CN113548189A - 一种无人机发动机舱结构 - Google Patents

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朱启晨
李永福
张淑焕
汝晶晶
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Abstract

本申请属于飞机结构设计领域，特别涉及一种无人机发动机舱结构。包括：发动机、对接法兰、前端框、唇口组件、星形尾框、舱门。发动机通过吊挂安装在机翼上；对接法兰包括第一法兰、第二法兰，以及对接法兰腹板，第一法兰与发动机的进气道连接；前端框包括前端框腹板以及前端框缘条，前端框腹板与第二法兰连接；唇口组件包括唇口内侧蒙皮以及唇口外侧蒙皮，唇口内侧蒙皮穿过前端框腹板与对接法兰腹板连接，唇口外侧蒙皮与前端框缘条连接；星形尾框包括尾框缘条以及尾框桁条，尾框缘条为非整圆结构，尾框缘条的内侧设置有多个尾框桁条，尾框桁条与发动机的尾端连接；舱门的上端与吊挂连接，前端与前端框缘条连接，后端与尾框缘条贴合。

Description

一种无人机发动机舱结构
技术领域
本申请属于飞机结构设计领域，特别涉及一种无人机发动机舱结构。
背景技术
随着无人机技术的发展，货运无人机具有广阔的应用前景，而当前采用涡轮喷气发动机的无人机大多都是将发动机布置在机体内部，占用了宝贵的机体空间，减少了货运量，且发动机的维护性较差，更换发动机时操作不便。
因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
发明内容
本申请的目的是提供了一种无人机发动机舱结构，以解决现有技术存在的至少一个问题。
本申请的技术方案是：
一种无人机发动机舱结构，包括：
发动机，所述发动机通过吊挂安装在机翼上；
对接法兰，所述对接法兰包括第一法兰、第二法兰，以及连接所述第一法兰与所述第二法兰的对接法兰腹板，所述第一法兰与所述发动机的进气道连接；
前端框，所述前端框包括前端框腹板以及前端框缘条，所述前端框腹板呈环形，与所述第二法兰连接；
唇口组件，所述唇口组件包括唇口内侧蒙皮以及唇口外侧蒙皮，所述唇口内侧蒙皮穿过所述前端框腹板与所述对接法兰腹板连接，所述唇口外侧蒙皮与所述前端框缘条连接；
星形尾框，所述星形尾框包括尾框缘条以及尾框桁条，所述尾框缘条为非整圆结构，所述尾框缘条的内侧设置有多个尾框桁条，所述星形尾框通过所述尾框桁条与所述发动机的尾端连接；
舱门，所述舱门的上端与所述吊挂连接，前端与所述前端框缘条连接，后端与所述尾框缘条贴合。
在本申请的至少一个实施例中，所述对接法兰、所述前端框以及所述星形尾框均为金属机加件，所述唇口组件为复合材料制件。
在本申请的至少一个实施例中，所述对接法兰沿周向均匀布置有多个加强筋。
在本申请的至少一个实施例中，所述前端框沿周向均匀布置有多个加强筋。
在本申请的至少一个实施例中，所述唇口组件的唇口内侧蒙皮与唇口外侧蒙皮之间周向均匀布置有多个盒型复材加强件，所述加强件、唇口内侧蒙皮以及唇口外侧蒙皮为一体成型结构。
在本申请的至少一个实施例中，所述尾框桁条呈L形，在所述尾框缘条的内侧沿周向均匀布置四个，所述尾框桁条的中部开设有安装孔，配合螺栓实现所述星形尾框与所述发动机的连接。
在本申请的至少一个实施例中，所述星形尾框的尾框桁条与尾框缘条连接处设置有力筋。
在本申请的至少一个实施例中，所述舱门通过托板螺母以及沉头螺栓实现与所述吊挂以及所述前端框缘条的连接。
在本申请的至少一个实施例中，所述舱门为复合材料加芯壁板结构，包括两扇，两扇所述舱门之间通过连接铰链连接。
在本申请的至少一个实施例中，所述连接铰链上设置有限位件，用于限制所述舱门的打开角度。
发明至少存在以下有益技术效果：
本申请的无人机发动机舱结构，发动机舱可快速拆卸，便于发动机的维修更换，舱门与尾框无机械连接，尾框可随发动机沿航向做小范围偏移，抵消发动机热变形的影响。
附图说明
图1是本申请一个实施方式的无人机发动机舱结构整体示意图；
图2是本申请一个实施方式的对接法兰示意图；
图3是本申请一个实施方式的前端框示意图；
图4是本申请一个实施方式的唇口组件示意图；
图5是本申请一个实施方式的星形尾框示意图；
图6是本申请一个实施方式的舱门拆卸示意图；
图7是本申请一个实施方式的无人机发动机舱结构拆卸示意图。
其中：
1-舱门；2-星形尾框；3-机翼；4-吊挂；5-托板螺母；6-发动机；7-前端框；8-唇口组件；9-对接法兰；10-连接铰链。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。
在本申请的描述中，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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请保护范围的限制。
下面结合附图1至图7对本申请做进一步详细说明。
本申请提供了一种无人机发动机舱结构，包括：发动机6、对接法兰9、前端框7、唇口组件8、星形尾框2以及舱门1。
具体的，如图1所示，为了避免占用机体空间，将发动机6通过吊挂4安装在机翼3上。对接法兰9包括第一法兰、第二法兰，以及连接第一法兰与第二法兰的筒状对接法兰腹板，其中，第一法兰通过螺栓与发动机6的进气道连接；前端框7包括前端框腹板以及与前端框腹板连接的前端框缘条，前端框腹板呈环形，与第二法兰连接；唇口组件8包括唇口内侧蒙皮以及唇口外侧蒙皮，其中，唇口内侧蒙皮穿过环形的前端框腹板通过沉头螺栓与对接法兰腹板连接，唇口外侧蒙皮通过沉头螺栓与前端框缘条连接。
进一步，星形尾框2包括尾框缘条以及尾框桁条，尾框缘条为非整圆结构，尾框缘条的内侧设置有多个尾框桁条，星形尾框2的尾框桁条通过螺栓与发动机6的尾端连接；舱门1的上端与吊挂4连接，前端与前端框缘条连接，后端与尾框缘条贴合。
本申请的无人机发动机舱结构，对接法兰9、前端框7以及星形尾框2均为金属机加件，唇口组件8为复合材料制件。
在本申请的优选实施例中，如图2-4所示，对接法兰9以及前端框7均沿周向均匀布置有多个加强筋，唇口组件8的唇口内侧蒙皮与唇口外侧蒙皮之间周向均匀布置有多个盒型复材加强件。本实施例中，对接法兰9以及前端框7均沿周向均匀布置有4个加强筋，唇口组件8的唇口内侧蒙皮与唇口外侧蒙皮之间周向均匀布置有4个盒型复材加强件，盒型复材加强件、唇口内侧蒙皮以及唇口外侧蒙皮为一体成型结构。无人机飞行过程中，唇口蒙皮承受的气动力可以通过复材加强件、加强筋有效传递给发动机6。
在本申请的优选实施例中，如图5所示，星形尾框2的尾框桁条呈L形，在尾框缘条的内侧沿周向均匀布置四个，四个尾框桁条形成类似的星形结构，在尾框桁条的中部开设有安装孔，用于配合螺栓实现星形尾框2与发动机6的连接。有利的是，本实施例中，星形尾框2的尾框桁条与尾框缘条连接处设计有力筋。
在本申请的优选实施例中，舱门1的上端通过托板螺母5以及沉头螺栓与吊挂4连接，前端通过托板螺母5以及沉头螺栓与前端框缘条连接，后端内型面与星形尾框2的尾框缘条贴合，无连接关系，保证发动机6热变形后，星形尾框2可随发动机6沿航向做小范围偏移。如图6所示，本实施例中，舱门1为复合材料加芯壁板结构，优选舱门1包括两扇，对称布置，两扇舱门1之间通过两个连接铰链10互相连接，两个连接铰链10上设计有限位件，用于限制舱门1的打开角度，保证舱门1大角度打开时，不与其他零件或地面发生碰磨。
本申请的无人机发动机舱结构，当发动机6需要检修维护时，可根据需要拆卸任一舱门1上端以及前端的沉头螺栓，打开舱门1，或者同时打开两侧舱门1后，将舱门1与连接铰链10整体从下方脱出，如图7所示；需要更换发动机6时，可脱出两侧舱门1后，拆卸星形尾框2，拆除对接法兰9与发动机1的进气道的连接螺栓，将唇口组件8、前端框7、对接法兰9整体拆下，进而快速更换发动机1。
本申请的无人机发动机舱结构，采用翼吊涡轮喷气发动机布局，解决了内埋式涡轮喷气发动机占用大量无人机舱内空间和发动机维护性较差、更换发动机时操作空间不足的问题；发动机舱可快速拆卸，完全暴露出发动机，便于发动机及其附件的维修更换；舱门与尾框无连接关系，尾框可随发动机沿航向做小范围偏移，能够抵消发动机热变形的影响；两侧舱门不仅可以单独大角度打开，而且可以同时打开后从下方脱出，可以满足发动机舱内的各种维护要求。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种无人机发动机舱结构，其特征在于，包括：
发动机(6)，所述发动机(6)通过吊挂(4)安装在机翼(3)上；
对接法兰(9)，所述对接法兰(9)包括第一法兰、第二法兰，以及连接所述第一法兰与所述第二法兰的对接法兰腹板，所述第一法兰与所述发动机(6)的进气道连接；
前端框(7)，所述前端框(7)包括前端框腹板以及前端框缘条，所述前端框腹板呈环形，与所述第二法兰连接；
唇口组件(8)，所述唇口组件(8)包括唇口内侧蒙皮以及唇口外侧蒙皮，所述唇口内侧蒙皮穿过所述前端框腹板与所述对接法兰腹板连接，所述唇口外侧蒙皮与所述前端框缘条连接；
星形尾框(2)，所述星形尾框(2)包括尾框缘条以及尾框桁条，所述尾框缘条为非整圆结构，所述尾框缘条的内侧设置有多个尾框桁条，所述星形尾框(2)通过所述尾框桁条与所述发动机(6)的尾端连接；
舱门(1)，所述舱门(1)的上端与所述吊挂(4)连接，前端与所述前端框缘条连接，后端与所述尾框缘条贴合。
2.根据权利要求1所述的无人机发动机舱结构，其特征在于，所述对接法兰(9)、所述前端框(7)以及所述星形尾框(2)均为金属机加件，所述唇口组件(8)为复合材料制件。
3.根据权利要求1所述的无人机发动机舱结构，其特征在于，所述对接法兰(9)沿周向均匀布置有多个加强筋。
4.根据权利要求1所述的无人机发动机舱结构，其特征在于，所述前端框(7)沿周向均匀布置有多个加强筋。
5.根据权利要求1所述的无人机发动机舱结构，其特征在于，所述唇口组件(8)的唇口内侧蒙皮与唇口外侧蒙皮之间周向均匀布置有多个盒型复材加强件，所述加强件、唇口内侧蒙皮以及唇口外侧蒙皮为一体成型结构。
6.根据权利要求1所述的无人机发动机舱结构，其特征在于，所述尾框桁条呈L形，在所述尾框缘条的内侧沿周向均匀布置四个，所述尾框桁条的中部开设有安装孔，配合螺栓实现所述星形尾框(2)与所述发动机(6)的连接。
7.根据权利要求6所述的无人机发动机舱结构，其特征在于，所述星形尾框(2)的尾框桁条与尾框缘条连接处设置有力筋。
8.根据权利要求1所述的无人机发动机舱结构，其特征在于，所述舱门(1)通过托板螺母(5)以及沉头螺栓实现与所述吊挂(4)以及所述前端框缘条的连接。
9.根据权利要求8所述的无人机发动机舱结构，其特征在于，所述舱门(1)为复合材料加芯壁板结构，包括两扇，两扇所述舱门(1)之间通过连接铰链(10)连接。
10.根据权利要求9所述的无人机发动机舱结构，其特征在于，所述连接铰链(10)上设置有限位件，用于限制所述舱门(1)的打开角度。
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