CN107521670A - 桁架式主起落架对接框 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及飞机结构设计技术领域，具体提供了一种桁架式主起落架对接框，用于将起落架固定在机翼下方并将起落架处的载荷传递至机翼，包括左支柱、右支柱、设置在左支柱和右支柱之间的横梁、设置在左支柱和横梁之间的左拉杆和设置在右支柱和横梁之间的右拉杆，左支柱和右支柱的顶部相固定，左支柱和右支柱均包括用于传递载荷的外缘条和内缘条，外缘条和内缘条之间设有用于传递载荷且增强结构稳定性的横筋条和斜筋条，相邻斜筋条之间呈V形排布，横梁位于左支柱和右支柱内侧的底部，横梁、左拉杆和右拉杆均用于传递飞机载荷；该对接框提高了结构筋条的传递效率，同时相比腹板夹筋式结构的对接框降低10％左右的结构重量。

Description

桁架式主起落架对接框
技术领域
本发明涉及飞机结构设计技术领域，特别涉及桁架式主起落架对接框。
背景技术
目前国内外各型飞机主起落架对接框均为腹板夹筋式结构，腹板夹筋式结构传载主要依靠筋条传递轴向载荷，腹板传递剪切载荷，传力效率低，结构重量相对较高。
发明内容
为克服上述现有技术存在的至少一种缺陷，本发明提供了一种桁架式主起落架对接框，将起落架固定在机翼下方并将起落架处的载荷传递至机翼，包括：
左支柱，其包括位于外侧的外缘条A、位于内侧的内缘条A、位于上部的上缘条A和位于下部的下缘条A，左支柱通过上缘条A与机翼相固定，外缘条A和内缘条A的底部通过下缘条A相固定，左支柱通过下缘条A与起落架相固定，外缘条A和内缘条A之间设有至少四条横筋条A，横筋条A之间、横筋条A和下缘条A之间均设有斜筋条A，相邻斜筋条A之间呈V型排布；
右支柱，其包括位于外侧的外缘条B、位于内侧的内缘条B、位于上部的上缘条B和位于下部的下缘条B，右支柱通过上缘条B与机翼相固定，外缘条B和内缘条B的底部通过下缘条B相固定，右支柱通过下缘条B与起落架相固定，外缘条B和内缘条B之间设有至少四条横筋条B，横筋条B之间、横筋条B和下缘条B之间均设有斜筋条B，相邻斜筋条B之间呈V型排布；
横梁，其包括位于上部的上缘条C和位于下部的下缘条C，上缘条C和下缘条C之间设有至少一条竖筋条，横梁的两侧分别与左支柱和右支柱相固定；
左拉杆，其一端和左支柱的内缘条A相固定，另一端和横梁的上缘条C相固定；
右拉杆，其一端和右支柱的内缘条B相固定，另一端和横梁的上缘条C相固定。
优选的，内缘条A和内缘条B均呈折弯状且向相对的方向折弯，内缘条A与上缘条A的连接处设有上耳片A，内缘条B与上缘条B的连接处设有上耳片B，上耳片A和上耳片B连接固定。
优选的，上缘条A顶部的靠近外缘条A的一侧设有对接板A，上缘条B顶部的靠近外缘条B的一侧设有对接板B，左支柱和右支柱分别通过对接板A和对接板B与机翼相固定。
优选的，左支柱的内缘条A上设有左耳片A，右支柱的内缘条B上设有右耳片A，左拉杆的一端通过左耳片A与内缘条A相固定，右拉杆的一端通过右耳片A与内缘条B相固定。
优选的，横梁的上缘条C上固定有左拉杆底座和右拉杆底座，左拉杆的一端通过单双耳结构与左拉杆底座相固定，右拉杆的一端通过单双耳结构与右拉杆底座相固定。
优选的，左支柱的内缘条A上设有对接缘条A和对接腹板A，对接腹板A两端分别与对接缘条A和下缘条A连接，右支柱的内缘条B上设有对接缘条B和对接腹板B，对接腹板B两端分别与对接缘条B和下缘条B连接；
横梁的上缘条C和下缘条C之间设有左腹板和右腹板，左腹板和对接腹板A相固定，右腹板和对接腹板B相固定。
优选的，下缘条A底部的靠近内缘条A的一侧设有下耳片A，下缘条B底部的靠近内缘条B的一侧设有下耳片B，下缘条A和下缘条B分别通过下耳片A和下耳片B与起落架相固定。
优选的，横梁的上缘条C和下缘条C之间设有四条竖筋条。
本发明提供的桁架式主起落架对接框，既满足传递起落架载荷要求，提高了结构筋条的传递效率，又相比普通主起落架对接框减轻了结构重量，相比腹板夹筋式结构重量降低10％左右。
附图说明
图1是桁架式主起落架对接框的正视示意图；
图2是桁架式主起落架对接框中的左支柱的结构示意图；
图3是桁架式主起落架对接框中的右支柱的结构示意图；
图4是桁架式主起落架对接框中的横梁的结构示意图；
图5是桁架式主起落架对接框中的拉杆的结构示意图；
图6是桁架式主起落架对接框中的拉杆底座的结构示意图；
图7是桁架式主起落架对接框的装配示意图。
附图标记：
左支柱1，外缘条A11，内缘条A12，对接缘条A121，对接腹板A122，上缘条A13，对接板A131，下缘条A14，下耳片A141，横筋条A15，斜筋条A16，上耳片A17，左耳片A18；
右支柱2，外缘条B21，内缘条B22，对接缘条B221，对接腹板B222，上缘条B23，对接板B231，下缘条B24，下耳片B241，横筋条B25，斜筋条B26，上耳片B27，右耳片A28；
横梁3，上缘条C31，下缘条C32，左腹板33，右腹板34，竖筋条35；
左拉杆4，右拉杆5，左拉杆底座6，右拉杆底座7；
起落架91，机翼92，短舱93。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
需要说明的是：下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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，均仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明保护范围的限制。
本发明提供的一种依靠桁架式结构承载的主起落架对接框，如图7所示，其位于短舱93承力盒段的最后端，同短舱93其他承力结构一起，将起落架91固定在机翼92下方并将起落架91处的载荷传递至机翼92，如图1所示，该主起落架对接框包括左支柱1、右支柱2、横梁3、左拉杆4和右拉杆5。
如图2所示，左支柱1包括位于外侧的外缘条A11、位于内侧的内缘条A12、位于上部的上缘条A13和位于下部的下缘条A14，外缘条A11和内缘条A12的顶部均与上缘条A13相固定，底部均与下缘条A14相固定，左支柱1通过上缘条A13与机翼92相固定，外缘条A11和内缘条A12的底部通过下缘条A14相固定，左支柱1通过下缘条A14与起落架91相固定，外缘条A11和内缘条A12之间设有至少四条横筋条A15，横筋条A15之间、横筋条A15和下缘条A14之间均设有斜筋条A16，相邻斜筋条A16之间呈V型排布；需要说明的是，左支柱1可以为一体成型结构。
如图3所示，右支柱2包括位于外侧的外缘条B21、位于内侧的内缘条B22、位于上部的上缘条B23和位于下部的下缘条B24，外缘条B21和内缘条B22的顶部均与上缘条B23相固定，底部均与下缘条B24相固定，右支柱2通过上缘条B23与机翼92相固定，外缘条B21和内缘条B22的底部通过下缘条B24相固定，右支柱2通过下缘条B24与起落架91相固定，外缘条B21和内缘条B22之间设有至少四条横筋条B25，横筋条B25之间、横筋条B25和下缘条B24之间均设有斜筋条B26，相邻斜筋条B26之间呈V型排布；需要说明的是，右支柱2可以为一体成型结构。
如图4所示，横梁3包括位于上部的上缘条C31和位于下部的下缘条C32，上缘条C31和下缘条C32之间设有至少一条竖筋条35，横梁3的两侧分别与左支柱1和右支柱2相固定；需要说明的是，横梁3可以为一体成型结构。
左拉杆4一端和左支柱1的内缘条A12相固定，另一端和横梁3的上缘条C31相固定，右拉杆5一端和右支柱2的内缘条B22相固定，另一端和横梁3的上缘条C31相固定，左拉杆4和右拉杆5的示意图如图5所示。
在一个实施例中，如图1至3所示，内缘条A12和内缘条B22均呈折弯状且向相对的方向折弯，内缘条A12与上缘条A13的连接处设有上耳片A17，内缘条B22与上缘条B23的连接处设有上耳片B27，上耳片A17和上耳片B27连接固定，以提高结构稳定性。
在一个实施例中，如图2和3所示，上缘条A13顶部的靠近外缘条A11的一侧设有对接板A131，上缘条B23顶部的靠近外缘条B21的一侧设有对接板B231，左支柱1和右支柱2分别通过对接板A131和对接板B231与机翼92相固定。
在一个实施例中，如图1至3所示，左支柱1的内缘条A12上设有左耳片A18，右支柱2的内缘条B22上设有右耳片A28，左拉杆4的一端通过左耳片A18与内缘条A12相固定，右拉杆5的一端通过右耳片A28与内缘条B22相固定。
在一个实施例中，如图1及图6所示，横梁3的上缘条C31上固定有左拉杆底座6和右拉杆底座7，左拉杆底座6和右拉杆底座7上均设有耳片，左拉杆4的一端通过单双耳结构与左拉杆底座6相固定，右拉杆5的一端通过单双耳结构与右拉杆底座7相固定；本实施例中优选的是，左拉杆底座6和右拉杆底座7均通过螺栓固定在上缘条C31上。
除了上述两个实施例中所述的左拉杆4和右拉杆5的固定方式外，左拉杆4的两端可以分别焊接在内缘条A12和上缘条C31上，右拉杆5的两端也可以分别焊接在内缘条B22和上缘条C31上，前提是材料可混焊，如左支柱1、右支柱2、横梁3、左拉杆4和右拉杆5均选用铝合金材料，若左支柱1和右支柱2选用钛合金材料，而横梁3、左拉杆4和右拉杆5选用铝合金材料，则采用单双耳结构连接比焊接更优，对于左支柱1和右支柱2来说，选取铝合金材料可节约成本、减轻重量，选取钛合金材料则可使结构更加稳固，可根据情况选择。
在一个实施例中，如图1至4所示，左支柱1的内缘条A12上设有对接缘条A121和对接腹板A122，对接腹板A122两端分别与对接缘条A121和下缘条A14连接，右支柱2的内缘条B22上设有对接缘条B221和对接腹板B222，对接腹板B222两端分别与对接缘条B221和下缘条B24连接；
横梁3的上缘条C31和下缘条C32之间设有左腹板33和右腹板34，左腹板33和对接腹板A122相固定，右腹板34和对接腹板B222相固定，以此实现横梁3的两侧分别与左支柱1、右支柱2固定；
本实施例中优选的是，左腹板33和对接腹板A122之间通过螺栓相固定，右腹板34和对接腹板B2222之间通过螺栓相固定，并且，上缘条C31两侧分别与对接缘条A121、对接缘条B221通过螺栓相固定，下缘条C32两侧分别与下缘条A14、下缘条B24通过螺栓相固定，以提高结构稳定性。
在一个实施例中，如图2及图3所示，下缘条A14底部的靠近内缘条A12的一侧设有下耳片A141，下缘条B24底部的靠近内缘条B22的一侧设有下耳片B241，下缘条A14和下缘条B24分别通过下耳片A141和下耳片B241与起落架91相固定；本实施例中优选的是，下耳片A141和下耳片B241轴线重合，起落架91通过一根转轴与下耳片A141和下耳片B241铰接。
在一个实施例中，如图4所示，横梁3的上缘条C31和下缘条C32之间设有四条竖筋条35。
该桁架式主起落架对接框的载荷传载方案如下：
起落架91的航向载荷通过短舱93的其他结构作用于左支柱1的外缘条A11和右支柱2的外缘条B21，并经过外缘条A11和外缘条B21分别传递至对接板A131和对接板B231，再经对接板A131和对接板B231传递至机翼92；
起落架91的垂向载荷作用于左支柱1的下耳片A141和右支柱2的下耳片B241，并经过下耳片A141和下耳片B241分别传递至外缘条A11、内缘条A12以及外缘条B21、内缘条B22，再传递至对接板A131和对接板B231，最后经对接板A131和对接板B231传递至机翼92；
起落架91的侧向载荷作用于左支柱1的下耳片A141和右支柱2的下耳片B241，并经过下耳片A141和下耳片B241分别传递至横筋条A15、斜筋条A16以及横筋条B25、斜筋条B26，再传递至对接板A131和对接板B231，最后经对接板A131和对接板B231传递至机翼92；
起落架91的侧向载荷产生的扭矩作用于左支柱1的下耳片A141和右支柱2的下耳片B241，并经过下耳片A141和下耳片B241传递至横梁3、左拉杆4、右拉杆5以及左支柱1、右支柱2，最后经对接板A131和对接板B231传递至机翼92。
该桁架式主起落架对接框为一种轻质高效的结构形式，能够实现传递起落架载荷，起到固定支撑起落架结构的功能，并大幅降低结构重量。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种桁架式主起落架对接框，将起落架(91)固定在机翼(92)下方并将起落架(91)处的载荷传递至机翼(92)，其特征在于，包括：
左支柱(1)，其包括位于外侧的外缘条A(11)、位于内侧的内缘条A(12)、位于上部的上缘条A(13)和位于下部的下缘条A(14)，左支柱(1)通过上缘条A(13)与机翼(92)相固定，外缘条A(11)和内缘条A(12)的底部通过下缘条A(14)相固定，左支柱(1)通过下缘条A(14)与起落架(91)相固定，外缘条A(11)和内缘条A(12)之间设有至少四条横筋条A(15)，横筋条A(15)之间、横筋条A(15)和下缘条A(14)之间均设有斜筋条A(16)，相邻斜筋条A(16)之间呈V型排布；
右支柱(2)，其包括位于外侧的外缘条B(21)、位于内侧的内缘条B(22)、位于上部的上缘条B(23)和位于下部的下缘条B(24)，右支柱(2)通过上缘条B(23)与机翼(92)相固定，外缘条B(21)和内缘条B(22)的底部通过下缘条B(24)相固定，右支柱(2)通过下缘条B(24)与起落架(91)相固定，外缘条B(21)和内缘条B(22)之间设有至少四条横筋条B(25)，横筋条B(25)之间、横筋条B(25)和下缘条B(24)之间均设有斜筋条B(26)，相邻斜筋条B(26)之间呈V型排布；
横梁(3)，其包括位于上部的上缘条C(31)和位于下部的下缘条C(32)，上缘条C(31)和下缘条C(32)之间设有至少一条竖筋条(35)，横梁(3)的两侧分别与左支柱(1)和右支柱(2)相固定；
左拉杆(4)，其一端和左支柱(1)的内缘条A(12)相固定，另一端和横梁(3)的上缘条C(31)相固定；
右拉杆(5)，其一端和右支柱(2)的内缘条B(22)相固定，另一端和横梁(3)的上缘条C(31)相固定。
2.根据权利要求1所述的桁架式主起落架对接框，其特征在于，内缘条A(12)和内缘条B(22)均呈折弯状且向相对的方向折弯，内缘条A(12)与上缘条A(13)的连接处设有上耳片A(17)，内缘条B(22)与上缘条B(23)的连接处设有上耳片B(27)，上耳片A(17)和上耳片B(27)连接固定。
3.根据权利要求1所述的桁架式主起落架对接框，其特征在于，上缘条A(13)顶部的靠近外缘条A(11)的一侧设有对接板A(131)，上缘条B(23)顶部的靠近外缘条B(21)的一侧设有对接板B(231)，左支柱(1)和右支柱(2)分别通过对接板A(131)和对接板B(231)与机翼(92)相固定。
4.根据权利要求1所述的桁架式主起落架对接框，其特征在于，左支柱(1)的内缘条A(12)上设有左耳片A(18)，右支柱(2)的内缘条B(22)上设有右耳片A(28)，左拉杆(4)的一端通过左耳片A(18)与内缘条A(12)相固定，右拉杆(5)的一端通过右耳片A(28)与内缘条B(22)相固定。
5.根据权利要求1所述的桁架式主起落架对接框，其特征在于，横梁(3)的上缘条C(31)上固定有左拉杆底座(6)和右拉杆底座(7)，左拉杆(4)的一端通过单双耳结构与左拉杆底座(6)相固定，右拉杆(5)的一端通过单双耳结构与右拉杆底座(7)相固定。
6.根据权利要求1所述的桁架式主起落架对接框，其特征在于，左支柱(1)的内缘条A(12)上设有对接缘条A(121)和对接腹板A(122)，对接腹板A(122)两端分别与对接缘条A(121)和下缘条A(14)连接，右支柱(2)的内缘条B(22)上设有对接缘条B(221)和对接腹板B(222)，对接腹板B(222)两端分别与对接缘条B(221)和下缘条B(24)连接；
横梁(3)的上缘条C(31)和下缘条C(32)之间设有左腹板(33)和右腹板(34)，左腹板(33)和对接腹板A(122)相固定，右腹板(34)和对接腹板B(222)相固定。
7.根据权利要求1所述的桁架式主起落架对接框，其特征在于，下缘条A(14)底部的靠近内缘条A(12)的一侧设有下耳片A(141)，下缘条B(24)底部的靠近内缘条B(22)的一侧设有下耳片B(241)，下缘条A(14)和下缘条B(24)分别通过下耳片A(141)和下耳片B(241)与起落架(91)相固定。
8.根据权利要求1所述的桁架式主起落架对接框，其特征在于，横梁(3)的上缘条C(31)和下缘条C(32)之间设有四条竖筋条(35)。
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