CN114408155B - 一种小型通用飞机平尾机身对接结构 - Google Patents

一种小型通用飞机平尾机身对接结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种小型通用飞机平尾机身对接结构，包括：对平尾安定面前端外形局部修平为平直段，在平直段安装两个带轴承的固定座，用以与机身接头对接；平尾安定面后梁上安装一个后梁角盒，用以与垂尾后梁对接；在机身尾段的垂尾安定面上开设一个与平尾外形相适配的开口，开口前端设置机身接头，该开口同时打断垂尾后梁；安装平尾时，先拆除垂尾安定面上的方向舵，将平尾从后向前插入机身尾段的开口中，平尾安定面前端的固定座与机身接头采用插接连接，平尾安定面的后梁角盒与垂尾后梁上、下端分别采用螺栓固定连接。本发明解决了现有小型通用飞机平尾与机身传统的对接结构存在装配工艺复杂、结构增重、安装与拆卸困难、用户使用体验差的问题。

Description

一种小型通用飞机平尾机身对接结构
技术领域
本发明涉及飞机结构设计领域，具体涉及一种小型通用飞机平尾机身对接结构。
背景技术
当前的小型通用飞机大多数都采用全复材结构，在设计时，垂尾中的安定面与机身尾段一体成型，方向舵悬挂在安定面后部。根据总体气动布局的要求，平尾布置在机身尾段，并贯穿了整个垂尾，平尾安定面后缘位于接近垂尾安定面后缘靠前位置，导致方向舵在平尾上下都有一定面积。对于平尾与机身连接结构来说，按传统的设计，为了保证方向舵上下连接传力完整性，会在机身尾段的垂尾安定面区域开一个较大口，保持垂尾后梁不断开。
安装平尾时，需要先拆除升降舵和方向舵，将平尾安定面从机身侧面开口插入，对接时需避开其他结构的干涉并细致调整对齐接头，对接前后端都用螺栓进行紧固，再安装升降舵和方向舵，最后在平尾与机身尾部蒙皮相交区还需要用一周圈整流边条进行封闭处理。按照传统设计方案，导致对接结构装配工艺复杂，结构增重，平尾安装与拆卸困难。对于用户而言，当需要转场运输时，不能方便快捷的安装与拆卸平尾，需要增加人工，变相提高了用户使用成本，一定层度上会降低飞机的推广和应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种小型通用飞机平尾机身对接结构，用以解决现有的小型通用飞机平尾与机身传统的对接结构存在装配工艺复杂、结构增重、安装与拆卸困难、用户使用体验差的问题。
为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：
一种小型通用飞机平尾机身对接结构，包括：对平尾安定面前端外形局部修平为平直段，在平直段安装两个带轴承的固定座，用以与机身接头对接；平尾安定面后梁上安装一个后梁角盒，用以与垂尾后梁对接；在机身尾段的垂尾安定面上开设一个与平尾外形相适配的开口，开口前端设置机身接头，该开口同时打断垂尾后梁；安装平尾时，先拆除垂尾安定面上的方向舵，将平尾从后向前插入机身尾段的开口中，平尾安定面前端的固定座与机身接头采用插接连接，平尾安定面的后梁角盒与垂尾后梁上、下端分别采用螺栓固定连接。
进一步地，平尾安定面上的对接结构包括前端结构；前端结构包括：安装有轴承的左固定座和右固定座，平尾安定面上的平尾蒙皮前端加工有一段凹型的平直段，右固定座和左固定座安装在平直段上。
进一步地，平尾安定面上的对接结构还包括后端结构；后端结构包括：后梁角盒，后梁角盒安装在平尾安定面的平尾后梁上，且后梁角盒上端设计安装孔、下端设计安装孔。
进一步地，机身尾段上的对接结构包括：在垂尾安定面的机身尾段蒙皮上由后至前加工有开口，开口的前端为机身尾框，在机身尾框上固定有左连接轴和右连接轴构成机身接头；所述开口的上部衬有垂尾端肋，开口的下部撑有垂尾根肋，垂尾端肋、垂尾根肋的后端与所述开口上部、下部的机身尾段蒙皮之间形成与所述后梁角盒配合的固定槽口；固定槽口的上部、下部为被开口打断形成的上段垂尾后梁、下段垂尾后梁，上段垂尾后梁上开设有安装孔，下段垂尾后梁上开设有安装孔。
进一步地，所述垂尾端肋与机身尾框、上段垂尾后梁固定连接，垂尾根肋与机身尾框、下段垂尾后梁固定连接。
进一步地，所述开口的形状为中部大而两端小，由中部向两端呈圆弧状过渡；
进一步地，安装平尾的过程：除垂尾安定面上的方向舵拆除后，将平尾通过机身尾段上的开口从后向前推入，使前端分别对齐机身尾框上的左连接轴、右连接轴与平尾安定面的左固定座、右固定座上的轴承的孔内，直接插入；平尾安定面后端的平尾后梁角盒卡入垂尾安定面上的上段垂尾梁与下段垂尾梁之间固定槽口，并将平尾后梁角盒上的安装孔和安装孔分别对齐上段垂尾后梁上的安装孔、下段垂尾后梁上的安装孔，此处用螺栓紧固，最后安装好方向舵。
进一步地，拆卸平尾过程：先拆卸方向舵，拆除连接平尾后梁角盒与上段垂尾后梁、下段垂尾后梁的螺栓，拔出平尾。
进一步地，小型通用飞机的尾翼包括平尾和垂尾，平尾由平尾安定面及其后缘处的升降舵构成，垂尾由垂尾安定面及其后缘处的方向舵组成，其中垂尾安定面和机身一体化成型。
与现有技术相比，本发明具有以下技术特点：
1.对接结构装配工艺性提高，尤其是机身与平尾前端连接处结构，都在可见区域内，装配难度大大降低。
2.在保证垂尾后梁完整性基础上，平尾安装与拆卸难度大大降低，只需要拆卸方向舵，且前端连接采用插接结构，安装人工时降低，降低用户使用成本，提高使用体验。
3.由于机身尾段开口减小，只需要在平尾与机身对接处下表面增加一小段整流边条，降低了结构重量，提高了飞机美观度。
4.以上更改所带来的良好使用体验，有助于此类小型通用飞机在市场上的推广和应用。
附图说明
图1为小型通用飞机的尾翼外形示意图；
图2为平尾安定面的结构示意图；
图3为机身尾段部分的结构示意图；
图4为平尾安装到机身尾段后的示意图；
图5为平尾上的固定座与机身接头对接部分的示意图。
图中标号说明：1平尾安定面，2升降舵，3垂尾安定面，4方向舵，5机身尾段，11轴承，12左固定座，13右固定座，14平尾蒙皮，15后梁角盒，16平尾后梁，17安装孔，18安装孔，21机身尾段蒙皮，22机身尾框，23右连接轴，24左连接轴，25垂尾端肋，26垂尾根肋，27上段垂尾后梁，28下段垂尾后梁，29安装孔，30安装孔，31螺栓。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
参见附图，本发明的一种小型通用飞机平尾机身对接结构，包括：对平尾安定面1前端外形局部修平为平直段，在平直段安装两个带轴承11的固定座，用以与机身接头对接；平尾安定面1后梁上安装一个后梁角盒15，用以与垂尾后梁对接；在机身尾段5的垂尾安定面3上开设一个与平尾外形相适配的开口，开口前端设置机身接头，该开口同时打断垂尾后梁；安装平尾时，先拆除垂尾安定面3上的方向舵4，将平尾从后向前插入机身尾段5的开口中，平尾安定面1前端的固定座与机身接头采用插接连接，平尾安定面1的后梁角盒15与垂尾后梁上、下端分别采用螺栓固定连接。
小型通用飞机的尾翼外形见图1。尾翼包括平尾和垂尾，平尾由平尾安定面1及其后缘处的升降舵2构成，垂尾由垂尾安定面3及其后缘处的方向舵4组成，其中垂尾安定面3和机身5一体化成型。
平尾机身对接主要是平尾安定面1与机身尾段5结构对接，平尾安定面1上的对接结构包括前端结构和后端结构两部分组成，见图2。前端结构主要包括：安装有轴承11的左固定座13和右固定座12，平尾安定面1上的平尾蒙皮14前端加工有一段凹型的平直段，右固定座12和左固定座13安装在平直段上；后端结构主要包括：后梁角盒15，后梁角盒15安装在平尾安定面1的平尾后梁16上，且后梁角盒15上端设计了2个安装孔17、下端设计了2个安装孔18。
机身尾段5的对接结构主要包括：在垂尾安定面3的机身尾段蒙皮21上由后至前加工有开口，开口的形状为中部大而两端小，由中部向两端呈圆弧状过渡；开口的前端为机身尾框22，在机身尾框22上固定有左连接轴24和右连接轴23构成机身接头；所述开口的上部衬有垂尾端肋25，开口的下部撑有垂尾根肋26，垂尾端肋25、垂尾根肋26的后端与所述开口上部、下部的机身尾段蒙皮21之间形成与所述后梁角盒15配合的固定槽口；固定槽口的上部、下部为被开口打断形成的上段垂尾后梁27、下段垂尾后梁28，上段垂尾后梁27上开设有2个安装孔29，下段垂尾后梁28上开设有2个安装孔30，如图3所示；所述垂尾端肋25与机身尾框22、上段垂尾后梁27固定连接，垂尾根肋26与机身尾框22、下段垂尾后梁28固定连接。
平尾安定面1与机身尾段5安装完成后的结构见图4和图5。
安装平尾的过程：先拆除垂尾安定面3上的方向舵4，将平尾通过机身尾段5上的开口从后向前推入，使前端分别对齐机身尾框22上的左连接轴24、右连接轴23与平尾安定面1的左固定座13、右固定座12上的轴承11的孔内，直接插入；平尾安定面1后端的平尾后梁角盒15卡入垂尾安定面3上的上段垂尾梁27与下段垂尾梁28之间固定槽口，并将平尾后梁角盒15上的安装孔17和安装孔18分别对齐上段垂尾后梁27上的安装孔29、下段垂尾后梁28上的安装孔30，此处用4组螺栓31紧固，最后安装好方向舵4。
拆卸平尾过程：先拆卸方向舵4，拆除连接平尾后梁角盒15与上段垂尾后梁27、下段垂尾后梁28的螺栓，拔出平尾。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种小型通用飞机平尾机身对接结构，其特征在于，包括：对平尾安定面(1)前端外形局部修平为平直段，在平直段安装两个带轴承(11)的固定座，用以与机身接头对接；平尾安定面(1)后梁上安装一个后梁角盒(15)，用以与垂尾后梁对接；在机身尾段(5)的垂尾安定面(3)上开设一个与平尾外形相适配的开口，开口前端设置机身接头，该开口同时打断垂尾后梁；安装平尾时，先拆除垂尾安定面(3)上的方向舵(4)，将平尾从后向前插入机身尾段(5)的开口中，平尾安定面(1)前端的固定座与机身接头采用插接连接，平尾安定面(1)的后梁角盒(15)与垂尾后梁上、下端分别采用螺栓固定连接；
机身尾段(5)上的对接结构包括：在垂尾安定面(3)的机身尾段蒙皮(21)上由后至前加工有开口，开口的前端为机身尾框(22)，在机身尾框(22)上固定有左连接轴(24)和右连接轴(23)构成机身接头；所述开口的上部衬有垂尾端肋(25)，开口的下部撑有垂尾根肋(26)，垂尾端肋(25)、垂尾根肋(26)的后端与所述开口上部、下部的机身尾段蒙皮(21)之间形成与所述后梁角盒(15)配合的固定槽口；固定槽口的上部、下部为被开口打断形成的上段垂尾后梁(27)、下段垂尾后梁(28)，上段垂尾后梁(27)上开设有安装孔(29)，下段垂尾后梁(28)上开设有安装孔(30)。
2.根据权利要求1所述的小型通用飞机平尾机身对接结构，其特征在于，平尾安定面(1)上的对接结构包括前端结构；前端结构包括：安装有轴承(11)的左固定座(13)和右固定座(12)，平尾安定面(1)上的平尾蒙皮(14)前端加工有一段凹型的平直段，右固定座(12)和左固定座(13)安装在平直段上。
3.根据权利要求2所述的小型通用飞机平尾机身对接结构，其特征在于，平尾安定面(1)上的对接结构还包括后端结构；后端结构包括：后梁角盒(15)，后梁角盒(15)安装在平尾安定面(1)的平尾后梁(16)上，且后梁角盒(15)上端设计安装孔(17)、下端设计安装孔(18)。
4.根据权利要求1所述的小型通用飞机平尾机身对接结构，其特征在于，所述垂尾端肋(25)与机身尾框(22)、上段垂尾后梁(27)固定连接，垂尾根肋(26)与机身尾框(22)、下段垂尾后梁(28)固定连接。
5.根据权利要求1所述的小型通用飞机平尾机身对接结构，其特征在于，所述开口的形状为中部大而两端小，由中部向两端呈圆弧状过渡。
6.根据权利要求1所述的小型通用飞机平尾机身对接结构，其特征在于，安装平尾的过程：先拆除垂尾安定面(3)上的方向舵(4)，使机身尾框(22)上的左连接轴(24)、右连接轴(23)分别与平尾安定面(1)的左固定座(13)上的轴承(11)的孔、右固定座(12)上的轴承(11)的孔对齐，对齐之后，直接插入；平尾安定面(1)后端的平尾后梁角盒(15)卡入垂尾安定面(3)上的上段垂尾后梁(27)与下段垂尾后梁(28)之间固定槽口，并将平尾后梁角盒(15)上的第一安装孔(17)和第二安装孔(18)分别对齐上段垂尾后梁(27)上的安装孔(29)、下段垂尾后梁(28)上的安装孔(30)，此处用螺栓(31)紧固，最后安装好方向舵(4)。
7.根据权利要求1所述的小型通用飞机平尾机身对接结构，其特征在于，拆卸平尾过程：先拆卸方向舵(4)，拆除连接平尾后梁角盒(15)与上段垂尾后梁(27)、下段垂尾后梁(28)的螺栓，拔出平尾。
8.根据权利要求1所述的小型通用飞机平尾机身对接结构，其特征在于，小型通用飞机的尾翼包括平尾和垂尾，平尾由平尾安定面(1)及其后缘处的升降舵(2)构成，垂尾由垂尾安定面(3)及其后缘处的方向舵(4)组成，其中垂尾安定面(3)和机身尾段(5)一体化成型。
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