本發(fā)明涉及飛行器，尤其涉及一種空氣舵及飛行器。

背景技術(shù)：

1、空氣舵是飛行器姿態(tài)控制的執(zhí)行部件，分布在飛行器伺服艙外，為其提供機(jī)動飛行控制力矩。

2、隨著飛行器的速度的提高，要求空氣舵能夠承受在飛行工況下的更大的力載荷以及更大的熱載荷，現(xiàn)有的空氣舵結(jié)構(gòu)無法滿足承載要求以及防熱要求。當(dāng)飛行器長時間飛行造成空氣舵過熱、變形量大，導(dǎo)致常規(guī)空氣舵舵軸與舵面機(jī)械連接失效，造成空氣舵故障。需要提供一種新的空氣舵結(jié)構(gòu)，以滿足日益提高的承載要求以及防熱要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請?zhí)峁┮环N空氣舵及飛行器，解決了現(xiàn)有技術(shù)中隨著飛行器速度的提高導(dǎo)致現(xiàn)有空氣舵無法滿足防熱要求和承載要求的技術(shù)問題。

2、本申請?zhí)峁┮环N空氣舵，包括一體化舵體、舵前緣和熱障涂層，一體化舵體包括舵框架、與舵框架連接的舵軸和筋條以及包覆在舵框架和筋條外的舵面，一體化舵體被配置為3d打印成型，舵前緣安裝于舵框架的前端，熱障涂層覆設(shè)于舵面。

3、在一些實(shí)施方式中，筋條包括：

4、縱筋，設(shè)置有多條，多條縱筋以舵軸與舵框架的交接處為中心向外輻射性分布；

5、環(huán)筋，設(shè)有至少一條，環(huán)筋呈環(huán)向分布，舵軸與舵框架的交接處位于環(huán)向分布中的環(huán)形中心處，環(huán)筋與縱筋連接。

6、在一些實(shí)施方式中，縱筋設(shè)有：

7、長度方向，為從中心向外輻射中的輻射方向；

8、寬度方向，舵面包覆于舵框架的相對兩側(cè)，寬度方向與位于舵框架一側(cè)的舵面指向另一側(cè)的舵面的方向相同；

9、厚度方向，與長度方向和寬度方向均垂直；

10、其中，縱筋設(shè)有沿厚度方向的厚度尺寸，縱筋的厚度尺寸沿輻射方向逐漸減小。

11、在一些實(shí)施方式中，縱筋包括與舵框架的上弦連接的第一縱筋和與舵框架的前端或后端連接的第二縱筋；

12、縱筋設(shè)有與舵框架的上弦或前端或后端相接的稍部以及相對遠(yuǎn)離稍部的根部；

13、第一縱筋的根部的厚度尺寸大于第二縱筋的根部的厚度尺寸，第一縱筋的稍部的厚度尺寸大于第二縱筋的稍部的厚度尺寸。

14、在一些實(shí)施方式中，至少一條環(huán)筋將位于舵框架同一側(cè)的舵面劃分為至少兩個分區(qū)，按照從中心向外輻射的輻射方向至少兩個分區(qū)的厚度依次減小。

15、在一些實(shí)施方式中，縱筋為工字型結(jié)構(gòu)，環(huán)筋由多個工字型結(jié)構(gòu)依次連接并整體呈現(xiàn)為環(huán)向分布；

16、縱筋和環(huán)筋均開設(shè)有減輕孔；

17、筋條還包括扇形筋，扇形筋位于舵軸與舵框架的交接處，扇形筋與舵軸連接，扇形筋的半徑側(cè)位于舵框架的下弦，縱筋均與扇形筋連接且連接于扇形筋的弧形側(cè)。

18、在一些實(shí)施方式中，舵軸于筒部開設(shè)有多個縷空孔，縷空孔沿筒部的軸向分布，多個縷空孔沿筒部的周向均勻間隔分布。

19、在一些實(shí)施方式中，舵前緣通過鉚釘與舵框架的前端固定連接。

20、在一些實(shí)施方式中，舵前緣開設(shè)有沿長度方向依次分布的多個安裝孔，安裝孔用于鉚釘裝配，安裝孔包括位于中間的圓孔和位于圓孔兩側(cè)的腰型孔，圓孔的孔徑與鉚釘?shù)闹睆较嗟龋涂椎膶挾扰c鉚釘?shù)闹睆较嗟?，腰型孔的長度大于鉚釘?shù)闹睆剑?/p>

21、舵框架開設(shè)有與鉚釘?shù)闹睆较嗟鹊你T接孔，鉚接孔與安裝孔對接并共同用于鉚釘?shù)难b配。

22、一種飛行器，包括分布于伺服艙外表面的上述的空氣舵。

23、本申請有益效果如下：提供一種空氣舵，包括一體化舵體、舵前緣和熱障涂層，在一體化舵體中設(shè)有舵框架、舵軸、筋條和舵面，通過筋條加強(qiáng)舵體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，并且一體化舵體采用3d打印成型，取消了傳統(tǒng)空氣舵中舵軸與舵面的機(jī)械連接，改善了隨著飛行器速度提高由于舵軸與舵面機(jī)械連接而致使空氣舵過熱與變形量大最終發(fā)生故障的風(fēng)險(xiǎn)；屬于一體化結(jié)構(gòu)的舵軸與舵框架不存在機(jī)械間隙，能夠減小舵機(jī)控制力矩傳遞過程的機(jī)械間隙，使舵面角度控制更加精確；由金屬材料3d打印成型的一體化舵體能夠承受飛行工況下的更高的力載荷和熱載荷；將舵前緣安裝于舵框架的前端，舵框架的前端屬于空氣舵的迎風(fēng)棱邊，單獨(dú)對舵前緣進(jìn)行防熱加強(qiáng)設(shè)計(jì)，確保舵前緣滿足承受熱流沖刷的要求；在一體化舵體的舵面噴涂材料以形成熱障涂層，實(shí)現(xiàn)了舵面大面積熱防護(hù)，熱障涂層厚度可根據(jù)熱環(huán)境及防熱要求變化，能夠?qū)崿F(xiàn)短時1000℃以及長時600℃防熱性能；綜上所示，本申請?zhí)峁┛諝舛嬖跐M足輕量化的要求下保證了其承載能力和防熱能力，能夠應(yīng)用到速度愈發(fā)增大的飛行器。

技術(shù)特征：

1.一種空氣舵，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的空氣舵，其特征在于，所述筋條包括：

3.如權(quán)利要求2所述的空氣舵，其特征在于，所述縱筋設(shè)有：

4.如權(quán)利要求3所述的空氣舵，其特征在于，

5.如權(quán)利要求2所述的空氣舵，其特征在于，

6.如權(quán)利要求2-5中任一項(xiàng)所述的空氣舵，其特征在于，

7.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的空氣舵，其特征在于，

8.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的空氣舵，其特征在于，

9.如權(quán)利要求8所述的空氣舵，其特征在于，

10.一種飛行器，其特征在于，包括分布于伺服艙外表面的如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的空氣舵。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種空氣舵及飛行器，涉及飛行器技術(shù)領(lǐng)域，包括一體化舵體、舵前緣和熱障涂層，一體化舵體包括舵框架、與舵框架連接的舵軸和筋條以及包覆在舵框架和筋條外的舵面，一體化舵體被配置為3D打印成型，舵前緣安裝于舵框架的前端，熱障涂層覆設(shè)于舵面。舵體采用3D打印成型，取消了傳統(tǒng)空氣舵中舵軸與舵面的機(jī)械連接，改善了隨著飛行器速度提高由于舵軸與舵面機(jī)械連接而致使空氣舵過熱與變形量大最終發(fā)生故障的風(fēng)險(xiǎn)，一體化舵體能夠承受飛行工況下的更高的力載荷和熱載荷，確保舵前緣滿足承受熱流沖刷的要求，通過熱障涂層能夠?qū)崿F(xiàn)短時1000℃以及長時600℃防熱性能，本申請?zhí)峁┛諝舛嬖跐M足輕量化的要求下保證了其承載能力和防熱能力。

技術(shù)研發(fā)人員：解世超,錢春雨,張建民,劉敬,古曉波,劉雙寶,杜典,王小雄,劉凱
受保護(hù)的技術(shù)使用者：湖北三江航天紅陽機(jī)電有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9