一种基于弹性蒙皮的飞机除冰装置转让专利
申请号 : CN202110203111.2
文献号 : CN112550665B
文献日 : 2021-04-30
发明人 : 顾兴士 , 易贤 , 柳庆林 , 赖庆仁
申请人 : 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所
摘要 :
权利要求 :
1.一种基于弹性蒙皮的飞机除冰装置,其特征在于,包括弹性蒙皮(1)、执行机构(2)、凸轮系(3)和电机(4);
所述执行机构(2)包括上执行机构(21)和下执行机构(22);
所述上执行机构(21)上设置有第一上平动件(2141)和第二上平动件(2142);
所述下执行机构(22)上设置有第一下平动件(2241)和第二下平动件(2242);
所述凸轮系(3)包括第一凸轮(31)和第二凸轮(32),所述第一凸轮(31)和所述第二凸轮(32)同轴且两个凸轮中心线非平行;
所述第一凸轮(31)设置在所述第一上平动件(2141)和所述第二下平动件(2242)之间,所述第二凸轮(32)设置在所述第一下平动件(2241)和所述第二上平动件(2142)之间;
所述电机(4)驱动所述凸轮系(3)转动;
所述执行机构(2)固定于所述弹性蒙皮(1)。
2.根据权利要求1所述的飞机除冰装置,其特征在于,所述上执行机构和所述下执行机构分别包括至少两个连接架和至少两个连接杆。
3.根据权利要求2所述的飞机除冰装置,其特征在于,所述上执行机构(21)还包括:第一上连接架(211)、第二上连接架(212)、第三上连接架(213),所述第一上连接架(211)、第二上连接架(212)、第三上连接架(213)均为U型结构,所述U型结构包括第一支脚(2111)和第二支脚(2112);
所述第一上连接架(211)、所述第二上连接架(212)通过第一连接杆(2151)、第二连接杆(2152)、第三连接杆(2153)、第四连接杆(2154)连接,所述第二上连接架(212)、所述第三上连接架(213)通过第五连接杆(2155)、第六连接杆(2156)、第七连接杆(2157)、第八连接杆(2158)连接,各连接杆互相平行;各连接架相互平行;
所述第一连接杆(2151)、第二连接杆(2152)、第五连接杆(2155)、第六连接杆(2156)设置在所述第一支脚(2111)上,所述第三连接杆(2153)、第四连接、第七连接杆(2157)、第八连接杆(2158)设置在所述第二支脚(2112)上。
4.根据权利要求2所述的飞机除冰装置,其特征在于,所述下执行机构(22)还包括:第一下连接架(221)、第二下连接架(222)、第三下连接架(223),所述第一下连接架(221)、第二下连接架(222)、第三下连接架(223)均为U型结构,所述U型结构包括第三支脚(2211)和第四支脚(2212);
所述第一下连接架(221)、所述第二下连接架(222)通过第九连接杆(2251)、第十连接杆(2252)、第十一连接杆(2253)、第十二连接杆(2254)连接,所述第二下连接架(222)、所述第三下连接架(223)通过第十三连接杆(2255)、第十四连接杆(2256)、第十五连接杆(2257)、第十六连接杆(2258)连接,各连接杆互相平行;各连接架相互平行;
所述第九连接杆(2251)、第十连接杆(2252)、第十三连接杆(2255)、第十四连接杆(2256)设置在所述第三支脚(2211)上,所述第十一连接杆(2253)、第十二连接杆(2254)、第十五连接杆(2257)、第十六连接杆(2258)设置在所述第四支脚(2212)上。
5.根据权利要求3所述的飞机除冰装置,其特征在于,所述第一上平动件(2141)包括第一支撑杆(21411)和第一平板(21412),所述第二上平动件(2142)包括第二支撑杆(21421)和第二平板(21422),所述第一支撑杆(21411)和所述第二支撑杆(21421)垂直连接在所述第七连接杆(2157)和所述第八连接杆(2158)之间;所述第一平板(21412)对应于所述第一凸轮(31),所述第二平板(21422)对应于所述第二凸轮(32)。
6.根据权利要求4所述的飞机除冰装置,其特征在于,所述第一下平动件(2241)包括第三支撑杆(22411)和第三平板(22412),所述第二下平动件(2242)包括第四支撑杆(22421)和第四平板(22422),所述第三支撑杆(22411)和所述第四支撑杆(22421)垂直连接在所述第九连接杆(2251)和所述第十连接杆(2252)之间;所述第三平板(22412)对应于所述第二凸轮(32),所述第四平板(22422)对应于所述第一凸轮(31)。
7.根据权利要求3或4所述的飞机除冰装置,其特征在于,在所述的U型结构上设置连接件,通过该连接件将所述上执行机构(21)和所述下执行机构(22)固定连接在弹性蒙皮(1)上。
8.根据权利要求7所述的飞机除冰装置,其特征在于,所述连接件上设置螺纹孔,采用紧固螺钉将所述上执行机构(21)、所述下执行机构(22)固定连接在弹性蒙皮(1)上。
9.根据权利要求1所述的飞机除冰装置,其特征在于,所述第一凸轮(31)和所述第二凸轮(32)的中心线角度为90度。
说明书 :
一种基于弹性蒙皮的飞机除冰装置
技术领域
背景技术
飞机正常飞行的必要条件。当前常用的除冰方式包括液体除冰、机械除冰与热除冰等,以上
方式虽能达到除冰的效果,但均存在一些不足,例如液体除冰方式中蒙皮制造困难、供液装
置复杂;机械除冰方式中的气囊除冰破坏气动外形、供气装置复杂,而电脉冲除冰方式噪音
大、电源体积和重量大;热除冰方式效率低、能耗大。
内腔通过凸轮驱动弹性带与积冰之间发生错位,从而进行除冰。但是该方法由于弹性蒙皮
在前缘处的变形小,该处除冰效果差;并且弹性蒙皮与机翼件摩擦力大,因此耗能大、效率
低;水和冰会从除冰铲和蒙皮间的间隙进入机翼腔,密封性难以保证。
寿命;2、专利中弹性蒙皮的变形需要柔性肋25带动实现,导致能量利用率低;3、一般机翼前
缘结冰最多,而专利中此处的变形最小,因此,除冰效果差。
发明内容
沿机翼面周期性拉伸,翼型前缘的弹性蒙皮也会带动发生一定的弹性变形,除冰效果大大
提升;本发明采用螺钉将弹性蒙皮与执行机构固定在机翼上,易于蒙皮更换且密封效果较
好。
和第二支脚;
第七连接杆、第八连接杆连接,各连接杆互相平行;各连接架相互平行;
和第四支脚;
连接杆、第十五连接杆、第十六连接杆连接,各连接杆互相平行;各连接架相互平行;
上。
和所述第八连接杆之间;所述第一平板对应于所述第一凸轮,所述第二平板对应于所述第
二凸轮。
杆和所述第十六连接杆之间;所述第三平板对应于所述第二凸轮,所述第四平板对应于所
述第一凸轮。
附图说明
一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这
些附图获得其他的附图。
架,2141‑第一上平动件,2142‑第二上平动件,21411‑第一支撑杆,21412‑第一平板,21421‑
第二支撑杆,21422‑第二平板,2111‑第一支脚,2112‑第二支脚,2151‑第一连接杆,2152‑第
二连接杆,2153‑第三连接杆,2154‑第四连接杆,2155‑第五连接杆,2156‑第六连接杆,
2157‑第七连接杆,2158‑第八连接杆;22‑下执行机构,221‑第一下连接架,222‑第二下连接
架,223‑第三下连接架,2241‑第一下平动件,2242‑第二下平动件,22411‑第三支撑杆,
22412‑第三平板,22421‑第四支撑杆,22422‑第四平板,2211‑第三支脚,2212‑第四支脚,
2251‑第九连接杆,2252‑第十连接杆,2253‑第十一连接杆,2254‑第十二连接杆,2255‑第十
三连接杆,2256‑第十四连接杆,2257‑第十五连接杆,2258‑第十六连接杆;3‑凸轮系,31‑第
一凸轮,32‑第二凸轮,33‑转轴,4‑电机,5‑机翼。
具体实施方式
以限制本发明。
于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有
特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,
除非另有明确具体的限定。
支脚2111和第二支脚2112;该U型结构与飞机的翼型相匹配。
杆2155、第六连接杆2156、第七连接杆2157、第八连接杆2158连接,各连接杆互相平行;各连
接架相互平行;
第二支脚2112上。
第三支脚2211和第四支脚2212;
接杆2255、第十四连接杆2256、第十五连接杆2257、第十六连接杆2258连接,各连接杆互相
平行;各连接架相互平行;
杆2258设置在第四支脚2212上。
为优选,第一凸轮31和第二凸轮32的中心线角度为90度,如图7所示。
七连接杆2157和所述第八连接杆2158之间;第一平板21412对应于第一凸轮31,第二平板
21422对应于第二凸轮32。
十五连接杆2257和第十六连接杆2258之间;第三平板22412对应于第二凸轮32,第四平板
22422对应于第一凸轮31。
现各段蒙皮的拉伸变形,第一凸轮31的两侧为上平动件和下平动件,同样的,第二凸轮32的
两侧为下平动件和上平动件。第一凸轮31和第二凸轮32的形状和尺寸完全相同,二者在转
动平面内相互垂直。
执行其除冰的功能;所以,本发明飞机除冰装置中上下执行机构中的连接架和连接杆的数
量可以根据飞机机翼的结构和具体尺寸进行确定。
同。第九连接杆2251、第十连接杆2252、第十一连接杆2253、第十二连接杆2254与第十三连
接杆2255、第十四连接杆2256、第十五连接杆2257、第十六连接杆2258的长度相同或不同。
即,执行机构2可以等间隔布置也可以根据翼型和结冰范围等因素以自由间隔布置以对所
述弹性蒙皮1分段,在间隔布置的所述执行机构2作用下各段弹性蒙皮1实现拉伸变形。
和下执行机构22固定连接在弹性蒙皮1上。同时,弹性蒙皮1上留有通孔以实现弹性蒙皮1与
连结件间的螺纹连结。机翼5表面开有方槽,连结件穿过机翼5上的方槽与弹性蒙皮1连接。
蒙皮段14拉伸(如图2所示);第二凸轮32的转动使下第一下平动件2241和第二上平动件
2142分别产生不同方向的平动,从而第一蒙皮段11和第三蒙皮段13拉伸。由于第一凸轮31
和第二凸轮32在转动平面内垂直布置,二者在一个转动周期内交替产生平动作用,从而使
第二蒙皮段12和第四蒙皮段14与第一蒙皮段11和第三蒙皮段13交替产生拉伸变形,致使积
冰与弹性蒙皮1发生相对错位滑动从而使得积冰脱落。
机4,电机4带动凸轮系3转动。当第一凸轮31转动到接触到第一上平动件2141和第二下平动
件2242时,参见图5,第一上平动件2141带动上执行机构21向左侧平动,第二下平动件2242
带动下执行机构22向右侧平动,从而使得图2中的第二蒙皮段12和第四蒙皮段14逐渐拉伸;
凸轮继续转动,第二蒙皮段12和第四蒙皮段14的拉伸力逐渐减小,同时,当第二凸轮32转动
到接触到第一下平动件2241和第二上平动件2142时,第一下平动件2241带动下执行机构22
向左侧平动,第二上平动件2142带动上执行机构21向右侧平动,从而使得图2中第一蒙皮段
11和第三蒙皮段13逐渐拉伸,凸轮继续转动,第一蒙皮段11和第三蒙皮段13的拉伸力逐渐
减小,开始下一转动周期,如此往复,各段弹性蒙皮1拉伸变形进行除冰;同时检测除冰情
况,当结冰已完全被清除或结冰影响满足飞行要求时关闭电机4,停止除冰。
机翼的多个部位设置多个,这种方式只是本发明的除冰装置的具体应用而已,不作为对本
发明的限制。