一种基于柔性蒙皮的自适应鼓包进气道变形驱动装置

摘要

本发明属于航空结构设计技术领域，涉及一种基于柔性蒙皮的自适应鼓包进气道变形驱动装置。所述驱动装置包括充气泵(1)、充气管路(2)、充气阀门(3)、放气管路(4)、放气阀门(5)、内侧密封腔(6)、外侧密封腔(7)、压力传感器(8)、流量传感器(9)、蒙皮连接带(10)、基础型面安装区(11)。该驱动装置利用气体充压方式实现进气道鼓包型面在较大范围内的形状变化，利用压力及流量信息控制鼓包型面的形状，从而改变进气道喉道面积，解决了鼓包进气道型面不可调节的问题。

主权项

一种基于柔性蒙皮的自适应鼓包进气道变形驱动装置，所述驱动装置：采用气体充压的方式利用充气泵向密封腔内充压使柔性蒙皮变形；利用蒙皮连接带实现内外密封腔体积的协调变化；利用阀门及管路控制气体流向；利用压力传感器及流量传感器获取压力及流量信息，以此为参数，控制柔性蒙皮向任意设计型面的变形；利用密封气体为柔性蒙皮提供足够的面外刚度；所述驱动装置其特征为:所述驱动装置包括充气泵(1)、充气管路(2)、充气阀门(3)、放气管路(4)、放气阀门(5)、内侧密封腔(6)、外侧密封腔(7)、压力传感器(8)、流量传感器(9)、蒙皮连接带(10)、基础型面安装区(11)；所述充气泵(1)安装于进气道基础型面内侧的机体结构中，通过充气管路(2)分别与内侧密封腔(6)和外侧密封腔(7)连通，用于向密封腔内充压；所述充气管路(2)，安装在进气道基础型面内侧，一端与充气泵连通，另一端为“T”字形管口，“T”字形管口分别连通内侧密封腔(6)与外侧密封腔(7)；所述充气阀门(3)，安装在充气管路(2)的“T”字形管口中央，用于控制气流向内侧密封腔(6)或向外侧密封腔(7)流动；所述放气管路(4)，安装在进气道基础型面内侧，一端为“T”字形管口，“T”字形管口分别连通内侧密封腔(6)与外侧密封腔(7)，另一端与飞机机体结构内部自由连通；所述放气阀门(5)，安装在放气管路(4)的“T”字形管口中央，用于控制气流由内侧密封腔(6)或向外侧密封腔(7)向外流出；所述内侧密封腔(6)，为进气道基础型面与内侧柔性蒙皮所围成的密封腔，其两端分别安装有充气管路(2)和放气管路(4)，其腔体体积可随气体的充、放发生变化；所述外侧密封腔(7)，为进气道基础型面与外侧柔性蒙皮所围成的密封腔，其中的密封气体能够提供柔性蒙皮所需的面外刚度，当其体积达到最大时，鼓包型面为最高型面，当其体积为零时，外侧柔性蒙皮与进气道基础型面紧密贴合；所述压力传感器(8)，共有两个，分别内埋于内侧密封腔(6)和外侧密封腔(7)的基础型面中，用于测量内侧密封腔(6)和外侧密封腔(7)的腔内压力；所述流量传感器(9)，安装于充气管路(2)的管口，用于测量管路内气体流速，压力及流速测量结果可作为柔性蒙皮型面控制的参数；所述蒙皮连接带(10)，为一种能够提供拉力的柔性带，一端连接外侧柔性蒙皮，另一端连接内侧柔性蒙皮，作用是在一侧柔性蒙皮在充压驱动下发生鼓包变形时，另一侧柔性蒙皮能够在其拉力下产生同向变形，进而排出受拉一侧密封腔内的气体；所述基础型面安装区(11)，共有两处，其中一处用于固定充气管路(2)，另一处用于固定放气管路(4)，每处安装区都有一个通孔，用于安装管路的“T”字形管口。