一种舰载运输类飞机的垂尾结构.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103569346 A (43)申请公布日 2014.02.12 CN 103569346 A (21)申请号 201310566577.4 (22)申请日 2013.11.13 B64C 1/00(2006.01) B64C 1/26(2006.01) B64C 13/16(2006.01) B64C 13/30(2006.01) (71)申请人 中国航空工业集团公司西安飞机设 计研究所 地址 710089 陕西省西安市阎良区人民东路 1 号 (72)发明人 段卓毅 王勇 李小卫 (74)专利代理机构 中国航空专利中心 11008 代理人 梁瑞林 (54) 发明名称。

2、 一种舰载运输类飞机的垂尾结构 (57) 摘要 本发明属于飞机设计技术， 涉及对舰载运输 类飞机的垂尾结构的改进。有一个通过垂尾前舵 面转轴(16)安装在垂尾翼盒(1)前端的垂尾前舵 面 (15) ； 在垂尾翼盒 (1) 内部有一个由垂尾后舵 面第一铰链 (4)、 垂尾后舵面第二铰链 (5)、 垂尾 后舵面第一拉杆 (6)、 垂尾后舵面第二拉杆 (7)、 垂尾前舵面第一拉杆 (8)、 垂尾前舵面第二拉杆 (9)、 十字摇臂 (10)、 十字摇臂轴 (11)、 作动器单 元(12)、 垂尾前舵面第一铰链(13)和垂尾前舵面 第二铰链 (14) 组成的垂尾后舵面和垂尾前舵面 操纵杆系。 本发明提出。

3、了一种操纵效率高、 具有双 操纵余度的舰载运输类飞机的垂尾结构， 提高了 舰载运输类飞机的航向操纵效率和余度。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103569346 A CN 103569346 A 1/1 页 2 1.一种舰载运输类飞机的垂尾结构， 包括垂尾翼盒(1)、 垂尾后舵面(2)和垂尾后舵面 转轴 (3)， 垂尾后舵面 (2) 通过垂尾后舵面转轴 (3) 安装在垂尾翼盒 (1) 的后端 ； 其特征在 于 ： （1） 有一个。

4、垂尾前舵面 (15)， 它通过垂尾前舵面转轴 (16) 安装在垂尾翼盒 (1) 的前 端 ； （2） 在垂尾翼盒 (1) 内部有一个垂尾后舵面和垂尾前舵面操纵杆系， 垂尾后舵面和垂 尾前舵面操纵杆系由垂尾后舵面第一铰链 (4)、 垂尾后舵面第二铰链 (5)、 垂尾后舵面第一 拉杆(6)、 垂尾后舵面第二拉杆(7)、 垂尾前舵面第一拉杆(8)、 垂尾前舵面第二拉杆(9)、 十 字摇臂 (10)、 十字摇臂轴 (11)、 作动器单元 (12)、 垂尾前舵面第一铰链 (13) 和垂尾前舵面 第二铰链(14)组成 ； 垂尾后舵面第一拉杆(6)的左端通过垂尾后舵面第一铰链(4)与垂尾 后舵面(2)前端的。

5、上部连接， 垂尾后舵面第二拉杆(7)的左端通过垂尾后舵面第二铰链(5) 与垂尾后舵面 (2) 前端的下部连接 ； 十字摇臂 (10) 上有沿圆周均布的 4 个铰链， 分别是十 字摇臂第一铰链 (10a)、 十字摇臂第二铰链 (10b)、 十字摇臂第三铰链 (10c) 和十字摇臂第 四铰链 (10d)， 十字摇臂第一铰链 (10a) 和十字摇臂第四铰链 (10d) 朝下， 十字摇臂第二铰 链 (10b) 和十字摇臂第三铰链 (10c) 朝上， 在十字摇臂第一铰链 (10a) 和十字摇臂第四铰 链 (10d) 的中间有操纵臂， 在操纵臂的端头有操纵铰链 (10e)， 在十字摇臂 (10) 的中心有。

6、 十字摇臂轴 (11)， 十字摇臂轴 (11) 的两端通过轴承安装在垂尾翼盒 (1) 的承力构件上， 垂 尾后舵面第一拉杆 (6) 的右端与十字摇臂第四铰链 (10d) 连接， 垂尾后舵面第二拉杆 (7) 的右端与十字摇臂第三铰链 (10c) 连接， 垂尾后舵面第一拉杆 (6) 和垂尾后舵面第二拉杆 (7) 不接触 ； 作动器单元 (12) 的活塞杆端与十字摇臂 (10) 的操纵铰链 (10e) 连接， 作动器 单元 (12) 的固定端与垂尾翼盒 (1) 的承力构件连接， 作动器单元 (12) 的控制信号输入端 通过导线与飞控计算机的垂尾控制信号输出端连接 ； 垂尾前舵面第一拉杆 (8) 的左。

7、端与十 字摇臂 (10) 的十字摇臂第二铰链 (10b) 连接， 垂尾前舵面第一拉杆 (8) 的右端通过垂尾前 舵面第一铰链 (13) 与垂尾前舵面 (15) 后端的上部连接， 垂尾前舵面第二拉杆 (9) 的左端 与十字摇臂 (10) 的十字摇臂第一铰链 (10a) 连接， 垂尾前舵面第二拉杆 (9) 的右端通过垂 尾前舵面第二铰链 (14) 与垂尾前舵面 (15) 后端的下部连接 ； 当作动器单元 (12) 的活塞杆伸出量为最大伸出量的 50% 时， 垂尾前舵面 (15) 和垂尾 后舵面 (2) 均处于中立位置 ； 当作动器单元 (12) 的活塞杆伸出量为最大伸出量时， 垂尾前 舵面 (15。

8、) 和垂尾后舵面 (2) 均处于向下偏转的最大位置 ； 当作动器单元 (12) 的活塞杆伸 出量为最小伸出量时， 垂尾前舵面 (15) 和垂尾后舵面 (2) 均处于向上偏转的最大位置。 权 利 要 求 书 CN 103569346 A 2 1/3 页 3 一种舰载运输类飞机的垂尾结构 技术领域 0001 本发明属于飞机设计技术， 涉及对舰载运输类飞机的垂尾结构的改进。 背景技术 0002 目前的舰载运输类飞机的垂尾结构由垂尾翼盒、 垂尾后舵面和垂尾后舵面转轴组 成， 垂尾后舵面通过垂尾后舵面转轴安装在垂尾翼盒的后端。其缺点是 ： 第一、 仅靠垂尾后 舵面偏转提供飞机的航向偏转力矩， 操纵效率较。

9、低， 在某些非正常飞行条件下， 不足以让飞 机改出， 容易导致飞行事故 ； 第二、 只有一套操纵杆系， 余度较低， 一旦操纵失效， 则易导致 飞行事故。 发明内容 0003 本发明的目的是 ： 提出一种操纵效率高、 具有双操纵余度的舰载运输类飞机的垂 尾结构， 以便提高舰载运输类飞机的航向操纵效率和余度。 0004 本发明的技术方案是 ： 一种舰载运输类飞机的垂尾结构， 包括垂尾翼盒 1、 垂尾后 舵面 2 和垂尾后舵面转轴 3， 垂尾后舵面 2 通过垂尾后舵面转轴 3 安装在垂尾翼盒 1 的后 端 ； 其特征在于 ： 0005 （1） 有一个垂尾前舵面 15， 它通过垂尾前舵面转轴 16 安。

10、装在垂尾翼盒 1 的前端 ； 0006 （2） 在垂尾翼盒 1 内部有一个垂尾后舵面和垂尾前舵面操纵杆系， 垂尾后舵面和 垂尾前舵面操纵杆系由垂尾后舵面第一铰链 4、 垂尾后舵面第二铰链 5、 垂尾后舵面第一拉 杆 6、 垂尾后舵面第二拉杆 7、 垂尾前舵面第一拉杆 8、 垂尾前舵面第二拉杆 9、 十字摇臂 10、 十字摇臂轴11、 作动器单元12、 垂尾前舵面第一铰链13和垂尾前舵面第二铰链14组成 ； 垂 尾后舵面第一拉杆 6 的左端通过垂尾后舵面第一铰链 4 与垂尾后舵面 2 前端的上部连接， 垂尾后舵面第二拉杆 7 的左端通过垂尾后舵面第二铰链 5 与垂尾后舵面 2 前端的下部连 接 。

11、； 十字摇臂 10 上有沿圆周均布的 4 个铰链， 分别是十字摇臂第一铰链 10a、 十字摇臂第二 铰链 10b、 十字摇臂第三铰链 10c 和十字摇臂第四铰链 10d， 十字摇臂第一铰链 10a 和十字 摇臂第四铰链 10d 朝下， 十字摇臂第二铰链 10b 和十字摇臂第三铰链 10c 朝上， 在十字摇臂 第一铰链 10a 和十字摇臂第四铰链 10d 的中间有操纵臂， 在操纵臂的端头有操纵铰链 10e， 在十字摇臂 10 的中心有十字摇臂轴 11， 十字摇臂轴 11 的两端通过轴承安装在垂尾翼盒 1 的承力构件上， 垂尾后舵面第一拉杆6的右端与十字摇臂第四铰链10d连接， 垂尾后舵面第 二拉。

12、杆 7 的右端与十字摇臂第三铰链 10c 连接， 垂尾后舵面第一拉杆 6 和垂尾后舵面第二 拉杆 7 不接触 ； 作动器单元 12 的活塞杆端与十字摇臂 10 的操纵铰链 10e 连接， 作动器单元 12 的固定端与垂尾翼盒 1 的承力构件连接， 作动器单元 12 的控制信号输入端通过导线与 飞控计算机的垂尾控制信号输出端连接 ； 垂尾前舵面第一拉杆8的左端与十字摇臂10的十 字摇臂第二铰链 10b 连接， 垂尾前舵面第一拉杆 8 的右端通过垂尾前舵面第一铰链 13 与垂 尾前舵面 15 后端的上部连接， 垂尾前舵面第二拉杆 9 的左端与十字摇臂 10 的十字摇臂第 一铰链 10a 连接， 垂。

13、尾前舵面第二拉杆 9 的右端通过垂尾前舵面第二铰链 14 与垂尾前舵面 说 明 书 CN 103569346 A 3 2/3 页 4 15 后端的下部连接 ； 0007 当作动器单元 12 的活塞杆伸出量为最大伸出量的 50% 时， 垂尾前舵面 15 和垂尾 后舵面 2 均处于中立位置 ； 当作动器单元 12 的活塞杆伸出量为最大伸出量时， 垂尾前舵面 15 和垂尾后舵面 2 均处于向下偏转的最大位置 ； 当作动器单元 12 的活塞杆伸出量为最小 伸出量时， 垂尾前舵面 15 和垂尾后舵面 2 均处于向上偏转的最大位置。 0008 本发明的优点是 ： 提出了一种操纵效率高、 具有双操纵余度的舰。

14、载运输类飞机的 垂尾结构， 提高了舰载运输类飞机的航向操纵效率和余度。 附图说明 0009 图 1 是本发明的结构示意图。图中上方为飞机实际方向的右方， 下方为飞机实际 方向的左方， 图中左方为飞机实际方向的前方， 右方为飞机实际方向的后方。 具体实施方式 0010 下面结合附图对本发明作进一步详细说明。 参见图1， 一种舰载运输类飞机的垂尾 结构， 包括垂尾翼盒 1、 垂尾后舵面 2 和垂尾后舵面转轴 3， 垂尾后舵面 2 通过垂尾后舵面转 轴 3 安装在垂尾翼盒 1 的后端 ； 其特征在于 ： 0011 （1） 有一个垂尾前舵面 15， 它通过垂尾前舵面转轴 16 安装在垂尾翼盒 1 的前。

15、端 ； 0012 （2） 在垂尾翼盒 1 内部有一个垂尾后舵面和垂尾前舵面操纵杆系， 垂尾后舵面和 垂尾前舵面操纵杆系由垂尾后舵面第一铰链 4、 垂尾后舵面第二铰链 5、 垂尾后舵面第一拉 杆 6、 垂尾后舵面第二拉杆 7、 垂尾前舵面第一拉杆 8、 垂尾前舵面第二拉杆 9、 十字摇臂 10、 十字摇臂轴11、 作动器单元12、 垂尾前舵面第一铰链13和垂尾前舵面第二铰链14组成 ； 垂 尾后舵面第一拉杆 6 的左端通过垂尾后舵面第一铰链 4 与垂尾后舵面 2 前端的上部连接， 垂尾后舵面第二拉杆 7 的左端通过垂尾后舵面第二铰链 5 与垂尾后舵面 2 前端的下部连 接 ； 十字摇臂 10 上。

16、有沿圆周均布的 4 个铰链， 分别是十字摇臂第一铰链 10a、 十字摇臂第二 铰链 10b、 十字摇臂第三铰链 10c 和十字摇臂第四铰链 10d， 十字摇臂第一铰链 10a 和十字 摇臂第四铰链 10d 朝下， 十字摇臂第二铰链 10b 和十字摇臂第三铰链 10c 朝上， 在十字摇臂 第一铰链 10a 和十字摇臂第四铰链 10d 的中间有操纵臂， 在操纵臂的端头有操纵铰链 10e， 在十字摇臂 10 的中心有十字摇臂轴 11， 十字摇臂轴 11 的两端通过轴承安装在垂尾翼盒 1 的承力构件上， 垂尾后舵面第一拉杆6的右端与十字摇臂第四铰链10d连接， 垂尾后舵面第 二拉杆 7 的右端与十字摇。

17、臂第三铰链 10c 连接， 垂尾后舵面第一拉杆 6 和垂尾后舵面第二 拉杆 7 不接触 ； 作动器单元 12 的活塞杆端与十字摇臂 10 的操纵铰链 10e 连接， 作动器单元 12 的固定端与垂尾翼盒 1 的承力构件连接， 作动器单元 12 的控制信号输入端通过导线与 飞控计算机的垂尾控制信号输出端连接 ； 垂尾前舵面第一拉杆8的左端与十字摇臂10的十 字摇臂第二铰链 10b 连接， 垂尾前舵面第一拉杆 8 的右端通过垂尾前舵面第一铰链 13 与垂 尾前舵面 15 后端的上部连接， 垂尾前舵面第二拉杆 9 的左端与十字摇臂 10 的十字摇臂第 一铰链 10a 连接， 垂尾前舵面第二拉杆 9 。

18、的右端通过垂尾前舵面第二铰链 14 与垂尾前舵面 15 后端的下部连接 ； 0013 当作动器单元 12 的活塞杆伸出量为最大伸出量的 50% 时， 垂尾前舵面 15 和垂尾 后舵面 2 均处于中立位置 ； 当作动器单元 12 的活塞杆伸出量为最大伸出量时， 垂尾前舵面 说 明 书 CN 103569346 A 4 3/3 页 5 15 和垂尾后舵面 2 均处于向下偏转的最大位置 ； 当作动器单元 12 的活塞杆伸出量为最小 伸出量时， 垂尾前舵面 15 和垂尾后舵面 2 均处于向上偏转的最大位置。 0014 本发明的工作原理是 ： 在某些非正常飞行条件下， 出现飞机的航向操纵效率不足 时， 。

19、由飞机上的飞控计算机向操纵单元发出操纵指令， 操纵单元驱动十字摇臂绕十字摇臂 轴旋转， 十字摇臂旋转时带动垂尾后舵面第一拉杆、 垂尾后舵面第二拉杆、 垂尾前舵面第一 拉杆、 垂尾前舵面第二拉杆运动， 驱动垂尾后舵面和垂尾前舵面绕自身转轴同向偏转， 从而 改变垂尾的弯度， 增加垂尾的气动载荷， 增加垂尾的操纵力及力矩， 提高飞机的航向操纵效 率。 本发明的垂尾后舵面和垂尾前舵面分别采用了两个拉杆连接， 具有两个操纵余度， 当一 个拉杆出现断裂时， 不影响另一拉杆正常操纵垂尾后舵面和垂尾前舵面， 可以提高飞机的 安全性。 说 明 书 CN 103569346 A 5 1/1 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 103569346 A 6 。