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Abstract

本发明属于飞行器技术领域，涉及一种用于飞机壁板结构的填充式电池盒结构，包括：框架结构；蒙皮，包覆在框架结构上；多个长桁，均布设置在蒙皮上，长桁和蒙皮之间形成空腔结构；多个安装箱，用于承载电池，与多个长桁一一对应的设置在空腔结构内。本发明可提供数量可观的电池容量，还能进一步提升飞机的总体布局和续航能力，同时能将飞机重心向前配平，有效增加飞机的稳定性和操稳性，增强了飞机飞行品质；且使得电池的散热性提升，集中产热变小，有效防止了电池因产热性能较低的问题，使得电池寿命提高；本发明将功能结构与承载结构一体化，结构简单，整体重量小，满足了飞机对轻量化的要求，同时提高了飞机的安全性，实用性强，值得推广。

Description

一种用于飞机壁板结构的填充式电池盒结构
技术领域
本发明属于飞行器技术领域，具体涉及一种用于飞机壁板结构的填充式电池盒结构。
背景技术
近年来，世界人民的环保意识不断提高，各国在节能减排上达成一致共识。一方面，人们对于保护环境的意识不断提高，另一方面，新能源领域和复合材料方面随时间积累也取得了长足的进步，实现飞机零排放不再是天方夜谭，同时电动飞机还具有噪声低，效率高，安全性好等一系列优点，无论在民用领域，还是军事领域，电动飞机以其独特优势占据着不可忽视的地位。
由于电动飞机是新生事物，与其相关的技术领域还很不完善，有很多方面需要新技术的突破和完善。其中，电动飞机的电池结构是电动飞机的主要重量来源，优化电池结构是提高性能的最有效措施；另一方面，飞机的安全性和飞行性能的好坏很大一部分取决于飞机电池结构的优异与否。
目前，电动飞机还仍然处于初步摸索阶段，大部分电动飞机的电池结构采取几块大容量锂电池组安装在机身的下部，位于起落架的上方，安装位置比较保守，但是存在以下缺点：
1、电池结构占用全机设计空间较大且重量重，受限于机身空间，一方面使得电池整体的散热性差，另一方面使得电池容量也相应地受到限制，导致续航能力弱，受续航能力的限制，电动飞机的电池结构仅仅可以支持整体重量小，短航程的电动飞机，而对于载重大，长航程的电动飞机，电池容量的问题是一个难以突破的障碍，使得电动飞机的发展受限；
2、电池结构安装在机身靠后的位置，使得机身的重心位置不利于飞机配平，亦不利于飞行品质的提升，同时一旦出现飞机失事，机身先着地的情况下，增加了电池碰撞爆炸起火，机毁人亡的机率。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种用于飞机壁板结构的填充式电池盒结构，以便解决上述提到的技术问题。
本发明的技术方案是：
一种用于飞机壁板结构的填充式电池盒结构，包括：
框架结构；
蒙皮，包覆在所述框架结构上；
多个长桁，均布设置在所述蒙皮上，所述长桁和蒙皮之间形成空腔结构；
多个安装箱，用于承载电池，与多个长桁一一对应的设置在所述空腔结构内。
优选的，所述框架结构包括：
两个第一条板，平行设置；
两个第二条板，平行设置，且与所述第一条板垂直，所述第二条板的两端分别与两个第一条板固定连接；
多个第一安装孔，分别开设在所述第一条板和第二条板上，用于穿设第一连接件实现和蒙皮的连接。
优选的，所述安装箱包括：
电池仓，其内用于固定电池；
箱盖，和所述电池仓扣合，所述箱盖上开设有多个第二安装孔，所述第二安装孔用于穿设第二连接件，实现和所述电池仓的固定。
优选的，所述电池仓和箱盖的边缘均设置有圆角过渡。
优选的，所述长桁呈凹槽型，其横截面是等腰梯形。
优选的，所述箱盖和长桁不接触。
优选的，所述箱盖和长桁接触。
本发明提供的一种用于飞机壁板结构的填充式电池盒结构，具有以下优点：
1、本发明可提供数量可观的电池容量，还能进一步提升飞机的总体布局和续航能力，同时能将飞机重心向前配平，有效增加飞机的稳定性，提高操稳性，增强飞机飞行品质；
2、当本发明提供的结构应用在机翼上时，其重力向下与升力方向相反，相当于飞行中减小了机翼根部的内力，可以起到卸载作用；
3、当本发明提供的结构应用在壁板结构上时，使飞机重心前移，提高了机翼弯扭颤振临界速度和扭转刚度，减少了不利扭转变形；同时，由于电池安装环境温度低，且电池分散式安装，使得电池的散热性提升，集中产热变小，有效防止了电池因产热性能较低的问题，使得电池寿命提高；
4、本发明将功能结构与承载结构一体化，结构简单，整体重量小，满足了飞机对轻量化的要求，同时提高了飞机的安全性，实用性强，值得推广。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的电池盒的示意图；
图3是本发明的壁板结构的整体布局；
图4是本发明的承载方案下的安装箱安装示意图；
图5是本发明的不承载方案下的安装箱安装示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种用于飞机壁板结构的填充式电池盒结构，下面结合图1到图5的结构示意图，对本发明进行说明。
实施例1
如图1所示，一种用于飞机壁板结构的填充式电池盒结构，包括框架结构、蒙皮3、多个长桁1和多个安装箱9。
其中，框架结构上包覆有蒙皮3，框架结构包括两个平行设置的第一条板2，两个平行设置的第二条板4，第二条板4与第一条板2垂直，第二条板4的两端分别与两个第一条板2固定连接；第一条板2和第二条板4上，分别有多个第一安装孔5，多个第一安装孔5上分别穿设多个第一连接件，多个第一连接件用于实现和蒙皮3的周边的固定连接，构成壁板结构。
在蒙皮3上均布设置多个长桁1，长桁1和蒙皮3之间形成空腔结构，每个空腔结构内对应设置有一个安装箱9，安装箱9用于承载电池，安装箱9与蒙皮3以粘接的方式直接固定连接，如图3所示。
进一步的，如图2所示，安装箱9包括电池仓7，电池仓7内部用于固定电池；电池仓7上方设置有箱盖6，箱盖6和电池仓7扣合，箱盖6上开设有多个第二安装孔8，第二安装孔8用于穿设第二连接件，实现和电池仓7的固定。
进一步的，电池仓7和箱盖6的边缘均设置有圆角过渡，用于防止应力集中。
进一步的，长桁1呈凹槽型，其横截面是等腰梯形。
其中，安装箱9直接填充于飞机壁板结构中，作为供能结构的同时也可作承载结构，设计根据安装箱9是否与壁板结构的长桁直接相互作用，细分为两种方案——电池盒承载方案与电池盒不承载方案，如图4和图5所示。
当安装箱9参与承载时，如图4所示，安装箱9的箱盖6和长桁1接触，机翼上的变形会传导到安装箱9上，安装箱9同时作为机翼壁板结构的直接承载部件。
当安装箱9不参与承载时，如图5所示，安装箱9的箱盖6不和长桁1接触，不需要过分考虑安装箱9本身的壁板结构设计，仅仅合理计算机翼空腔的变形量，为后续电池盒的安装保留余量。安装箱9不参与承载时，应使得长桁1的应变保持在一个较小的数值，安装箱9尽可能理想的不参与整个部件的变形，同时设法增大安装箱9的体积以保证电池的储能量。
进一步地，安装箱9填充安装在长桁1中，至少应该放置5个，多个安装箱9的安装应该留有足够的间隙，以便散热的同时防止安装箱9内部的电池受到挤压。
本发明提供的一种用于飞机壁板结构的填充式电池盒结构，可提供数量可观的电池容量，还能进一步提升飞机的总体布局和续航能力，同时能将飞机重心向前配平，有效增加飞机的稳定性，提高操稳性，增强飞机飞行品质；当本发明提供的结构应用在机翼上时，其重力向下与升力方向相反，相当于飞行中减小了机翼根部的内力，可以起到卸载作用；当本发明提供的结构应用在壁板结构上时，使飞机重心前移，提高了机翼弯扭颤振临界速度和扭转刚度，减少了不利扭转变形；同时，由于电池安装环境温度低，且电池分散式安装，使得电池的散热性提升，集中产热变小，有效防止了电池因产热性能较低的问题，使得电池寿命提高；本发明将功能结构与承载结构一体化，结构简单，整体重量小，满足了飞机对轻量化的要求，同时提高了飞机的安全性，实用性强，值得推广。
以上公开的仅为本发明的较佳具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于飞机壁板结构的填充式电池盒结构，其特征在于，包括：
框架结构；
蒙皮(3)，包覆在所述框架结构上；
多个长桁(1)，均布设置在所述蒙皮(3)上，所述长桁(1)和蒙皮(3)之间形成空腔结构；
多个安装箱(9)，用于承载电池，与多个长桁(1)一一对应的设置在所述空腔结构内；
所述框架结构包括：
两个第一条板(2)，平行设置；
两个第二条板(4)，平行设置，且与所述第一条板(2)垂直，所述第二条板(4)的两端分别与两个第一条板(2)固定连接；
多个第一安装孔(5)，分别开设在所述第一条板(2)和第二条板(4)上，用于穿设第一连接件实现和蒙皮(3)的连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于飞机壁板结构的填充式电池盒结构，其特征在于，所述安装箱(9)包括：
电池仓(7)，其内用于固定电池；
箱盖(6)，和所述电池仓(7)扣合，所述箱盖(6)上开设有多个第二安装孔(8)，所述第二安装孔(8)用于穿设第二连接件，实现和所述电池仓(7)的固定。
3.根据权利要求2所述的一种用于飞机壁板结构的填充式电池盒结构，其特征在于，所述电池仓(7)和箱盖(6)的边缘均设置有圆角过渡。
4.根据权利要求3所述的一种用于飞机壁板结构的填充式电池盒结构，其特征在于，所述长桁(1)呈凹槽型，其横截面是等腰梯形。
5.根据权利要求4所述的一种用于飞机壁板结构的填充式电池盒结构，其特征在于，所述箱盖(6)和长桁(1)不接触。
6.根据权利要求4所述的一种用于飞机壁板结构的填充式电池盒结构，其特征在于，所述箱盖(6)和长桁(1)接触。
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