CN108082475A - 一种水上飞机抑波结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种水上飞机抑波结构，其特征在于：包括抑波外板组件(1)、顶部连接组件(2)和底部连接组件(3)，其中抑波外板组件(1)通过顶部连接组件(2)和底部连接组件(3)与机身船底(4)结构连接，并形成截面形状为“П”的抑波槽。采用本发明可将船底横向的喷溅水流变成纵向流动，降低驻点附近压力，从而改善喷溅性能，避免喷溅影响发动机、襟翼和驾驶员视野，提高喷溅的抑制效果、提高飞机抗浪性、提高飞机使用安全性。

Description

一种水上飞机抑波结构
技术领域
本发明属于飞机结构设计领域，尤其涉及水上飞机喷溅抑制设计。
背景技术
水陆两栖飞机作为一种可在水面和陆上起降的飞机，在水面起降时，机身下方的船体会喷出一系列水花，此为喷溅。喷溅会冲刷风挡，模糊飞行员视界，干扰飞行员对飞机的安全操纵；喷溅会冲击螺旋桨、襟翼或尾翼，影响这些部件的正常使用；喷溅会进入发动机进气道造成发动机熄火停车。这些不利影响将减小飞机的抗浪能力，降低水陆两栖飞机出勤率，并直接影响水陆两栖飞机的水上使用安全。为了避免以上影响，设计人员一直进行抑制喷溅措施研究。
目前水陆两栖飞机常用的抑制喷溅措施有：抑波槽、挡水板、水平防溅条及垂直防溅条等。抑波槽是沿船体舭线设置的沟槽，利用水流的吸附效应将水流导流入抑波槽内，并将船底横向的喷溅水流变成纵向流动，从抑波槽出口流出，使喷溅得到有效的抑制。挡水板为位于机身上的一段水平板条，通过阻挡喷溅上扬以达到抑制喷溅的效果。水平防溅条为沿船体舭线纵向布置的一段水平板条，其通过改变喷溅上扬的方向与降低喷溅上扬的高度来抑制喷溅。与水平防溅条类似，垂直防溅条为沿船体舭部纵向布置的一段垂直板条。
但是上述抑制喷溅措施的不足之处在于：抑波效果好的措施存在结构复杂、重量较重的缺点，结构相对简单且重量较轻措施的抑波效果又比较差。
发明内容
发明目的：提供一种新型的抑波结构，在确保抑波效果的同时，可以简化结构和减轻重量。
技术方案：一种水上飞机抑波结构，包括抑波外板组件1、顶部连接组件2和底部连接组件3，其中抑波外板组件1通过顶部连接组件2和底部连接组件3与机身船底结构连接，并形成截面形状为“П”的抑波槽6。
优选地，抑波外板组件1为一种壁板结构，横向件103和纵向件102分别与抑波外板蒙皮101相连，纵向件102搭接横向件103后与蒙皮螺接。
优选地，顶部连接组件2和底部连接组件3的螺接连接形式，能将水流冲击力转化成船底支座303对船底框的拉力。
优选地，底部连接组件3通过可调拉杆301、拉杆单耳接头302和船底支座303，采用螺接的形式将抑波外板组件1和船体4结构相连。
优选地，抑波外板组件1中设有横向件103，其整体机加成型且自带连接耳片，顶部通过顶部单耳支座201和顶部双耳支座202，下部通过可调拉杆301拉杆、单耳接头302和船底支座303连接船底4将力传递到机身船底框。
优选地，底部连接组件3中的可调拉杆301长度可调，能够减少装配应力和装配工差累积。
有益效果：将船底横向的喷溅水流变成纵向流动，降低驻点附近压力，从而改善喷溅性能，避免喷溅影响发动机、襟翼和驾驶员视野。本发明能够大大提高用喷溅的抑制效果，提高水上飞机的抗浪性能，提高飞机使用安全性。
附图说明
图1示出了抑波结构示意图；
图2示出了抑波结构A向剖视示意图图；
图3示出了抑波结构B处放大示意图；
图4示出了图1中抑波外板组件结构详图，为增强显示效果，视图经过一定角度旋转且截取其中一段作为代表，为清晰起见移除了紧固件组件；
图5示出了图1中顶部连接组件结构详图，为增强显示效果，视图经过一定角度旋转且截取其中一段作为代表，为清晰起见移除了紧固件组件；
图6示出了图1中底部连接组件结构详图，为增强显示效果，视图经过一定角度旋转且截取其中一段作为代表，为清晰起见移除了紧固件组件。
具体实施方式
现结合附图说明本发明一种大型飞机舵面悬挂结构的具体实施方式。
图1示出了整个抑波结构。该结构包括抑波外板组件1、顶部连接组件2、底部连接组件3、船体4及泄压槽5。
图2示出了抑波外板组件结构。该组件主要包括抑波外板蒙皮101、纵向件102、横向件103、连接带板104。
图3示出了顶部连接组件结构。该组件主要包括抑顶部单耳支座201和顶部双耳支座202。
图4示出了底部连接组件结构。该组件主要包括拉杆301、拉杆单耳接头302、和船底支座303。
本发明中的抑波槽截面形状为“П”，由外壁板和内壁板组成。其中，内壁为机身船底壁板构件；外壁板，亦可称“抑波外板”，由蒙皮、横向件(103)、长桁构成，通过加强支座和拉杆结构与内壁板连接，使其形成一个完整的抑波槽结构。
抑波外板外形为曲面，可以保证飞机流线性、减小水的阻力同时兼顾空气动力要求。由于外形复杂，对抑波板结构的布置、结构零件设计、组件装配关系都带来一定的难度，且水陆两栖飞机在起飞或着水时承受水载荷，特别是在着水时，瞬态的冲击载荷对抑波板结构强度要求更为严格。因此抑波外板在设计时从结构布置、生产需要、防腐密封等多个方面考虑其结构形式，主要有：
1、结构尺寸。从飞机上方俯视，抑波外板是一个大大的“∪”形，增加了加工和装配的难度。为了减小加工和装配的难度，将其分为6段，各段通过横向件(103)连接，这样在保证生产需求的同时，又不破坏承力结构的连续性。
2、主承力结构设计输入复杂。主要承力构件需承受横向水载荷且要传力直接、装配简单。横向件(103)采用机加件，传力直接、装配简单。横向件(103)沿机身框站位布置，支撑抑波板蒙皮和长桁、承受水载荷。横向件103是“工”截面，整体机加成型，顶部通过顶部单耳支座201和顶部双耳支座202，下部通过可调拉杆301拉杆单耳接头302和船底支座303连接船底4并将力传递到框。
3、装配应力和装配公差。波外板组件1和船体4通过底部连接组件3实现连接，底部连接组件3中的可调拉杆301长度可调，使安装简单可靠，能够消除装配应力和装配公差，提高结构的抗疲劳性能。
4、防腐蚀要求。水上起降时的潮湿环境使得结构件容易遭受腐蚀。抑波结构在设计时考虑到多种防腐蚀设计手段，如贴合面密封，结构填角密封、紧固件湿装配、结构件上布置排水通道等等，虽然加大了工艺操作难度，但提高了结构件的使用寿命，利大于弊。
5、水载荷。抑波槽将水上飞机在水上起降时涌入抑波槽的水排到外部，作用在结构件上的水载荷大。抑波外板顶部与船底之间布置条形泄压槽5，它的主要作用就是飞机在起飞或着水时将涌入抑波槽的水排到外部，从而减小水压，降低作用在结构件上的水载荷。

Claims (6)

1.一种水上飞机抑波结构，其特征在于：包括抑波外板组件(1)、顶部连接组件(2)和底部连接组件(3)，其中抑波外板组件(1)通过顶部连接组件(2)和底部连接组件(3)与机身船底结构连接，并形成截面形状为“П”的抑波槽(6)。
2.根据权利要求1所述的抑波结构，其特征在于：抑波外板组件(1)为一种壁板结构，横向件(103)和纵向件(102)分别与抑波外板蒙皮(101)相连，纵向件(102)搭接横向件(103)后与蒙皮螺接。
3.根据权利要求1所述的抑波结构，其特征在于：顶部连接组件(2)和底部连接组件(3)的螺接连接形式，能将水流冲击力转化成船底支座(303)对船底框的拉力。
4.根据权利要求1所述的抑波结构，其特征在于：底部连接组件(3)通过可调拉杆(301)、拉杆单耳接头(302)和船底支座(303)，采用螺接的形式将抑波外板组件(1)和船体(4)结构相连。
5.根据权利要求1所述的抑波结构，其特征在于：抑波外板组件(1)中设有横向件(103)，其整体机加成型且自带连接耳片，顶部通过顶部单耳支座(201)和顶部双耳支座(202)，下部通过可调拉杆(301)拉杆单耳接头(302)和船底支座(303)连接船底(4)将力传递到机身船底框。
6.根据权利要求1所述的抑波结构，其特征在于：底部连接组件(3)中的可调拉杆(301)长度可调，能够减少装配应力和装配工差累积。
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