，该角度由驾驶舱的飞控系统计算确定，通常不大于45度；同时，运行控制下小翼向下旋转，使下小翼的外倾角到其最佳巡航状态角度，该角度由驾驶舱的飞控系统计算确定，通常不小于70度；在该状态下，上小翼能够减小机翼的诱导阻力，下小翼段能够使机翼的相对跨度增大，提高升力。本技术的优点在于：使上小翼段的外倾角达到其最佳巡航状态角度，该角度由驾驶舱的飞控系统计算确定，通常不大于45度；使下小翼段的外倾角到其最佳巡航状态角度，该角度由驾驶舱的飞控系统计算确定，通常不小于70度；1、本技术开裂式可折叠翼梢小翼装置，能够在飞行过程的不同阶段根据飞行状态实时改变翼梢小翼的外倾角，在巡航阶段不仅能够较小诱导阻力，同时由于下小翼段使机翼的相对跨度增大提高升力，能够在普通翼梢小翼减阻的基础上进一步提高气动效率；在起飞、降落阶段由于提高了机翼升力，能够使飞机发动机以较小的推力实现快速爬升，降低燃油消耗，减小发动机噪声，延长发动机使用寿命，提高飞机经济性。附图说明图1是本技术开裂式可折叠翼梢小翼装置结构示意图。图中：1-上小翼 2-下小翼 3-动力连接装置 4-主机翼301-电机安装支架 302-上小翼旋转梁 303-下小翼旋转梁 304-上小翼旋转电机305-下小翼旋转电机具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步说明。本技术翼梢小翼装置，安装于主机翼端部，包括上小翼1、下小翼2与动力连接装置3。其中，上小翼1与下小翼2分别为由对称翼型横截面分割而成的上半部分与下半部分，上小翼1下表面与下小翼2上表面上下对称，且贴合后形成对称翼型小翼。所述上小翼1与下小翼2的末端通过动力连接装置3与主机翼4的尖端通过动力连接装置3铰接，且通过动力连接装置3可控制上小翼1与下小翼2沿铰接轴轴线上下转动，实现上小翼1与下小翼2段的外倾角控制，使上小翼1与下小翼2能够在0～90°的外倾角范围内变化，在不同的飞行阶段采用不同的外倾角，实现提高飞机在整个飞行过程中气动效率的目的。所述动力连接装置3为两套，均由电机安装支架301、上小翼旋转梁302、下小翼旋转梁303、上小翼旋转电机304、下小翼旋转电机305构成。其中一套动力连接装置3用来实现上小翼1、下小翼2末端前部与主机翼4尖端前部之间的连接；另一套动力连接装置3用来实现上小翼1、下小翼2末端后部与主机翼4尖端后部之间的连接，连接方式相同，前后对称，具体为：电机安装支架301固定安装在主机翼4的尖端端面上，也可与主机翼4尖端端面做成一体结构。电机安装支架301上具有两个电机安装位置，分别安装有上小翼旋转电机304与下小翼旋转电机305。上小翼旋转电机304、下小翼旋转电机305的输出轴分别与上小翼旋转梁302输入端、下小翼旋转梁303输入端固定；上小翼旋转梁302、下小翼旋转梁303的输出端分别与上小翼1末端、下小翼2末端端面固定，也可将上小翼旋转梁302、下小翼旋转梁303分别与上小翼1末端、下小翼2末端做成一体结构。通过上述结构，驱动两套动力连接装置3中上小翼旋转电机304等速运转，或下小翼旋转电机305等速运转，可分别实现上小翼1与下小翼2绕上下转动，实现上小翼1与下小翼2外倾角调节。当上小翼1与下小翼2段的外倾角均为90°时，上小翼1上表面、下小翼2的下平面分别与主机翼4上下表面在同一平面内，此时，上小翼1下表面与下小翼2上表面贴合，上小翼1与下小翼2共同形成一个完整小翼翼型，该翼型包括但不限于NACA0008、NACA0010、NACA0012等对称翼型。上述上小翼1末端、下小翼2末端与主机翼4尖端通过聚甲醛树脂弹性蒙皮进行密封性连接。通过本技术开裂式可折叠翼梢小翼装置，在飞机起飞阶段，通过同步运行两套动力连接装置3中上小翼旋转电机304，带动上小翼1向下旋转，将上小翼1的外倾角调节到90°；同时，同步运行两套动力连接装置3中下小翼旋转电机305，带动下小翼2向上旋转，将下小翼2的外倾角调节到-90°，使上小翼1与下小翼2形成完整小翼翼型。在飞机巡航阶段，通过同步运行两套动力传动装置中上小翼旋转电机304，带动上小翼1向上旋转，将上小翼1的外倾角调节到30°；同时，同步运行两套动力连接装置3中下小翼旋转电机305，带动下小翼2向下旋转，将下小翼2的外倾角调节到-70°。在飞机降落阶段，通过同步运行两套动力连接装置3中上小翼旋转电机304，带动上小翼1向下旋转，将上小翼1的外倾角调节到90°；同时，同步运行两套动力连接装置3中下小翼旋转电机305，带动下小翼2向上旋转，将下小翼2的外倾角调节到-90°，即恢复成飞机起飞阶段的状态。综上，在飞机的巡航阶段，减小上小翼1的外倾角，可起到减小诱导阻力的作用；增大下小翼2的外倾角，可起到增大主机翼相对跨度提高升力的作用。在飞机起飞和降落阶段，增大上小翼1的外倾角，减小下小翼2的外倾角，使上小翼1、下小翼2形成完整小翼翼型，进而起到增大主机翼4面积和升力线斜率的作用，使飞机发动机以较小的推力实现快速爬升，降低燃油消耗，减小发动机噪声，延长发动机使用寿命，提高飞机经济性。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种开裂式可折叠翼梢小翼装置，安装于主机翼尖端；包括上小翼、下小翼；其特征在于：上小翼与下小翼分别为由对称翼型横截面分割而成的上半部分与下半部分，上小翼与下小翼的末端与主机翼尖端铰接，通过电机驱动上小翼与下小翼绕铰接轴转动。
【技术特征摘要】
1.一种开裂式可折叠翼梢小翼装置，安装于主机翼尖端；包括上小翼、下小翼；其特征在于：上小翼与下小翼分别为由对称翼型横截面分割而成的上半部分与下半部分，上小翼与下小翼的末端与主机翼尖端铰接，通过电机驱动上小翼与下小翼绕铰接轴转动。2.如权利要求1所述一种开裂式可折叠翼梢小翼装置，其特征在于：所述上小翼与下小翼通过动力连接装置与主机翼尖端相连；动力连接装置包括电机安装支架、上小翼旋转梁、下小翼旋转梁、上小翼旋转电机与下小翼旋转电机；其中，电机安装支架固定安装在主机翼的尖端端面上；电机安装支架上具有两个电机安装位置，分别安装有上小翼旋转电机与下小翼旋转电机；上小翼旋转电机、下小翼旋转电机的...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴桑，田永亮，
申请(专利权)人：吴桑，
类型：新型
国别省市：上海;31
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