CN113139235A - 一种飞机曲面配电装置的设计方法 - Google Patents

Abstract

一种飞机曲面配电装置的设计方法，配电装置截面为圆弧面结构，其中R1、R2为同心圆结构，R2大小与飞机机身截面圆弧同心，半径尺寸按照预留空间设计；根据内部元器件数量、种类确定其分布角度X及圆环内圆半径尺寸R1和产品的高度B；因电气分离面要安装圆形连接器，其安装面必须为平面，因此将分离面设计为与R1内切的多边形，多边形边数N=360/X,连接器布局采用插空布局，以使空间布局更为紧凑；元器件之间连接，小功率采用连接安装便捷的导线，大功率采用汇流条，其结构形式以适应同心圆箱体，确保安装可靠、方便；产品宽度尺寸A以保证所有内装元器件安装后不露出且满足安规距离要求不影响其他零组件的安装为宜，本发明布局紧凑，空间利用率高。

Description

一种飞机曲面配电装置的设计方法

技术领域

本发明涉及一种飞机曲面配电装置的设计方法。

背景技术

飞机配电装置作为飞机内部电能传输、转换的神经脉络，在飞机的起飞、降落及执行任务过程中起到至关重要的作用，其重要性不言而喻。由于大多数飞机的机身为圆弧截面，如何在配电装置或其他产品设计过程中将飞机圆弧结构考虑并充分利用起来，实现空间利用率的最大化，一直以来，都是设计人员所需攻克的难点，曲面结构意味着从设计到加工相较于传统的平面结构，设计难度大、加工难度大、加工成本高，因此，通常机上装置应用传统的平面结构。然而，随着飞机各方面指标的提高，小型化、紧凑化、轻量化的发展趋势，要求配电装置等产品具备更合理、可行的设计方案，在权衡空间利用率、重量、经济性、加工制造成本及可靠性、维修性以及目前工业设备的加工制造能力、工艺等多重因素后提出一种性价比高的曲面结构以满足新趋势的需求。

发明内容

本发明是为了解决飞机配电装置的曲面结构相对于现有的平面结构，设计难度大、加工难度大、加工成本高，因此，通常机上装置应用传统的平面结构的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种飞机曲面配电装置的设计方法，包括：

1）配电装置截面为圆弧面结构，其中R1、R2为同心圆结构，R2大小与飞机机身截面圆弧同心，半径尺寸按照预留空间设计；

2）根据内部元器件数量、种类确定其分布角度X及圆环内圆半径尺寸R1和产品的高度B；

3）因电气分离面要安装圆形连接器，其安装面必须为平面，因此将分离面设计为与R1内切的多边形，多边形边数N=360/ X,连接器布局采用插空布局，以使空间布局更为紧凑；

4）元器件之间连接，小功率采用连接安装便捷的导线，大功率采用汇流条，其结构形式以适应同心圆箱体，确保安装可靠、方便；

5）最终，产品宽度尺寸A以保证所有内装元器件安装后不露出且满足安规距离要求不影响其他零组件的安装为宜；

6）箱体采用高强度铝合金铣加工而成，表面均设计有加强筋、减重槽，以达到减重目的；

7）产品安装采用单侧安装耳安装固定，安装耳设计在主安装面侧，与飞机机身骨架安装位置适应，数量根据实际重量进行调整。

采用上述技术方案的有益效果是：

1、本发明为圆弧面机身配套的曲面配电装置提供设计方法和思路；

2、本发明的结构形式适应性强，能根据内部元器件数量进行调整及扩展；

3、本发明结构形式简单，易于加工制造，安装步骤简单，使用方便，维修性高；

4、本发明散热效果好，力学性能好，重量轻，布局紧凑，空间利用率高。

附图说明

图1 是本发明可适应的飞机机身截面示意图。

图2是曲面配电装置安装在飞机上的应用场景图。

图3 是本发明设计方法示意图。

图4是图3的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明，但不应就此理解为本发明所述主题的范围仅限于以下的实施例，在不脱离本发明上述技术思想情况下，凡根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种修改、替换和变更，均包括在本发明的范围内。

如图3和4所示，一种飞机曲面配电装置的设计方法，包括：

1）配电装置截面为圆弧面结构，其中R1、R2为同心圆结构，R2大小与飞机机身截面圆弧同心，半径尺寸按照预留空间设计；

2）根据内部元器件数量、种类确定其分布角度X及圆环内圆半径尺寸R1和产品的高度B；

3）因电气分离面要安装圆形连接器，其安装面必须为平面，因此将分离面设计为与R1内切的多边形，多边形边数N=360/ X,连接器布局采用插空布局，以使空间布局更为紧凑；

4）元器件之间连接，小功率采用连接安装便捷的导线，大功率采用汇流条，其结构形式以适应同心圆箱体，确保安装可靠、方便；

5）最终，产品宽度尺寸A以保证所有内装元器件安装后不露出且满足安规距离要求不影响其他零组件的安装为宜；

6）箱体采用高强度铝合金铣加工而成，表面均设计有加强筋、减重槽，以达到减重目的；

7）产品安装采用单侧安装耳安装固定，安装耳设计在主安装面侧，与飞机机身骨架安装位置适应，数量根据实际重量进行调整。

图3和图4中配电装置器件主要包括5台高压直流接触器（接触器以同型号、同规格为例）、2台大功率二极管、8个圆形连接器等。

本发明旨在设计一款既能完成配电功能要求又能充分利用并适装于飞机机体曲面结构空间形式的配电装置。该曲面配电装置一方面能最大限度提高飞机整体空间利用率，另一方面结构形式易于加工、安装形式易于拆卸维修、传力路径设计可靠，且对配电大功率器件利用装置本体结构设计散热翅片，产品整体设计紧凑、重量轻，为促进飞机小型化、紧凑化奠定良好基础。

本发明作为未来重点、快速发展的无人机、空天飞机，其小型化、轻量化、紧凑布局的需求更为重要，这种设计方法及思路的应用可极大的满足这一方面的需求，且能保证产品的可靠性及维修性。

本发明所设计出的配电装置形状为同心圆环结构，其结构可与飞机圆弧面相匹配，大元器件安装方向与飞机航向保持同向或反向，并在单侧设计有安装固定面，安装固定面侧设计有安装耳、加强筋及减重槽，可将元器件受力部位传至安装耳处，该侧还设计有与二极管（或其它大功率器件）所匹配的散热器，散热器将热量传递至箱体，以提高二极管（或其它大功率器件）的散热及可靠性，该结构为5个面铣加工一体成型，加工工艺良好、结构强度高，密封性及电磁屏蔽性能较好。

Claims (1)

1.一种飞机曲面配电装置的设计方法，其特征在于，它包括：

1）配电装置截面为圆弧面结构，其中R1、R2为同心圆结构，R2大小与飞机机身截面圆弧同心，半径尺寸按照预留空间设计；

2）根据内部元器件数量、种类确定其分布角度X及圆环内圆半径尺寸R1和产品的高度B；

3）因电气分离面要安装圆形连接器，其安装面必须为平面，因此将分离面设计为与R1内切的多边形，多边形边数N=360/ X,连接器布局采用插空布局，以使空间布局更为紧凑；

4）元器件之间连接，小功率采用连接安装便捷的导线，大功率采用汇流条，其结构形式以适应同心圆箱体，确保安装可靠、方便；

5）最终，产品宽度尺寸A以保证所有内装元器件安装后不露出且满足安规距离要求不影响其他零组件的安装为宜；

6）箱体采用高强度铝合金铣加工而成，表面均设计有加强筋、减重槽，以达到减重目的；

7）产品安装采用单侧安装耳安装固定，安装耳设计在主安装面侧，与飞机机身骨架安装位置适应，数量根据实际重量进行调整。

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