一种超高温环境用翼/舵一体柔性变形结构制造技术

本发明专利技术提供一种超高温环境用翼/舵一体柔性变形结构，构成该变形结构包括：变形骨架和柔性防热蒙皮，所述变形骨架包括伸缩翼骨架和翻转翼骨架；所述伸缩翼骨架与飞行器机身连接，所述翻转翼骨架与所述伸缩翼骨架活动连接；所述伸缩翼骨架可伸缩，改变其覆盖面积；所述翻转翼骨架可沿所述伸缩翼骨架翻转，变换翻转翼骨架与所述伸缩翼骨架间的夹角；所述柔性防热蒙皮蒙覆于所述变形骨架表面，内部铺设冷却管路，用于降低所述柔性防热蒙皮表面温度。用于降低所述柔性防热蒙皮表面温度。用于降低所述柔性防热蒙皮表面温度。

【技术实现步骤摘要】
一种超高温环境用翼/舵一体柔性变形结构


[0001]本专利技术属于超高温热防护结构领域，具体涉及一种超高温环境用翼/舵一体柔性变形结构。

技术介绍

[0002]不同飞行空域、速域的飞行器，外形有着显著区别。可变构型飞行，能够显著拓展返回式航天飞行器的飞行空域与速域包线，是下一代航天飞行器技术发展的主要方向。
[0003]返回式航天飞行器需要长时间在地球大气中高速飞行，飞行器表面与周围大气剧烈摩擦产生高温环境（大面积区域气动温度高达4000K以上），要实现飞行器的变构型飞行，需要其表面结构能够在数千摄氏度以上高温流动中长时间、实时保持光滑连续精确变形能力，是世界性难题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种超高温环境用翼/舵一体柔性变形结构，通过柔性热防护蒙皮包覆金属变形骨架，实现了返回式航天飞行器表面结构的光滑连续变形，通过了电弧风洞试验考核，为航天飞行器返回地球大气过程中，实现变构型飞行提供了关键技术支撑。
[0005]本专利技术提供一种超高温环境用翼/舵一体柔性变形结构，构成该变形结构包括：变形骨架和柔性防热蒙皮，所述变形骨架包括伸缩翼骨架和翻转翼骨架；所述伸缩翼骨架与飞行器机身连接，所述翻转翼骨架与所述伸缩翼骨架活动连接；所述伸缩翼骨架可伸缩，改变其覆盖面积；所述翻转翼骨架可沿所述伸缩翼骨架翻转，变换翻转翼骨架与所述伸缩翼骨架间的夹角；所述柔性防热蒙皮蒙覆于所述变形骨架表面，内部铺设冷却管路，用于降低所述柔性防热蒙皮表面温度。
[0006]进一步地，所述伸缩翼骨架与飞行器机身活动连接，所述伸缩翼骨架可沿所述飞行器机身翻转。变换伸缩翼骨架与所述飞行器机身间的夹角。
[0007]进一步地，所述伸缩翼骨架与所述飞行器机身之间、所述伸缩翼骨架与所述翻转翼骨架分别设置第一旋转轴和第二旋转轴，所述伸缩翼骨架和翻转翼骨架可分别绕所述第一旋转轴和第二旋转轴转动。
[0008]进一步地，所述伸缩翼骨架内置移动轴，所述移动轴通过移动位置，带动所述伸缩翼骨架伸缩，变化伸缩翼骨架的覆盖面积。
[0009]进一步地，所述伸缩翼骨架相对于飞行器机身间的夹角、所述翻转翼骨架相对于伸缩翼骨架间的夹角的范围均为
‑
30
°
~30
°
。
[0010]进一步地，柔性防热蒙皮以胶接方式蒙覆在所述变形骨架表面。
[0011]进一步地，所述柔性防热蒙皮采用柔性透波织物材料，可随所述变形骨架弯曲变换外形。
[0012]进一步地，所述变形骨架设置蒙皮输液口，所述蒙皮输液口与所述冷却管路连接，
用于从飞行器内部向柔性防热蒙皮的冷却管路供应冷却液。
[0013]本专利技术的有益效果如下：本专利技术首次突破了返回式航天飞行器表面结构在数千摄氏度高温流动中光滑连续变形（包括机翼上下翻、伸缩和后展）技术，并通过电弧风洞4000K总温试验考核，为拓展返回式航天飞行器的大空域、宽速域飞行能力，提供了关键支撑。
[0014]本专利技术首次实现了返回式航天飞行器翼/舵一体柔性变形技术，可以大幅度改变飞行器的飞行稳定性、机动性和升阻比，为实现返回式航天飞行器返回地球大气层飞行过程中按需改变气动布局，提供了关键技术支撑。
[0015]本专利技术中变形骨架作为返回式航天飞行器机翼承力骨架实现变形功能，并在外表面包覆柔性防热蒙皮实现防热功能，达到飞行器表面在高温流动中光滑连续变形的目的。
附图说明
[0016]构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定、在附图中：图1是根据本专利技术实施例的一种超高温环境用翼/舵一体柔性变形结构的组成示意图；图2是根据本专利技术实施例的一种超高温环境用翼/舵一体柔性变形结构的组成示意图；图3是根据本专利技术实施例的柔性防热蒙皮的组成示意图；图4是根据本专利技术实施例的变性骨架结构示意图。
[0017]图5是根据本专利技术实施例的变形过程中柔性防热蒙皮形态示意图；图6是根据本专利技术实施例的一种超高温环境用翼/舵一体柔性变形结构的变形形态示意图。
[0018]其中：1
‑
变形骨架11
‑
伸缩翼骨架 111
‑
第一伸缩翼骨架 112
‑
第二伸缩翼骨架 12
‑
翻转翼骨架 13
‑
第一旋转轴 14
‑
移动轴 15
‑
第二旋转轴 16
‑
蒙皮输液口2
‑
柔性防热蒙皮 21
‑
蒙皮冷却液接口 3
‑
飞行器机身
具体实施方式
[0019]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
实施例
[0020]本实施例提供一种超高温环境用翼/舵一体柔性变形结构，构成该变形结构包括：变形骨架1和柔性防热蒙皮2，所述变形骨架1包括伸缩翼骨架11和翻转翼骨架12，所述伸缩翼骨架11与飞行器机身3连接；所述翻转翼骨架12与所述伸缩翼骨架11活动连接，所述伸缩翼骨架11可伸缩，改变其覆盖面积，所述翻转翼骨架12可沿所述伸缩翼骨架11翻转，变换翻
转翼骨架12与所述固定翼间的夹角；所述柔性防热蒙皮2蒙覆于所述变形骨架1表面，内部铺设冷却管路，用于降低所述柔性防热蒙皮2表面温度。
[0021]所述伸缩翼骨架11与飞行器机身3活动连接，所述伸缩翼骨架11可沿所述飞行器机身3翻转。变换伸缩翼骨架11与所述飞行器机身3间的夹角。
[0022]所述伸缩翼骨架11与所述飞行器机身3之间、所述翻转翼骨架12与伸缩翼骨架11之间分别设置第一旋转轴13和第二旋转轴15，所述伸缩翼骨架11、翻转翼骨架12可分别绕所述第一旋转轴13和第二旋转轴15转动。
[0023]所述伸缩翼骨架11内置移动轴14，所述移动轴14通过移动位置，带动所述伸缩翼骨架11伸缩，变化伸缩翼骨架11的覆盖面积。
[0024]是为满足飞行器升力调节、调节控制能力，所述伸缩翼骨架11相对于飞行器机身3间的夹角、所述翻转翼骨架12相对于伸缩翼骨架11间的夹角的范围均为
‑
30
°
~30
°
。
[0025]柔性防热蒙皮2以胶接方式蒙覆在所述变形骨架1表面。
[0026]所述柔性防热蒙皮2采用柔性透波织物材料，可随所述变形骨架1弯曲变换外形。
[0027]所述变形骨架1设置蒙皮输液口16，所述蒙皮输液口16与所述冷却管路连接，用于从飞行器内部向柔性防热蒙皮2的冷却管路供应冷却液。
实施例...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超高温环境用翼/舵一体柔性变形结构，其特征在于，构成该变形结构包括：变形骨架和柔性防热蒙皮，所述变形骨架包括伸缩翼骨架和翻转翼骨架；所述伸缩翼骨架与飞行器机身连接，所述翻转翼骨架与所述伸缩翼骨架活动连接；所述伸缩翼骨架可伸缩，改变其覆盖面积；所述翻转翼骨架可沿所述伸缩翼骨架翻转，变换翻转翼骨架与所述伸缩翼骨架间的夹角；所述柔性防热蒙皮蒙覆于所述变形骨架表面，内部铺设冷却管路，用于降低所述柔性防热蒙皮表面温度。2.根据权利要求1所述的一种超高温环境用翼/舵一体柔性变形结构，其特征在于，所述伸缩翼骨架可沿所述飞行器机身翻转，变换伸缩翼骨架与所述飞行器机身间的夹角。3.根据权利要求2所述的一种超高温环境用翼/舵一体柔性变形结构，其特征在于，所述伸缩翼骨架内置移动轴，所述移动轴通过移动位置，带动所述伸缩翼骨架伸缩，变化伸缩翼骨架的覆盖面积。4.根据权利要求3所述的一种超高温环境用翼/舵一体柔性变形结构，其特征在于，所述伸缩翼骨架与所述飞行器机身之间、所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张璐，白光辉，王晨，尘军，齐征，宋雨遥，李哲文，陈安宏，梁轶，
申请(专利权)人：北京临近空间飞行器系统工程研究所，
类型：发明
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