阅读说明：本技术 轻质耐高温舵面结构及鸭舵件 (Light high-temperature-resistant rudder surface structure and duck rudder piece ) 是由 徐胜利 许泉 张迪 徐炜莉 刘印田 王波兰 陈意芬 殷玮 赵宏宇 颜涛 赖彩芳 于 2021-08-13 设计创作，主要内容包括：本发明提供飞行器设计技术领域的一种轻质耐高温舵面结构及鸭舵件,包括舵面机构和点阵机构,所述点阵机构包括多个单面体胞元；所述单面体胞元包括连接杆和多个组合框架,所述单面体胞元通过多个所述组合框架相互呈角度固定设置,所述组合框架包括多根组合杆,多根所述组合杆相互固定设置,所述组合杆的端点相互固定组成顶角连接点；多个所述单面体胞元通过顶角连接点相互固定设置,所述点阵机构通过连接杆连接设置在所述舵面机构内。本发明在有限空间内实现抑振、承载和防热的需求,实现结构刚度的各项同性和降低气动热对结构的破坏作用。(The invention provides a light high-temperature-resistant control surface structure and a duck rudder piece in the technical field of aircraft design, which comprise a control surface mechanism and a dot matrix mechanism, wherein the dot matrix mechanism comprises a plurality of single-surface body cells; the single-face body cell element comprises a connecting rod and a plurality of combined frames, the single-face body cell element is fixedly arranged at an angle through the combined frames, each combined frame comprises a plurality of combined rods, the combined rods are fixedly arranged, and end points of the combined rods are mutually fixed to form a vertex angle connecting point; the single-sided body cell elements are fixedly arranged through vertex angle connecting points, and the dot matrix mechanism is connected and arranged in the control surface mechanism through connecting rods. The invention realizes the requirements of vibration suppression, bearing and heat prevention in a limited space, realizes the isotropy of the structural rigidity and reduces the damage of aerodynamic heat to the structure.)

轻质耐高温舵面结构及鸭舵件

技术领域

本发明涉及飞行器设计技术领域，具体地，涉及一种轻质耐高温舵面结构及鸭舵件。

背景技术

在飞行器设计

技术领域

中，鸭舵是产生飞行器控制力的关键部件，目前鸭舵常用于短射程导弹初始段。随着飞行器机动过载能力需求的提升，在弹道中段或者末段需付出大过载，伸缩鸭舵为此提供了一种简单可行的解决方案。但是，位于弹体前部的鸭舵在弹道中段或者末端，将承受严重的气动噪声和气动热环境。常规的薄舵面结构，难以满足使用工况。

经现有技术检索发现，中国发明专利公告号为CN108824634B，公开了一种轻质空间点阵结构，包括N个相互连接的单胞；所述每个单胞包括上多边形框架a、下多边形框架c以及侧面杆系b；上多边形框架a与下多边形框架b的结构相同，侧面杆系b为多个连接杆，依照同一连接原则连接上多边形框架a与下多边形框架b，实现结构轻量化。中国发明专利公告号为CN107100268B，公开了一种轻质空间点阵结构，基于曲杆胞元的空间点阵材料，包括N个胞元，每个胞元为两组曲杆通过胞元内节点连接而成，而每个胞元间通过胞元间节点进行连接，胞元在x,y,z方向进行延拓后成为三维空间点阵材料。所述的胞元中每组曲杆的曲率是不同的，而沿x,y,z方向上的相邻的每个胞元中每组曲杆的曲率也不同，从而实现不同方向的刚度按要求的梯度进行变化。但是上述技术存在以下不足：不能解决内部空气和结构导热性能差异，往往会产生较大温度梯度导致结构破坏。

基于此，目前亟需提出一种轻质耐高温舵面结构及鸭舵件，需要在有限空间内实现抑振、承载和防热的需求，实现结构刚度的各项同性和降低气动热对结构的破坏作用。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种轻质耐高温舵面结构及鸭舵件。

根据本发明提供的一种轻质耐高温舵面结构，包括舵面机构和点阵机构，所述点阵机构包括多个单面体胞元；

所述单面体胞元包括连接杆和多个组合框架，所述单面体胞元通过多个所述组合框架相互呈角度固定设置，所述组合框架包括多根组合杆，多根所述组合杆相互固定设置，所述组合杆的端点相互固定组成顶角连接点；

多个所述单面体胞元通过顶角连接点相互固定设置，所述点阵机构通过连接杆连接设置在所述舵面机构内。

一些实施方式中，所述舵面机构包括鸭舵蒙皮和舵面框架，所述鸭舵蒙皮固定设置在所述舵面框架两侧。

一些实施方式中，所述点阵机构通过顶角连接点与所述鸭舵蒙皮固定设置。

一些实施方式中，所述组合框架采用四根所述组合杆，四根所述组合杆呈正四边形结构设置。

一些实施方式中，所述单面体胞元包括十二个所述组合框架，十二个所述组合框架通过顶角连接点呈相同角度固定设置成正十二面体。

一些实施方式中，所述顶角连接点上固定设置四根所述组合杆，四根所述组合杆分别作为相邻设置的四个所述组合框架其中的一根。

一些实施方式中，所述舵面框架采用截面为三角形的结构设置。

一些实施方式中，所述连接杆采用空心圆柱杆结构设置。

一些实施方式中，所述组合杆采用空心圆柱杆结构设置。

本发明还提供一种鸭舵件，采用所述的轻质耐高温舵面结构。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明通过设置组合框架，通过组合框架相互固定构成单面体胞元，使得单面体胞元在空间进行严拓成空间结构，在有限空间内实现抑振、承载和防热的需求，实现结构刚度的各项同性和降低气动热对结构的破坏作用；

2、本发明通过设置正四边形结构的组合框架，通过组合杆相互固定形成的顶角连接点，将相邻的单面体胞元进行固定，并通过设置空心圆柱杆结构的连接杆和组合杆，实现整个点阵机构的全连通。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明轻质耐高温舵面结构的爆炸示意图；

图2为本发明轻质耐高温舵面结构的结构示意图；

图3为本发明轻质耐高温舵面结构的剖面示意图；

图4为本发明单面体胞元的结构示意图；

图5为本发明单面体胞元的拓扑结构图。

附图标记：1、舵面机构；11、鸭舵蒙皮；12、舵面框架；13、点阵机构；2、单面体胞元；21、组合框架；211、组合杆；212、顶角连接点；22、连接杆。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1所示为轻质耐高温舵面结构的爆炸示意图，如图2所示为轻质耐高温舵面结构的结构示意图，如图3所示为轻质耐高温舵面结构的剖面示意图，包括舵面机构1和点阵机构13，点阵机构13包括多个单面体胞元2。

如图4所示为单面体胞元2的结构示意图，如图5所示为单面体胞元2的拓扑结构图，单面体胞元2包括连接杆22和多个组合框架21，单面体胞元2通过多个组合框架21相互呈角度固定设置，组合框架21包括多根组合杆211，多根组合杆211相互固定设置，组合杆211的端点相互固定组成顶角连接点212。在本实施例中，连接杆22采用空心圆柱杆结构设置。

多个单面体胞元2通过顶角连接点212相互固定设置，点阵机构13通过连接杆22连接设置在舵面机构1内。舵面机构1包括鸭舵蒙皮11和舵面框架12，鸭舵蒙皮11固定设置在舵面框架12两侧，点阵机构13通过顶角连接点212与鸭舵蒙皮11固定设置。在本实施例中，舵面框架12采用截面为三角形的结构设置。

组合框架21采用四根组合杆211，四根组合杆211呈正四边形结构设置。单面体胞元2包括十二个组合框架21，十二个组合框架21通过顶角连接点212呈相同角度固定设置成正十二面体。顶角连接点212上固定设置四根组合杆211，四根组合杆211分别作为相邻设置的四个组合框架21其中的一根。在本实施例中，组合杆211采用空心圆柱杆结构设置。

在进行使用时，相邻的单面体胞元2采用正四边形组合框架21相连接，使得单面体胞元2在空间进行严拓成空间结构，再将多个单面体胞元2通过顶角连接点212相互固定，形成整个点阵机构13的全连通。再将相互固定的点阵机构13固定在舵面框架12中，并与鸭舵蒙皮11相互固定。在有限空间内实现抑振、承载和防热的需求，实现结构刚度的各项同性和降低气动热对结构的破坏作用。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。