CN107140217A - 一种运输类飞机的液化天然气油箱结构 - Google Patents

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Abstract

本发明属于飞机设计领域，涉及一种运输类飞机的液化天然气油箱结构，油箱结构包括箱体和纵向支撑板，箱体为双壁结构，截面为椭圆型，箱体由多个圆柱形中间段、两个圆拱形端帽、纬向骨架及经向骨架构成，端帽与中间段以及相邻两个中间段之间通过纬向骨架连接，纬向骨架连接箱体内壁与外壁，箱体外周垂直交叉设置两个经向骨架，经向骨架分别连接箱体内壁、外壁及纬向骨架，形成的整个箱体与机身收缩段相配合，箱体外壁均匀设置四块纵向支撑板，每块纵向支撑板一端与经向骨架连接，另一端与机身结构相配合。本发明优点：充分利用飞机本身尾椎空间，采用椭圆形截面的油箱，为飞机提供更多燃料；油箱受力合理；采用碳纤维复合材料制作重量轻。

Description

一种运输类飞机的液化天然气油箱结构
技术领域
本发明属于飞机设计领域，具体涉及一种运输类飞机的液化天然气油箱结构。
背景技术
随着石油资源的日益紧张，国际油价在过去几十年里经历了大幅度的提升，受此影响航空旅行的运营成本也显著增加。与此同时，国际社会对于降低环境污染的呼声高涨，除了优化飞机气动外形，提高发动机性能之外，选用更加清洁的能源已经形成了一个新的研究领域。液化天然气具有更多的储量，更高的燃烧效率，相对较低的碳排放以及较高的经济性，是一种优秀的石油替换燃料。
目前传统的液化天然气油箱大都采用双层金属厚壁结构，自重较大，不利于在飞机上使用。若要应用在飞机上，其形状则需要根据实际的空间量身定制。
发明内容
为解决现有技术中液化天然气油箱结构与机身适应和天然气油箱本身自重大的问题，本发明提供一种运输类飞机的液化天然气油箱结构。
本发明是通过一下技术方案实现的：
一种运输类飞机的液化天然气油箱结构，所述油箱结构包括箱体和纵向支撑板，所述箱体为双壁结构，截面为椭圆型，箱体由多个圆柱形中间段、两个圆拱形端帽、纬向骨架及经向骨架构成，在端帽与中间段以及相邻两个中间段之间通过纬向骨架连接，纬向骨架连接箱体内壁与外壁，在箱体外周垂直交叉设置两个经向骨架，所述经向骨架分别连接箱体内壁、外壁及纬向骨架，形成的整个箱体与机身收缩段相配合，所述箱体外壁均匀设置四块纵向支撑板，每块纵向支撑板一端与经向骨架连接，另一端与机身结构相配合。
进一步，在所述箱体内部设置有支撑隔框,所述隔框与纬向骨架连接，支撑隔框设置的数量与纬向骨架设置的数量相同。
进一步，所述隔框为空心、一侧带有弧形凸面的圆环形结构，沿圆环均匀设置阻漾孔，用于消减液化天然气前后晃动而产生的冲击力。
进一步，在所述纵向支撑板上设置滑槽与经向骨架的平直段连接。
进一步，所述经向骨架的平直段伸出箱体外壁的长度L为25～35mm，伸出部分作为滑块与滑槽配合，通过螺栓固定连接；飞机运行时，滑块与滑槽螺栓连接无相对运动；拆卸油箱时，拆除螺栓，滑块在滑槽上滑动。
进一步，所述端帽与相邻中间段连接过渡处形成夹角的α为55～65度夹角。
进一步，所述箱体外壁与内壁之间填充隔热材料。
进一步，所述箱体内壁和外壁均采用碳纤维复合材料制成。
进一步，所述油箱箱体上设置检修口，检修口盖与箱体扣合处设置开口加强带。
本发明的有益效果：
1、本发明充分利用飞机本身尾椎的空间，将油箱整体设计为椭圆形结构，增大了飞机燃料的承载量；而且油箱结构简单，受力合理。
2、本发明油箱采用双壁破损安全结构，内外壁均采用碳纤维复合材料制作，内壁用于存储液化天然气，外壁阻挡外部物件撞击，以及防止内壁破损后燃料泄漏，重量轻。
3、本发明在油箱外壁设置四个纵向支撑板，利于油箱与机身的融合和拆卸。
4、本发明在油箱内壁设置隔框，隔框用于支撑油箱的整体刚度，隔框上设置阻漾孔，用于消减液化天然气前后晃动而产生的冲击力。
附图说明
图1是本发明油箱结构示意图。
图2是本发明隔框部分结构示意图。
图3是本发明纵向支撑板截面示意图。
图4是本发明端帽与相邻中间段连接过渡处形成夹角的示意图。
图5是本发明经向骨架的平直段伸出箱体外壁的长度L部分的放大示意图。
图中1.纬向骨架、2.经向骨架、3.中间段、4.端帽、5.检修口盖、6.开口加强带、7.纵向支撑板、8.隔框、9.阻漾孔、10.滑槽。
具体实施方式
根据机身实际形状和空间本发明提供以下实施例，需要说明的是本发明并不局限与以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的同等变换均落入本发明的保护范围。
实施例1，如图1所示，一种运输类飞机的液化天然气油箱结构，所述油箱结构包括箱体和纵向支撑板7，所述箱体为双壁结构，截面为椭圆型，箱体由多个圆柱形中间段3、两个圆拱形端帽4、纬向骨架1及经向骨架2构成，本实施中设置三个圆柱形中间段3，在端帽4与中间段3以及相邻两个中间段3之间通过纬向骨架1连接，纬向骨架1连接箱体内壁与外壁，在箱体外周垂直交叉设置两个经向骨架2，如图4所示，端帽4与相邻中间段3连接过渡处形成夹角α为55～65度夹角，在本实施例中夹角α采用60度夹角；所述经向骨架2分别连接箱体内壁、外壁及纬向骨架1，形成的整个箱体与机身收缩段相配合，将油箱整体设计为椭圆形结构，增大了飞机燃料的承载量；而且油箱结构简单，受力合理。所述箱体外壁均匀设置四块纵向支撑板7，每块纵向支撑板7一端与经向骨架2连接，另一端与机身结构相配合。
油箱外壁与内壁之间填充隔热材料，油箱内壁和油箱内壁均采用碳纤维复合材料制成油箱采用双壁破损安全结构，内外壁均采用碳纤维复合材料制作，内壁用于存储液化天然气，外壁阻挡外部物件撞击，以及防止内壁破损后燃料泄漏，重量轻。
如图2所示，油箱内部设置隔框8，隔框8与纬向骨架1连接，隔框设置的数量与纬向骨架设置的数量相同，本实施例设置四个隔框，隔框8为空心、一侧带有弧形凸面的圆环形结构，沿圆环均匀设置阻漾孔9，用于消减液化天然气前后晃动而产生的冲击力。
箱体外壁均匀设置四块纵向支撑板7，每块纵向支撑板7一端与经向骨架2连接，如图3所示，在所述纵向支撑板7上设置滑槽10与经向骨架2的平直段连接，如图5所示，经向骨架2的平直段伸出箱体外壁的长度L为25～35mm,本实施例中L为30mm，伸出部分作为滑块与滑槽10配合，通过螺栓固定连接；飞机运行时，滑块与滑槽10螺栓连接无相对运动；拆卸油箱时，拆除螺栓，滑块在滑槽10上滑动。
油箱箱体上设置检修口，检修口盖5与箱体扣合处设置开口加强带6，开口加强带6增加检修口盖5的密封性，检修口供人工入内检修。
实施例2，本例与实施例1的不同之处在于：所述箱体由四个圆柱形中间段、两个圆拱形端帽、纬向骨架及两个经向骨架构成；隔框设置五个；端帽与相邻中间段连接过渡处形成的夹角α为55度夹角；经向骨架2的平直段伸出箱体外壁的长度L为25mm。
实施例3，本例与实施例1的不同之处在于：所述箱体由五个圆柱形中间段、两个圆拱形端帽、纬向骨架及两个经向骨架构成；隔框设置六个；端帽与相邻中间段连接过渡处形成的夹角α为65度夹角；经向骨架2的平直段伸出箱体外壁的长度L为35mm。

Claims (9)

1.一种运输类飞机的液化天然气油箱结构，其特征在于，所述油箱结构包括箱体和纵向支撑板，所述箱体为双壁结构，截面为椭圆型，箱体由多个圆柱形中间段、两个圆拱形端帽、纬向骨架及经向骨架构成，在端帽与中间段以及相邻两个中间段之间通过纬向骨架连接，纬向骨架连接箱体内壁与外壁，在箱体外周垂直交叉设置两个经向骨架，所述经向骨架分别连接箱体内壁、外壁及纬向骨架，形成的整个箱体与机身收缩段相配合，所述箱体外壁均匀设置四块纵向支撑板，每块纵向支撑板一端与经向骨架连接，另一端与机身结构相配合。
2.根据权利要求1所述一种运输类飞机的液化天然气油箱结构，其特征在于，在所述箱体内部设置有隔框,所述隔框与纬向骨架连接，隔框设置的数量与纬向骨架设置的数量相同。
3.根据权利要求2所述一种运输类飞机的液化天然气油箱结构，其特征在于，所述隔框为空心、一侧带有弧形凸面的圆环形结构，沿圆环均匀设置阻漾孔，用于消减液化天然气前后晃动而产生的冲击力。
4.根据权利要求1所述一种运输类飞机的液化天然气油箱结构，其特征在于，在所述纵向支撑板上设置滑槽与经向骨架的平直段连接。
5.根据权利要求4所述一种运输类飞机的液化天然气油箱结构，其特征在于，所述经向骨架的平直段伸出箱体外壁的长度L为25～35mm，伸出部分作为滑块与滑槽配合，通过螺栓固定连接；飞机运行时，滑块与滑槽螺栓连接无相对运动；拆卸油箱时，拆除螺栓，滑块在滑槽上滑动。
6.根据权利要求1所述一种运输类飞机的液化天然气油箱结构，其特征在于，所述端帽与相邻中间段连接过渡处形成夹角的α为55～65度夹角。
7.根据权利要求1所述一种运输类飞机的液化天然气油箱结构，其特征在于，所述箱体外壁与内壁之间填充隔热材料。
8.根据权利要求1所述一种运输类飞机的液化天然气油箱结构，其特征在于，所述箱体内壁和外壁均采用碳纤维复合材料制成。
9.根据权利要求1所述一种运输类飞机的液化天然气油箱结构，其特征在于，所述油箱箱体上设置检修口，检修口盖与箱体扣合处设置开口加强带。
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