【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于飞行器进气道结构设计领域，提出一种可变形鼓包进气道结构。
技术介绍
1、飞行器进气道作为发动机重要的气流调节部件，用于解决飞行器进气道高低速进气量需求的矛盾，使得飞行器在较宽速域内获得良好的进发匹配性能。鼓包进气道利用机身侧面的三维鼓包型面对气流引导，能够降低空气阻力、结构重量及占用空间，具有很好的应用前景。但是，鼓包进气道为固定型面，进气量不可调节，在高马赫数时，鼓包压缩面诱导的锥形激波和结尾激波与边界层相互干扰，激波/边界层干扰问题严重，影响了鼓包进气道的气动性能。气动研究表明，通过鼓包进气道的变形可以实现不同马赫数下进发匹配性能的提升，因此设计可变形的鼓包进气道结构对进发匹配性能的提升具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种能够实现鼓包进气道变形的结构，该结构利用作动器驱动支撑结构从而推动柔性蒙皮实现变形。基于该目的，本专利技术采用的技术方案如下：
2、一种可变形鼓包进气道结构，包括进气道蒙皮、承载框结构和驱动装置。
3、进一步地，所述的进气道蒙皮包含刚性蒙皮4、柔性蒙皮5和柔性蜂窝结构6。刚性蒙皮4用于维持非鼓包区域的气动外形不变，柔性蒙皮5用于实现进气道鼓包区域的型面变化。柔性蜂窝结构6用于支持柔性蒙皮5并在驱动装置的推动下改变鼓包形状，实现在不同的飞行条件下调节进气道气动型面，以提升进气道、发动机气动匹配特性。
4、进一步地，刚性蒙皮4与柔性蒙皮5的外周边缘固定。
5、进一步地，所述的柔性蒙皮5材
6、进一步地，所述的柔性蜂窝结构6粘接在柔性蒙皮5内侧，用来增强柔性蒙皮5的弯曲刚度，使得柔性蒙皮5能够承受面外的气动载荷，同时柔性蜂窝结构6能够通过外力驱动产生面外变形。
7、进一步地，所述的柔性蜂窝结构6由刚度大的环向加筋6.1和刚度小的径向加筋6.2组合而成，环向加筋6.1提供整体支撑刚度，径向加筋6.2提供局部刚度并能够沿径向变形，使得蜂窝既具有大的弯曲刚度也能够实现面外大变形。通过设计蜂窝密度，来调节局部刚度以减小气动压力产生的局部变形。
8、进一步地，所述的承载框结构包括刚性环形承载框3和驱动装置安装框7，其中刚性环形承载框3为进气道区域的主承载结构。驱动装置安装框7、刚性蒙皮4通过螺栓连接到刚性环形承载框3上，其中，刚性蒙皮4位于刚性环形承载框3的端面，驱动装置安装框7于刚性环形承载框3的环内壁面固定。
9、进一步地，所述的驱动装置由驱动器8和对应的支撑结构9组成。所述的支撑结构9包括柱形支撑结构9.1和伞形支撑结构9.2。支撑结构9均与驱动器8顶部固定，驱动器8底端固定在驱动装置安装框7上，驱动器8的行进方向与刚性环形承载框3的轴向平行；驱动器8能够向上推动支撑结构9并驱动柔性蜂窝结构6以及柔性蒙皮5产生变形。柱形支撑结构9.1作用于柔性蒙皮5的鼓包的最大位移量位置，用于调节柔性蒙皮5的最大变形量。其他伞形支撑结构9.2作用于柔性蜂窝结构6的环向加筋6.1位置，用于调节柔性蒙皮5的局部变形。伞形支撑结构9.2起到分布式支撑作用，能够直接有效地控制型面变形，从而实现鼓包进气道型面的高精度调节。
10、进一步地，所述的伞形支撑结构9.2的数量根据需要设定，每一个伞形支撑结构9.2包括圆环支撑和圆环内部之间的径向支撑。各个伞形支撑结构9.2均由独立的驱动器8驱动，直径小的伞形支撑结构9.2位于直径大的伞形支撑结构9.2上方。
11、相比较现有技术，本专利技术有以下有益效果：
12、(1)本专利技术中柔性蒙皮的设计方案能够有效承受气动压力并且可以实现较大的面外变形，是变形鼓包可实现的重要组成结构件。
13、(2)本专利技术中支撑结构起到较好的分布式支撑作用，能够直接有效控制型面变形，并且驱动形式简单，从而可以实现鼓包进气道型面的高精度调节。
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1.一种可变形鼓包进气道结构，其特征在于，包括进气道蒙皮、承载框结构和驱动装置。
2.根据权利要求1所述的一种可变形鼓包进气道结构，其特征在于，所述的进气道蒙皮包含刚性蒙皮(4)、柔性蒙皮(5)和柔性蜂窝结构(6)；刚性蒙皮(4)用于维持非鼓包区域的气动外形不变，柔性蒙皮(5)用于实现进气道鼓包区域的型面变化；柔性蜂窝结构(6)用于支持柔性蒙皮(5)并在驱动装置的推动下改变鼓包形状，实现在不同的飞行条件下调节进气道气动型面，以提升进气道、发动机气动匹配特性。
3.根据权利要求2所述的一种可变形鼓包进气道结构，其特征在于，刚性蒙皮(4)与柔性蒙皮(5)的外周边缘固定。
4.根据权利要求2所述的一种可变形鼓包进气道结构，其特征在于，所述的柔性蒙皮(5)材质为橡胶，优选为超弹性硅橡胶。
5.根据权利要求2所述的一种可变形鼓包进气道结构，其特征在于，所述的柔性蜂窝结构(6)粘接在柔性蒙皮(5)内侧，用来增强柔性蒙皮(5)的弯曲刚度，使得柔性蒙皮(5)能够承受面外的气动载荷，同时柔性蜂窝结构(6)能够通过外力驱动产生面外变形。
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7.根据权利要求1所述的一种可变形鼓包进气道结构，其特征在于，所述的承载框结构包括刚性环形承载框(3)和驱动装置安装框(7)，其中刚性环形承载框(3)为进气道区域的主承载结构；驱动装置安装框(7)、刚性蒙皮(4)通过螺栓连接到刚性环形承载框(3)上，其中，刚性蒙皮(4)位于刚性环形承载框(3)的端面，驱动装置安装框(7)于刚性环形承载框(3)的环内壁面固定。
8.根据权利要求1所述的一种可变形鼓包进气道结构，其特征在于，所述的驱动装置由驱动器(8)和对应的支撑结构(9)组成；所述的支撑结构(9)包括柱形支撑结构(9.1)和伞形支撑结构(9.2)；支撑结构(9)均与驱动器(8)顶部固定，驱动器(8)底端固定在驱动装置安装框(7)上，驱动器(8)的行进方向与刚性环形承载框(3)的轴向平行；驱动器(8)能够向上推动支撑结构(9)并驱动柔性蜂窝结构(6)以及柔性蒙皮(5)产生变形；柱形支撑结构(9.1)作用于柔性蒙皮(5)的鼓包的最大位移量位置，用于调节柔性蒙皮(5)的最大变形量；其他伞形支撑结构(9.2)作用于柔性蜂窝结构(6)的环向加筋(6.1)位置，用于调节柔性蒙皮(5)的局部变形；伞形支撑结构(9.2)起到分布式支撑作用，能够直接有效地控制型面变形，从而实现鼓包进气道型面的高精度调节。
9.根据权利要求8所述的一种可变形鼓包进气道结构，其特征在于，所述的伞形支撑结构(9.2)的数量根据需要设定，每一个伞形支撑结构(9.2)包括圆环支撑和圆环内部之间的径向支撑；各个伞形支撑结构(9.2)均由独立的驱动器(8)驱动，直径小的伞形支撑结构(9.2)位于直径大的伞形支撑结构(9.2)上方。
...【技术特征摘要】
1.一种可变形鼓包进气道结构，其特征在于，包括进气道蒙皮、承载框结构和驱动装置。
2.根据权利要求1所述的一种可变形鼓包进气道结构，其特征在于，所述的进气道蒙皮包含刚性蒙皮(4)、柔性蒙皮(5)和柔性蜂窝结构(6)；刚性蒙皮(4)用于维持非鼓包区域的气动外形不变，柔性蒙皮(5)用于实现进气道鼓包区域的型面变化；柔性蜂窝结构(6)用于支持柔性蒙皮(5)并在驱动装置的推动下改变鼓包形状，实现在不同的飞行条件下调节进气道气动型面，以提升进气道、发动机气动匹配特性。
3.根据权利要求2所述的一种可变形鼓包进气道结构，其特征在于，刚性蒙皮(4)与柔性蒙皮(5)的外周边缘固定。
4.根据权利要求2所述的一种可变形鼓包进气道结构，其特征在于，所述的柔性蒙皮(5)材质为橡胶，优选为超弹性硅橡胶。
5.根据权利要求2所述的一种可变形鼓包进气道结构，其特征在于，所述的柔性蜂窝结构(6)粘接在柔性蒙皮(5)内侧，用来增强柔性蒙皮(5)的弯曲刚度，使得柔性蒙皮(5)能够承受面外的气动载荷，同时柔性蜂窝结构(6)能够通过外力驱动产生面外变形。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种可变形鼓包进气道结构，其特征在于，所述的柔性蜂窝结构(6)由刚度大的环向加筋(6.1)和刚度小的径向加筋(6.2)组合而成，环向加筋(6.1)提供整体支撑刚度，径向加筋(6.2)提供局部刚度并能够沿径向变形，使得蜂窝既具有大的弯曲刚度也能够实现面外大变形；通过设计蜂窝密度，来调节局部刚度以减小气动压力产生的局部变形。
7.根据权利要求1所述的一种可变形...
【专利技术属性】
技术研发人员：李浩，庄福建，裴晨晖，程子义，殷建业，
申请(专利权)人：沈阳飞机设计研究所扬州协同创新研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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