一种飞机外挂点开口的封严口盖

摘要

一种飞机外挂点开口的封严口盖，封严板组件和锁定装置组件均位于外壳内。封严板组件中的两副内导轨和两个外导轨分别通过导轨滚轮安装在各封严板上，并通过分别位于所述各内导轨和两个外导轨上的壁板将其固定在封严板盖板的下表面，从而将各封严板与封严板盖板固连；封严板通过所述内导轨和内导轨滚轮实现在外壳内部的平移。封严板组件中封严拉簧分别安装在位于该封严板上表面的挂钩上，并位于所述两幅内导轨的外侧。本发明在安装挂架后保持打开状态，在挂架投放后自动关闭，并在挂架投放后的飞行过程中始终保持关闭状态。封严机构能够显著提高飞机隐身性能和气动性能且具有高可靠性。

说明书

技术领域

本发明涉及飞机结构设计领域，具体涉及一种飞机外挂点开口的封严口盖。

背景技术

现代隐身飞机为了获得优异的机动性能和隐身性能通常都采用内置弹仓，使得飞 机在航程、载弹量上遇到了瓶颈，在执行某些任务时飞机必须使用外挂点携带副油箱 或弹药才能满足任务要求。在隐身飞机执行任务时，为保证其机动性和隐身性能，在 飞机在进入战区之前，需要将副油箱连同挂架一起抛掉。另外，在飞机发射完外挂弹 药以后，也需要抛掉挂架，以减小飞机雷达反射面积和气动阻力，保证飞机隐身性能 及飞行性能。为安装挂架，飞机机翼外挂点处的蒙皮留有多个开口，这些开口面积较 大，在挂架抛下后多个开口对飞机隐身性能存在较大的不利影响，也会显著增加飞机 的气动阻力。

为在满足飞机多任务性需求时保证飞机隐身性能，需要一种能在挂架抛下后自动 关闭的封严机构对上述开口进行密封。对其技术要求是：在不明显改变飞机机翼气动 外形和不显著增加总重的前提下，飞机在不使用挂架的情况下，封严机构保持关闭； 在地面安装挂架时，由地面人员将封严机构打开，然后安装挂架；挂架投放以后，封 严机构自动关闭，并在之后的飞行过程中始终保持关闭状态。

飞机口盖设计标准研究文中指出一架飞机上各种形状的大小口盖有百余个，军用 飞机开口面积占全机表面积20％左右，民用机15％左右。口盖好坏直接影响到飞机维 修性、可达性、安全性。口盖设计在型号研制中是十分重要的一环，而随着军用飞机 隐身技术发展，武器要求内埋式，需要开启口盖投放，如美国现役的F-22、F-35等。 现在国外部分飞机采用一块可人工拆卸的固定式口盖来对外挂点处蒙皮的开口进行密 封。飞机不使用外挂点时，将口盖安装在飞机上以密封外挂点处蒙皮的开口。在飞机 使用外挂点时，将该外挂点处的口盖取下，然后安装挂架。但该方法存在明显的缺点： 在挂架抛掉以后，没有口盖对该外挂点处蒙皮上的开口进行密封，该开口对飞机隐身 性能及气动性能影响较大，制约了飞机的性能表现。国内外可实现抛下挂架后自动关 闭以保证飞机性能的外挂封严机构研究还处于相对空白的地步，我国现代隐身飞机急 需一套可靠的外挂点封严机构。

发明内容

为减少现有技术中安装挂架后飞机机翼外挂点处的蒙皮留有多个开口对飞机隐身 性能的影响，减少飞机的气动阻力，本发明提出了一种飞机外挂点开口的封严口盖。

本发明包括外壳、封严板组件、两个锁定装置组件，所述封严板组件和锁定装置 组件均位于外壳内。封严板组件包括两个封严板、封严板盖板、两幅内导轨和两个外 导轨，其中：封严板组件中的两副内导轨和两个外导轨分别通过导轨滚轮安装在各封 严板上，并通过分别位于所述各内导轨和两个外导轨上的壁板将其固定在封严板盖板 的下表面，从而将各封严板与封严板盖板固连；封严板通过所述内导轨和内导轨滚轮 实现在外壳内部的平移；所述每副内导轨由两段组成，并且该两段内导轨分别位于所 述盖板之间的挂架开口的两侧，两个外导轨分别位于挂架开口的两端；封严板组件中 的个封严拉簧分别安装在位于该封严板上表面的挂钩上，并位于所述两幅内导轨的外 侧。所述两个锁定装置组件的两端均安装在外壳的侧壁上，并使该两个锁定装置组件 分别位于所述的封严拉簧与外导轨之间。

所述封严板为梯形板结构，在该梯形板的上表面中部有内导轨滚轮安装凸台，在 该内导轨滚轮安装凸台的两侧内表面均有内导轨滚轮的安装孔；在该内导轨滚轮安装 凸台的两侧对称的分布有拉簧安装凸台，并使该拉簧安装凸台分别位于梯形板外侧边 缘处；所述拉簧安装凸台的外侧均有外导轨滚轮安装凸台，并使该外导轨滚轮安装凸 台别位于梯形板内侧边缘处，在该外导轨滚轮安装凸台的两侧内表面均有外导轨滚轮 的安装孔；封严板复位扳手位于梯形板中部内侧边缘处。在各梯形板上表面分别有两 处锁钩搭接凸台，并使该两处锁钩搭接凸台分别位于外导轨滚轮安装凸台与拉簧安装 凸台之间。

所述外壳为六边形的框形件，该六边形框两端的两个顶点A与B分别为该外壳的 两个顶点，其中A顶点为机头方向顶点；所述A顶点与B顶点之间的连线与机身母 线平行；所述外壳的上表面与下表面之间的壳体壁的倾斜角度为45°～60°；所述外 壳上表面中间的开口与下表面中间的开口均为六边形；该外壳下表面中间开口的尺寸 须满足与挂架接头的配合，并与合并后的两块封严板的外形尺寸相同。

该外壳上边缘的表面分布有与机翼连接的安装孔；所述外壳内有用于安装外导轨 和盖板的安装台。在该外壳两侧的壳体壁上分布有锁定装置安装孔。在所述外壳一侧 壳体壁的内表面有两处卡箍安装凸台。

所述锁定装置组件包括锁定装置卡箍、锁定装置扭簧、锁定装置销轴和锁定装置 锁钩，其中，所述锁定装置销轴的一端端面开有锁定装置调节槽，在有锁定装置调节 槽一端的端头套装有锁定装置扭簧，该锁定装置扭簧的一端搭接在固定在锁定装置销 轴表面的锁定装置限位销钉上。所述锁定装置销轴的两端分别与位于外壳两侧的壳体 壁上的锁定装置安装孔配合。在该锁定装置销轴上套装并固定有两个锁定装置锁钩， 并使所述两个锁定装置锁钩的位置分布与位于所述封严板上的锁钩搭接凸台的位置对 应。所述锁定装置卡箍套装锁定装置销轴上，并位于有锁定装置调节槽的一端。

所述锁定装置卡箍为“L”形，在锁定装置卡箍的水平板上有与外壳连接的安装 孔，在锁定装置卡箍的竖直板上有锁定装置销轴安装孔；在所述锁定装置卡箍的竖直 板的内表面有锁钉搭接凸台，该锁钉搭接凸台位于锁定装置销轴安装孔的一侧，上表 面有所述锁定装置限位销钉的卡槽；在锁定装置销轴安装孔的另一侧有扭簧限位凸台。

当挂载挂架时，锁定装置锁钩搭接在封严板内表面，释放挂架后，封严板关闭， 锁定装置锁钩向下旋转，锁定装置限位销钉跟随旋转至搭接在销钉搭接凸台，锁定装 置锁钩不再旋转并搭接在封严板外侧，实现锁定装置锁止功能。

所述外导轨的导轨槽沿该外导轨的长度方向分为两段，两段导轨槽的外端均为直 槽，内端为角度为10°的斜槽。所述导轨槽一侧的壁板上有与盖板连接的螺纹孔。所 述内导轨的导轨槽外端亦为直槽，内端为角度为10°的斜槽。

本发明为装备可投放挂架的飞机提供了一种能密封飞机外挂点处蒙皮开口的封严 机构，能在安装挂架后保持打开状态，在挂架投放后自动关闭，并在挂架投放后的飞 行过程中始终保持关闭状态。封严机构能够显著提高飞机隐身性能和气动性能且具有 高可靠性。

为了解决背景技术中所存在的问题，本发明中，封严板组件和锁定装置组件均位 于外壳内。所述外壳整体为六边形结构，中部向内一次冲压成型出六边形凹槽，该凹 槽中心有六边形的立柱孔，挂架立柱插入该孔内连接飞机与挂架。在外壳内部设有内 侧导轨和外侧导轨，外侧导轨与盖板通过螺栓连接固定在外壳上，内侧导轨通过螺栓 固定于盖板上，盖板为中间开六边形立柱孔的六边形结构。外壳内对称布置两块封严 板，封严板外表面平整，内表面加工出复位扳手、拉簧安装凸台、锁钩搭接凸台、外 导轨滚轮安装凸台和内导轨滚轮安装凸台，内导轨滚轮和外导轨滚轮分别嵌入内导轨 和外导轨中，内导轨滚轮通过滚轮销子形成与内导轨滚轮安装凸台的转动配合，外导 轨滚轮通过滚轮销子形成与外导轨滚轮安装凸台的转动配合，对称布置的两块封严板 对应拉簧安装凸台上钩挂两条拉簧。外壳侧面开孔插入两根锁定装置销轴，所述锁定 装置销轴上相应位置设有封严板锁定装置锁头和限位销钉，外壳销轴孔处设有销轴卡 箍，该销轴卡箍通过卡箍固定螺栓与外壳连接。所述锁定装置卡箍为“L”形，在锁 定装置卡箍的水平板上有与外壳连接的安装孔，在锁定装置卡箍的竖直板上有锁定装 置销轴安装孔；在所述锁定装置卡箍的竖直板的内表面有锁钉搭接凸台，该锁钉搭接 凸台位于锁定装置销轴安装孔的一侧，上表面有所述锁定装置限位销钉的卡槽；在锁 定装置销轴安装孔的另一侧有锁定装置扭簧的限位凸台。

所述锁定装置销轴与销轴卡箍形成转动配合，当锁定装置销轴在销轴扭簧扭力作 用下旋转至锁定位置时，销钉嵌入销钉限位凸台的凹槽中实现并维持锁定状态。

所述外导轨的导轨槽沿该外导轨的长度方向分为两段，两段导轨槽的外端均为直 槽，内端为角度为10°的斜槽。所述导轨槽一侧的壁板上有与盖板连接的螺纹孔。所 述内导轨的导轨槽外端亦为直槽，内端为角度为10°的斜槽。实现封严板关闭后封严 板外表面与外壳外表面完全平齐。

所述外导轨垂直于飞机飞行方向。

由于采用了以上技术方案，本发明具有以下有益效果：

1、整个机构仅通过外壳上螺钉的方式安装于飞机机翼外表面，安装简单可靠。

2、在进行关闭封严板动作时无需额外提供动力和控制信号，使用拉簧作为动力装 置可实现封严板跟随挂架抛出自动关闭，并且封严板关闭后锁定机构无需控制信号即 可自动锁定封严板。

3、封严机构可多次使用，任务完成后可回到地面重新挂载挂件，拉动复位扳手重 新打开封严板并由锁定装置保持封严板锁定，完成挂架挂载后解除锁定机构锁定，即 可再次投入使用，使用维护方便。

4、不需要大量修改飞机结构，整个机构重量及外形尺寸较小，可直接安装于机翼 下方开口处，能快速地对现役各类型飞机进行改装。

附图说明

图1是本发明在打开状态的立体结构示意图；

图2是本发明在关闭状态的立体结构示意图；

图3是本发明在打开状态的立体分解图；

图4是封严板、导轨和盖板立体分解图；

图5是封严板组件的三种状态的立体示意图；其中：图5a是地面保持打开的状态， 图5b是挂载挂架的状态，图5c是抛离挂的状态

图6是封严板和锁定装置在地面保持打开状态下的俯视图；

图7是封严板和锁定装置在挂载挂架执行任务状态下的俯视图；

图8是封严板和锁定装置在抛离挂架保持关闭状态下的俯视图；

图9是外壳的结构示意图；其中：图9a是俯视图，图9b是侧视图。

图10是外壳的立体图；

图11是封严板锁定装置结构示意图；

图12是锁定装置解锁状态局部示意图；

图13是锁定装置锁定状态局部示意图；

图14是盖板、外导轨和外壳的连接方式示意图；

图15是内导轨的结构示意图；其中：图15a是俯视图，图15b是侧视图，图15c 是正视图，图15d是立体结构图。

图16是外导轨的结构示意图；其中：图16a是俯视图，图16b是侧视图，图16c 是正视图，图16d是立体结构图。

图17是块封严板的结构示意图；其中：图17a是俯视图，图17b是侧视图，图 17c是正视图，图17d是立体结构图。

图18是内导轨滚轮安装方式示意图；

图19是锁定装置结构示意图；其中：图19a是正视图，图19b是俯视图，图19c 是侧视图。

图20是封严拉簧与拉簧安装凸台安装方式示意图；

图21是锁定装置卡箍的结构示意图；其中：图21a是俯视图，图21b是侧视图， 图21c是正视图。图中：

1.外壳；2.外壳螺栓孔；3.盖板；4.锁定装置锁钩；5.挂架接头；6.封严板复位扳手； 7.封严拉簧；8.外壳减重槽；9.挂架；10.外导轨；11.内导轨；12.封严板；13.内导轨滚 轮；14.外导轨滚轮；15.锁定装置卡箍；16.锁定装置扭簧；17.拉簧安装凸台；18.卡箍 安装凸台；19.锁定装置安装孔；20.锁定装置扭簧搭接凸台；21.锁定装置调节槽；22. 销钉搭接凸台；23.锁定装置限位销钉；24.盖板固定螺栓；25.锁定装置销轴；26.外导 轨滚轮安装凸台；27.内导轨滚轮安装凸台；28.内滚轮销子；29.锁钩搭接凸台；30.飞 机外挂架。

具体实施方式

本实施例是某型飞机外挂点开口的封严口盖。

所述封严口盖坐标系定义如图1所示：y向为飞机飞行方向、x向为展向、z向为 飞机上方。

本实施例包括外壳1、2个封严板12、2个封严拉簧7、1个封严板盖板3、2副内 导轨11、2个外导轨10、2个封严板复位扳手6、4个内导轨滚轮13、4个外导轨滚轮 14、2个对称布置的锁定装置销轴25、4个锁定装置锁钩4、4个锁定装置限位销钉23、 2个锁定装置卡箍15、2个锁定装置扭簧16。所述各组件均位于外壳1内，如图2所 示。

由1个封严板12、1个封严板盖板3、2副内导轨11、2个外导轨10、14个盖板 固定螺栓24、2个内导轨滚轮13、2个外导轨滚轮14构成一个封严板组件。封严板组 件中的两副内导轨11和两个外导轨10分别通过导轨滚轮安装在各封严板12上，如图 5所示，并通过分别位于所述各内导轨11和两个外导轨10上的壁板将其固定在封严 板盖板3的下表面，如图3所示，从而将各封严板与封严板盖板固连；所述每副内导 轨由两段组成，并且该两段内导轨分别位于所述盖板之间的挂架开口的两侧，两个外 导轨10分别位于挂架开口的两端；封严板组件中的2个封严拉簧7分别安装在位于该 封严板上表面的拉簧安装凸台17的挂钩上，并位于所述两幅内导轨的外侧，如图6、 图7、图8所示。

由锁定装置卡箍15、锁定装置扭簧16、锁定装置销轴25和锁定装置锁钩4组成 锁定装置组件，如图11和图19所示。其中，所述锁定装置销轴25的一端端面开有锁 定装置调节槽21，如图9所示。在有锁定装置调节槽一端的端头套装有锁定装置扭簧 16，该锁定装置扭簧的一端搭接在固定在锁定装置销轴表面的锁定装置限位销钉23 上。在该锁定装置销轴25上套装并固定有两个锁定装置锁钩4，并使所述两个锁定装 置锁钩的位置分布与位于所述封严板上的锁钩搭接凸台29的位置对应。所述锁定装置 卡箍套装锁定装置销轴上，并位于有锁定装置调节槽的一端。

所述外壳为六边形的框形件；该六边形框两端的两个顶点A与B分别为该外壳的 两个顶点，其中A顶点为机头方向顶点；所述A顶点与B顶点之间的连线与机身母 线平行；所述外壳的上表面与下表面之间的壳体壁的倾斜角度为45°～60°，如图9 和图10所示。所述外壳上表面中间的开口与下表面中间的开口均为六边形；该外壳下 表面中间开口的尺寸须满足与挂架接头的配合，并与合并后的两块封严板的外形尺寸 相同。

该外壳上边缘的表面分布有与机翼连接的安装孔，外壳通过外壳螺栓孔2与机身 连接。所述外壳内有用于安装外导轨和盖板的安装台。在该外壳两侧的壳体壁上分布 有锁定装置安装孔。在所述外壳一侧壳体壁的内表面有两处卡箍安装凸台。外壳1内 部有外壳减重槽以减小结构重量。对外壳1的棱角作圆角处理，使外壳外表面光滑、 凸起平缓，以尽量减小其对飞机气动性能的不利影响。

在外壳1上开有锁定装置安装孔19，如图10所示，插入锁定装置销轴25，通过 锁定装置卡箍15限制销轴25仅可旋转，如图11和图3所示。

锁定装置卡箍15为“L”形，在锁定装置卡箍的水平板上有与外壳连接的安装孔， 所述锁定装置卡箍通过螺钉安装于外壳的卡箍安装凸台18上，如图9所示。在锁定装 置卡箍的竖直板上有锁定装置销轴安装孔，在所述锁定装置卡箍的竖直板的内表面有 销钉搭接凸台22，该销钉搭接凸台位于锁定装置销轴安装孔的一侧，上表面有所述锁 定装置限位销钉23的卡槽；在锁定装置销轴安装孔的另一侧有锁定装置扭簧的限位凸 台20，如图11，卡箍15的三视图如图21所示。当挂载挂架时，锁定装置锁钩4搭接 于封严板12内表面，锁定装置状态如图12，释放挂架9后，封严板12关闭，锁定装 置锁钩4向下旋转，锁定装置限位销钉23跟随旋转至搭接于销钉搭接凸台22，锁定 装置锁钩不再旋转并搭接于封严板12外侧，锁定装置状态如图13，实现锁定装置锁 止功能，锁定装置三视图如图19所示。

封严板12为梯形板结构，如图17所示。在该梯形板的上表面中部有内导轨滚轮 安装凸台27，在该内导轨滚轮安装凸台27的两侧内表面均有内导轨滚轮13的安装孔； 在该内导轨滚轮安装凸台27的两侧对称的分布有拉簧安装凸台17，并使该拉簧安装 凸台17分别位于梯形板外侧边缘处；所述拉簧安装凸台17的外侧均有外导轨滚轮安 装凸台26，并使该外导轨滚轮安装凸台26别位于梯形板内侧边缘处，在该外导轨滚 轮安装凸台26的两侧内表面均有外导轨滚轮14的安装孔；封严板复位扳手6位于梯 形板中部内侧边缘处。在各梯形板上表面分别有两处锁钩搭接凸台29，并使该两处锁 钩搭接凸台29分别位于外导轨滚轮安装凸台14与拉簧安装凸台17之间。

封严板12通过内导轨11及外导轨10和内导轨滚轮13及外导轨滚轮14实现在外 壳1内部平移，通过封严板盖板3连接各个构件，如图4所示，内导轨对应的滚轮通 过内滚轮销子28安装于内导轨滚轮安装凸台27，如图18所示；外导轨对应的滚轮通 过外滚轮销子安装于外导轨滚轮安装凸台。

内导轨11和外导轨10有下沉设计，如图15和图16所示，所述外导轨10的导轨 槽沿该外导轨的长度方向分为两段，两段导轨槽的外端均为直槽，内端为角度为10° 的斜槽。所述导轨槽一侧的壁板上有与盖板连接的螺纹孔。所述内导轨11的导轨槽外 端亦为直槽，内端为角度为10°的斜槽。可以实现当封严板12平移至即将关闭时会 下沉，完全关闭后封严板12下表面与外壳1外表面平齐。

封严板12内表面加工有凸台供锁定装置锁钩4搭接，以实现封严板12关闭后锁 定的功能，且锁钩锁定的运动过程中封严板12不会与锁钩4发生干涉，封严板上加工 有拉簧安装凸台，如图17，封严拉簧和拉簧安装凸台安装示意图如图20所示。

封严板盖板3与外导轨10以及外壳1通过盖板固定螺栓24连接，实现将封严板 12、内导轨11、外导轨10和盖板3等零件安装于外壳1内，如图14所示。

在地面安装挂架接头5和挂架9前，通过调节锁定装置调节槽21旋转锁定装置销 轴25将锁定装置锁钩4解锁，使用工具拉动封严板复位扳手6，将封严板12向两侧 打开，随后释放对锁定装置调节槽21的约束，锁定装置锁钩4在锁定装置扭簧16作 用下向下旋转，直至锁定，此时封严板12保持打开，如图6所示。此时插入挂架接头 5，调节锁定装置调节槽21将锁定装置锁钩4解锁，封严板12在封严拉簧7作用下向 中央平移直至夹持住挂架接头5，此时释放对锁定装置调节槽21的约束，锁定装置锁 钩4搭接在封严板12内表面，在封严扭簧7的拉力作用下，封严板12有向中央关闭 的趋势，但封严板12夹住挂架接头5无法关闭，即2块封严板12保持打开状态，三 种状态的俯视图如图6、图7和图8所示，对应的三种状态的封严板组件的立体示意 图如图5所示。

当挂架9投放以后，挂架接头5和挂架9会一同抛离机体，由于没有了挂架接头 5的限位作用，封严板12在封严扭簧7的作用下向中央关闭，当两块封严板12完全 关闭时，锁定装置锁钩4在锁定装置扭簧16的扭力作用下向下旋转直至锁定装置限位 销钉23搭接于销钉搭接凸台22，此时锁定装置销轴不在旋转即保持锁定状态，封严 板12保持关闭状态，如图8和图2所示。