CN111661349A - 一种用于固定翼飞行器的燃料箱 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例提供一种用于固定翼飞行器的燃料箱，包括：第一段壳体；与所述第一段壳体插接的第二段壳体；以及与所述第二段壳体插接的第三段壳体；其中，所述第一段壳体径向密封，并通过第一对接框与所述第二段壳体插接，所述第二段壳体径向密封，并通过第二对接框与所述第三段壳体插接。本发明的用于固定翼飞行器的燃料箱的整体刚度高、重量轻。
Description
技术领域
本发明涉及飞行器技术领域，特别是指一种用于固定翼飞行器的燃料箱。
背景技术
副油箱是指挂在航天飞行器的机身或机翼下面的中间粗、两头尖呈流线型的燃油箱。挂副油箱可以增加飞机的航程和续航时间，而飞机空战在必要的时候又可以扔掉副油箱，以较好的机动性投入战斗。
副油箱除了早期为了配合机身形状而设计的不可抛弃型副油箱以外，外型设计上都以流线形为主要的设计方向，为得是要减少产生的阻力，对飞机运动性与稳定的负面影响，降低与飞机分离时撞击其他携带装备或者是机身结构等。有些副油箱在尾部具有平衡用的小型固定翼面，功用上就是为了达到前述的目的。
虽然大多数的副油箱的外型采取流线形，有些设计在中央部分较为扁平而不是圆弧的曲线，特别是在容量较大的副油箱外形上，这是为了迁就携带于机腹下方时需要与地面保持适当的安全距离。
目前使用于副油箱的材料包括木材，竹子，纸张纤维与铝合金，二次世界大战中期以后以纸张纤维、不锈钢和铝合金使用的比例较高。进入喷气机时代之后，由于速度和飞行时对油箱产生的力量，铝合金成为广泛考虑的对象。
传统飞机的燃油箱均使用金属光壳焊接结构，这种油箱的壳体重量较重，刚度还存在问题，尤其金属结构的焊缝，质量难以保证，焊接后性能较低，不利于提升飞行器的航程。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于固定翼飞行器的燃料箱，解决了现有技术中燃料箱重量大、刚度低、性能低、影响飞行器航程等问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种用于飞行器的燃料箱，包括：
第一段壳体；
与所述第一段壳体插接的第二段壳体；以及
与所述第二段壳体插接的第三段壳体；
其中，所述第一段壳体径向密封，并通过第一对接框与所述第二段壳体插接，所述第二段壳体径向密封，并通过第二对接框与所述第三段壳体插接。
可选的，所述第一段壳体与所述第二段壳体径向通过自密封螺栓密封连接；所述第二段壳体与所述第三段壳体径向通过自密封螺栓密封连接。
可选的，所述第一段壳体内环向设有至少一个第一L型加强框。
可选的，所述第二段壳体内环向设有至少一个第二L型加强框以及至少一个第三L型加强框。
可选的，所述第二段壳体内环向设有两个第二L型加强框以及两个第三L型加强框；
两个所述第二L型加强框间隔排列，两个所述第三L型加强框间隔排列，两个所述第三L型加强框位于两个所述第二L型加强框之间。
可选的，所述第二段壳体上，两个所述第三L型加强框之间设有第一吊点。
可选的，所述第二段壳体上，所述第一吊点所处的位置具有加厚区。
可选的，所述第二段壳体内径向设有第一桁条，所述第一桁条穿过所述加厚区。
可选的，所述第三段壳体内环向设有至少一个L型加强框。
可选的，所述至少一个L型加强框包括：第四L型加强框以及与所述第四L型加强框间隔排列的第五L型加强框。
可选的，所述第三段壳体上，所述第四L型加强框和第五L型加强框之间设有第二吊点。
可选的，所述第三段壳体内纵向设有第二桁条，所述第二桁条与所述第四L型加强框和第五L型加强框交叉。
可选的，所述第三段壳体上还设有至少一个双T型加强框。
可选的，所述至少一个双T型加强框包括：第一双T型加强框以及与所述第二双T型加强框间隔排列的第二双T型加强框。
本发明的上述方案至少包括以下有益效果：
本发明的上述方案，用于飞行器的燃料箱包括第一段壳体；与所述第一段壳体插接的第二段壳体；以及与所述第二段壳体插接的第三段壳体；其中，所述第一段壳体径向密封，并通过第一对接框与所述第二段壳体插接，所述第二段壳体径向密封，并通过第二对接框与所述第三段壳体插接。燃料箱的第一段壳体、第二段壳体以及第三段壳体均采用碳纤维复合材料蒙皮，分段设计的壳体之间采用对接框对接，且各段壳体环向设有加强框以及径向设有桁条，舱段易于一体化设计制造、整体刚度高、重量轻，结构简单、生产周期短、成本低、容易保证箱体密封特性、工艺性强、盐雾等恶劣环境适应性强等。
附图说明
图1是本发明的用于固定翼飞行器的燃料箱的整体结构图；
图2是本发明的用于固定翼飞行器的燃料箱的第一剖切视图；
图3是本发明的用于固定翼飞行器的燃料箱的第二剖切视图；
图4是本发明的用于固定翼飞行器的燃料箱的第一段壳体的结构图；
图5是本发明的用于固定翼飞行器的燃料箱的第二段壳体的结构图；
图6是本发明的用于固定翼飞行器的燃料箱的第三段壳体的结构图；
图7是本发明的用于固定翼飞行器的燃料箱的环形框的结构图。
附图标记说明：
1-第一段壳体；2-第二段壳体；3-第三段壳体；4-第一L型加强框；
5-第一对接框；21-第一吊点；31-第二吊点；6-第二L型加强框；
7-第三L型加强框；8-第二对接框；9-第四L型加强框；
10-第五L型加强框；11第一双T型加强框；12-第二双T型加强框；
13第一桁条；14-第二桁条。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
如图1至图3所示，本发明的实施例提出一种用于固定翼飞行器的燃料箱，包括：第一段壳体1；与所述第一段壳体1插接的第二段壳体2；以及与所述第二段壳体2插接的第三段壳体3；
其中，所述第一段壳体1径向密封，并通过第一对接框5与所述第二段壳体2插接，所述第二段壳体2径向密封，并通过第二对接框8与所述第三段壳体3插接。
该实施例中，燃料箱的第一段壳体1、第二段壳体2以及第三段壳体3均采用碳纤维复合材料蒙皮，分段设计的壳体之间采用对接框对接，且各段壳体环向设有加强框以及径向设有桁条，舱段易于一体化设计制造、整体刚度高、重量轻，结构简单、生产周期短、成本低、容易保证箱体密封特性、工艺性强、盐雾等恶劣环境适应性强等。
本发明的一可选的实施例中，所述第一段壳体1与所述第二段壳体2径向通过自密封螺栓密封连接；所述第二段壳体2与所述第三段壳体3径向通过自密封螺栓密封连接。
该实施例中，第一段壳体1与所述第二段壳体2插接时，具体可以使用中涂高强粘接胶插接，并在径向使用自密封螺栓连接。所述第二段壳体2与所述第三段壳体3插接时，具体使用中涂高强粘接胶插接，并在径向使用自密封螺栓连接。
本发明的一可选的实施例中，如图2、图3和图4所示，所述第一段壳体1内环向还设有至少一个第一L型加强框4。该实施例中，第一L型加强框4安装在所述第一段壳体1的内部，增强环向刚度和提升整体燃料箱强度。第一L型加强框4、第一对接框5可以共固化安装于第一段壳体1内；第一L型加强框4与第一段壳体1一体化制造，易于生产，成本低。
另外，第一段壳体1可以采用光壳结构的碳纤维复合材料薄壁结构，整体采用一体化制造，蒙皮厚度可以是2mm左右。
本发明的一可选的实施例中，如图2、图3和图5所示，所述第二段壳体2内环向设有至少一个第二L型加强框6以及至少一个第三L型加强框7。该实施例中，第二L型加强框6和第三L型加强框7安装在所述第二段壳体2的内部，增强环向刚度和提升整体燃料箱强度。
本发明的一可选的实施例中，如图1、图2和图3所示，所述第二段壳体2内环向设有两个第二L型加强框6以及两个第三L型加强框7；两个所述第二L型加强框6间隔排列，两个所述第三L型加强框7间隔排列，两个所述第三L型加强框7位于两个所述第二L型加强框6之间。所述第二段壳体2上，两个第三L型加强框7之间设有第一吊点21。所述第二段壳体2上，所述第一吊点21所处的位置具有加厚区。
该实施例中，第一吊点21设于两个第三L型加强框7之间，第二L型加强框6以及第三L型加强框7起到分散第一吊点21承受的集中力的作用，第一吊点21所处的位置具有加厚区，从而保证第一吊点21所处的壳体的强度和刚度，使得第一吊点21在挂接在飞行器上时，保证挂接的稳固性，第二L型加强框6以及第三L型加强框7与第二段壳体2一体化制造，易于生产，成本低。
本发明的一可选的实施例中，如图3所示，所述第二段壳体2内径向设有第一桁条13，所述第一桁条13穿过所述加厚区。进一步保证了燃料箱壳体的刚度。
该实施例中，第二L型加强框6、第三L型加强框7、第二对接框8、第一桁条13共固化安装于所述第二段壳体2内部，并可以与所述第二段壳体2一体化制造，易于生产，成本低。
另外，第二段壳体2采用光壳结构的碳纤维复合材料薄壁结构，整体采用一体化制造，蒙皮厚度2.5mm左右。
本发明的一可选的实施例中，如图2、3和图6所示，所述第三段壳体3内环向设有至少一个L型加强框。
可选的，所述至少一个L型加强框包括：第四L型加强框9以及与所述第四L型加强框9间隔排列的第五L型加强框10。
该实施例中，第四L型加强框9、第五L型加强框10共固化安装于所述第三段壳体3内部，增强环向刚度和提升整体燃料箱强度。并可以与所述第三段壳体3一体化制造，易于生产，成本低。
本发明的一可选的实施例中，如图1、图2和图3所示，所述第三段壳体3上，所述第四L型加强框9和第五L型加强框10之间设有第二吊点31。
该实施例中，第二吊点31设于第四L型加强框9和第五L型加强框10之间，第四L型加强框9和第五L型加强框10起到分散第二吊点31承受的集中力的作用。
本发明的一可选的实施例中，如图3所示，所述第三段壳体3内纵向设有第二桁条14，所述第二桁条14与所述第四L型加强框9和第五L型加强框10交叉。
该实施例中，所述第二桁条14安装于所述第三段壳体3的内部，进一步保证了燃料箱壳体的刚度。
本发明的一可选的实施例中，如图3所示，所述第三段壳体3上还设有至少一个双T型加强框。
可选的，所述至少一个双T型加强框包括：第一双T型加强框11以及与所述第二双T型加强框11间隔排列的第二双T型加强框12。
该实施例中，第四L型加强框9、第五L型加强框10、第一双T型加强框11以及第二双T型加强框12以及第二桁条14共固化安装于所述第三段壳体3的后部，并可以与第三段壳体3一体化制造，易于制造，成本低，且保证第三段壳体3的刚度。
另外，第三段壳体3采用光壳结构的碳纤维复合材料薄壁结构，整体采用一体化制造，蒙皮厚度可以为2mm左右。
本发明的上述实施例中，第二段壳体2的蒙皮的厚度大于第一段壳体1和第三段壳体3的蒙皮的厚度，保证第二段壳体2在与飞行器挂接时，挂接的稳固性。
另外，需要说明的是，本发明的上述实施例中所述的第一L型加强框4、第二L型加强框6、第三L型加强框7、第四L型加强框9以及第五L型加强框10均可以采用如图7所示的环框。
本发明的上述实施例的燃料箱采用碳纤维复合材料薄壁结构，保证了燃料箱的轻质化需求。且各段壳体易于一体化设计制造、整体刚度高、重量轻，结构简单、生产周期短、成本低、容易保证箱体密封特性、工艺性强、盐雾等恶劣环境适应性强。
在本发明的以上描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“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的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、
“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (14)
1.一种用于固定翼飞行器的燃料箱，其特征在于，包括：
第一段壳体(1)；
与所述第一段壳体(1)插接的第二段壳体(2)；以及
与所述第二段壳体(2)插接的第三段壳体(3)；
其中，所述第一段壳体(1)径向密封，并通过第一对接框(5)与所述第二段壳体(2)插接，所述第二段壳体(2)径向密封，并通过第二对接框(8)与所述第三段壳体(3)插接。
2.根据权利要求1所述的用于固定翼飞行器的燃料箱，其特征在于，所述第一段壳体(1)与所述第二段壳体(2)径向通过自密封螺栓密封连接；所述第二段壳体(2)与所述第三段壳体(3)径向通过自密封螺栓密封连接。
3.根据权利要求1所述的用于固定翼飞行器的燃料箱，其特征在于，所述第一段壳体(1)内环向设有至少一个第一L型加强框(4)。
4.根据权利要求1所述的用于固定翼飞行器的燃料箱，其特征在于，所述第二段壳体(2)内环向设有至少一个第二L型加强框(6)以及至少一个第三L型加强框(7)。
5.根据权利要求4所述的用于固定翼飞行器的燃料箱，其特征在于，所述第二段壳体(2)内环向设有两个第二L型加强框(6)以及两个第三L型加强框(7)；
两个所述第二L型加强框(6)间隔排列，两个所述第三L型加强框(7)间隔排列，两个所述第三L型加强框(7)位于两个所述第二L型加强框(6)之间。
6.根据权利要求5所述的用于固定翼飞行器的燃料箱，其特征在于，所述第二段壳体(2)上，两个所述第三L型加强框(7)之间设有第一吊点(21)。
7.根据权利要求6所述的用于固定翼飞行器的燃料箱，其特征在于，所述第二段壳体(2)上，所述第一吊点(21)所处的位置具有加厚区。
8.根据权利要求7所述的用于固定翼飞行器的燃料箱，其特征在于，所述第二段壳体(2)内径向设有第一桁条(13)，所述第一桁条(13)穿过所述加厚区。
9.根据权利要求1所述的用于固定翼飞行器的燃料箱，其特征在于，所述第三段壳体(3)内环向设有至少一个L型加强框。
10.根据权利要求9所述的用于固定翼飞行器的燃料箱，其特征在于，所述至少一个L型加强框包括：第四L型加强框(9)以及与所述第四L型加强框(9)间隔排列的第五L型加强框(10)。
11.根据权利要求10所述的用于固定翼飞行器的燃料箱，其特征在于，所述第三段壳体(3)上，所述第四L型加强框(9)和第五L型加强框(10)之间设有第二吊点(31)。
12.根据权利要求1所述的用于固定翼飞行器的燃料箱，其特征在于，所述第三段壳体(3)内纵向设有第二桁条(14)，所述第二桁条(14)与所述第四L型加强框(9)和第五L型加强框(10)交叉。
13.根据权利要求1所述的用于固定翼飞行器的燃料箱，其特征在于，所述第三段壳体(3)上还设有至少一个双T型加强框。
14.根据权利要求13所述的用于固定翼飞行器的燃料箱，其特征在于，所述至少一个双T型加强框包括：第一双T型加强框(11)以及与所述第二双T型加强框(11)间隔排列的第二双T型加强框(12)。
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