CN209972773U - 一种飞机前缘 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种飞机前缘。该飞机前缘包括沿飞机的飞行方向依次排布的前梁、翼肋、前缘舱梁和前缘蒙皮。前缘舱梁设有多段且被构造成其厚度方向大致平行于飞行方向。翼肋通过沿前缘舱梁的长度方向设置的多个支撑处而抵接支撑前缘舱梁。相邻设置的前缘舱梁通过附接于前缘舱梁的邻接位置处的板状连接件而彼此连接在一起。由于前缘舱梁通过板状连接件而彼此连接，因而由各段前缘舱梁组成的前缘舱梁组件允许的最大变形量明显增大，鸟类等异物撞击前缘舱梁时，前缘舱梁组件在变形过程中能够快速缓冲撞击力，应力波沿展向迅速向两侧传递，避免其穿过前缘舱梁；同时，板状连接件能够保证鸟类等异物撞击在各段前缘舱梁的连接处时也不会穿过前缘舱梁。
Description
技术领域
本实用新型涉及飞机制造领域的安全防护装置，特别是涉及一种飞机前缘，其具备抗鸟类等异物撞击的能力。
背景技术
根据试航规章CCAR25、FAR25和CS25的要求，运输类飞机前缘类结构设计必须满足抗鸟类等异物撞冲的要求，因此飞机机翼、尾翼等位置处的前缘的抗鸟撞性能是衡量一个飞机前缘设计是否成功的关键因素。目前已经存在的抗鸟撞方案包括：
1.在前缘内部尖端增加三角形加固件以切割鸟体，提高抗鸟撞性能。例如公布号为CN201971150U的专利，其在蜂窝夹芯前缘结构的最前端增加三角形加固件；以及公布号为CN102390520B的专利，其在前缘蒙皮内部增加三角支持结构。然而，三棱柱构造的三角支持结构的生产成本相对较高、重量较重且工艺实施操作困难。
2.在前缘密肋结构增加短梁，提高抗鸟撞性能。例如公布号为CN204250354U的专利，提出的一种设置短梁的飞机前缘防鸟撞结构。然而对于该类结构，其增设的短梁被各段翼肋被隔离开，各段翼肋连接复杂、需要增加紧固件数量、制造难度和成本较高，且允许的最大可变形量小，在飞机高速运行的鸟类撞击试验中，鸟类仍会穿过翼肋、前梁而造成飞机事故。
因而，有必要设计一种成本低廉、重量较轻且安全可靠的飞机前缘。
实用新型内容
本实用新型针对以上现有技术中存在的问题，提供了一种飞机前缘。所述飞机前缘包括沿飞机的飞行方向依次排布的前梁、翼肋、前缘舱梁和前缘蒙皮。其中，所述前缘舱梁设有多段且被构造成其厚度方向大致平行于所述飞行方向。所述翼肋通过沿所述前缘舱梁的长度方向设置的多个支撑处而抵接支撑所述前缘舱梁。相邻设置的所述前缘舱梁通过附接于所述前缘舱梁的邻接位置处的板状连接件而彼此连接在一起。
根据本实用新型的一种优选实施方式，所述前缘舱梁包括平板部。
根据本实用新型的另一种优选实施方式，所述前缘舱梁被构造成大致呈“[”形，而且所述前缘舱梁的敞口侧背离所述飞行方向。
根据本实用新型的另一种优选实施方式，所述板状连接件包括被构造成具有大致“[”形的第一连接件，其中所述第一连接件的敞口侧背离所述飞行方向。
根据本实用新型的另一种优选实施方式，所述板状连接件还包括被构造成具有大致“[”形的第二连接件，其中所述第二连接件的敞口侧与所述飞行方向相同。
根据本实用新型的另一种优选实施方式，所述第一连接件的高度被设定成小于所述前缘舱梁的高度，由此，当所述第一连接件固定于所述前缘舱梁时，所述前缘舱梁包绕所述第一连接件。
根据本实用新型的另一种优选实施方式，当板状连接件同时包括所述第一连接件和第二连接件时，所述第二连接件的高度被设定成小于所述前缘舱梁的高度，由此，当所述第二连接件固定于所述前缘舱梁时，所述前缘舱梁包绕所述第二连接件的敞口侧。
根据本实用新型的另一种优选实施方式，所述第一连接件和第二连接件沿所述飞行方向间隔设置或部分重叠设置。
根据本实用新型的另一种优选实施方式，所述第二连接件的长度大于所述第一连接件的长度。
根据本实用新型的另一种优选实施方式，相邻设置的所述支撑处的间距为1.2-2.4m。
根据本实用新型的另一种优选实施方式，所述第一连接件和所述第二连接件分别通过高锁螺栓与所述前缘舱梁彼此紧固。
根据本实用新型的另一种优选实施方式，所述第一连接件和所述第二连接件的刚度大于或等于所述前缘舱梁的刚度。
根据本实用新型的另一种优选实施方式，所述第一连接件和所述第二连接件分别被构造成铝合金制件、钛合金制件或镍合金制件。
根据本实用新型的飞机前缘包括沿飞机的飞行方向依次排布的前梁、翼肋、前缘舱梁和前缘蒙皮。前缘舱梁设有多段且被构造成其厚度方向大致平行于飞行方向。翼肋通过沿前缘舱梁的长度方向设置的多个支撑处而抵接支撑前缘舱梁。相邻设置的前缘舱梁通过附接于前缘舱梁的邻接位置处的板状连接件而彼此连接在一起。由于前缘舱梁通过板状连接件而彼此连接，因而由各段前缘舱梁组成的前缘舱梁组允许的最大变形量明显增大，鸟类等异物撞击前缘舱梁时，前缘舱梁组在变形过程中能够快速缓冲撞击力，避免其穿过前缘舱梁；同时，板状连接件能够保证鸟类等异物撞击在各段前缘舱梁的连接处时也不会穿过前缘舱梁。
附图说明
为了更好地理解本实用新型的上述及其他目的、特征、优点和功能，可以参考附图中所示的优选实施方式。附图中相同的附图标记指代相同的部件。本领域技术人员应该理解，附图旨在示意性地阐明本实用新型的优选实施方式，对本实用新型的范围没有任何限制作用，图中各个部件并非按比例绘制。
图1-2是根据本实用新型的一个优选实施方式的飞机前缘总体结构的透视性示意图，其中，图1、2分别从不同角度示出了根据飞机前缘各组成部分的配合关系；
图3是是根据本实用新型的一个优选实施方式的飞机前缘的部分结构的透视性示意图，其示出了前缘舱梁、第一连接件和第二连接件；
图4是根据本实用新型的一个优选实施方式的飞机前缘的部分结构的透视性示意图，其示出了第一连接件和第二连接件；
图5是根据本实用新型的一个优选实施方式的飞机前缘的翼肋的立体示意图；
图6是根据本实用新型的一个优选实施方式的飞机前缘的前梁的立体示意图；
图7是根据本实用新型的一个优选实施方式的飞机前缘的受到鸟类撞击后的整体结构示意图。
具体实施方式
接下来将参照附图详细描述本实用新型的飞机前缘。这里所描述的仅仅是根据本实用新型的优选实施方式，本领域技术人员可以在所述优选实施方式的基础上想到能够实现本实用新型的其他方式，所述其他方式同样落入本实用新型的范围。
在以下的具体描述中，方向性的术语，例如“水平”、“竖直”等，参考附图中描述的方向使用。本实用新型的实施例的部件可被置于多种不同的方向，方向性的术语是用于示例的目的而非限制性的。
图1-2从不同角度示出了根据本实用新型优选实施方式的飞机前缘100透视性的整体结构。如图1-7所示，根据本实用新型的飞机前缘100包括沿飞机的飞行方向依次排布的前梁104、翼肋103、前缘舱梁102和前缘蒙皮101。其中，前缘舱梁102设有多段且被构造成其厚度方向大致平行于飞行方向。翼肋103通过沿前缘舱梁102的长度方向设置的多个支撑处而抵接支撑前缘舱梁102。相邻设置的前缘舱梁102通过附接于前缘舱梁102的邻接位置处的板状连接件105而彼此连接在一起。由此，各段前缘舱梁102组成的前缘舱梁组件允许的最大变形量相较于现有技术明显增大，鸟类等异物撞击前缘舱梁组件时，前缘舱梁组件通过变形而快速缓冲撞击力，避免异物穿过前缘舱梁102；同时，板状连接件105能够保证鸟类等异物撞击在各段前缘舱梁102的连接处时也不会穿过前缘舱梁102。
参见图3并结合图1-2，优选地前缘舱梁102包括平板部。更优选地，前缘舱梁102可被设置成如图1-3所示的大致为“[”形的构造，而且前缘舱梁102的敞口侧背离飞行方向。与仅由单一平板构造组成的前缘舱梁相比，图3所示的敞口侧背离飞行方向的“[”形前缘舱梁102中，竖直方向排布的平板部1021上端、下端的水平方向排布的平板部1022、1023能够抗击更高强度的撞击力，避免异物撞击前缘舱梁102使其较快发生大形变而抵接前梁104，而对前梁104造成冲击破损。
参见图3-4并结合图1-2，优选地，板状连接件105包括被构造成具有大致“[”形的第一连接件1051，其中，第一连接件1051的敞口侧背离飞行方向。此外，板状连接件105还可进一步设置具有大致“[”形的第二连接件1052，其中第二连接件1052的敞口侧与飞行方向相同。第一连接件1051、第二连接件1052以及前缘舱梁102优选地由塑性较好的合金材料制成，由此可以实现飞机前缘100抗鸟撞冲击要求，同时满足气动性能及静强度等各项要求。
参见图3，第一连接件1051的高度可被设定成小于前缘舱梁102的高度，由此，当第一连接件1051固定于前缘舱梁102时，前缘舱梁102包绕第一连接件1051。类似地，第二连接件1052的高度被设定成小于前缘舱梁102的高度，由此，当第二连接件1052固定于前缘舱梁102时，前缘舱梁102包绕第二连接件1052的敞口侧。如图1-4所示，依照上述方式设置的第一连接件1051和第二连接件1052可被设置成沿飞行方向间隔设置。需要说明的是，虽然未示出，然而，可以理解的是，第一连接件1051和第二连接件1052还可被设置成沿飞行方向部分重叠设置，也即第一连接件1051上对应于前缘舱梁102的平板部1022、1023的部分包绕第二连接件1052上对应于前缘舱梁102的平板部1022、1023的部分的至少一部分；或者被第二连接件1052上对应于前缘舱梁102的平板部1022、1023的部分至少一部分地包绕。
参见图3，优选地，可将第二连接件1052的长度设置成大于第一连接件1051的长度。由此第一连接件1051、第二连接件1052和前缘舱梁102在前缘舱梁102的连接处形成半封闭体，保证该连接处的抗鸟撞性能。
第一连接件1051和第二连接件1052的刚度优选地被设置成大于或等于前缘舱梁102的刚度。第一连接件1051和第二连接件1052可被任选为由铝合金、钛合金或镍合金等塑性较好的制成。
一般情况下，飞机在飞行过程中可能遭遇到的鸟类主体宽度大致在100-300mm的范围内。结合一般民用飞机的飞行速度、鸟类飞行速度，可优选地将相邻设置的支撑处的间距设置成1.2-2.4m。由此，前缘舱梁102的最大变形量和飞机飞行速度、鸟类飞行速度、鸟类主体宽度等彼此对应，在遇到鸟类撞击事件时，鸟类撞击造成的冲击力大致使得前缘舱梁102处于最大变形量位置而不击穿前缘舱梁102。
作为一种优选的实施方式，可将第一连接件1051和第二连接件1052分别通过高锁螺栓与前缘舱梁102彼此紧固。
图7示出了鸟类击中飞行中的飞机后的前缘结构示意图。如图6所示，鸟类撞击前缘舱梁102连接处使前缘舱梁102产生较大的变形量，而较大的变形量提供了有效的缓冲距离，保证鸟类等异物不会穿过前缘舱梁102而破坏前梁104，有效保证了飞机的飞行安全。
综上所述，根据本实用新型的飞机前缘中，前缘舱梁通过板状连接件而彼此连接，因而由各段前缘舱梁组成的前缘舱梁组允许的最大变形量明显增大，鸟类等异物撞击前缘舱梁时，前缘舱梁组在变形过程中能够快速缓冲撞击力，避免其穿过前缘舱梁；同时，板状连接件能够保证鸟类等异物撞击在各段前缘舱梁的连接处时也不会穿过前缘舱梁。
本实用新型的保护范围仅由权利要求限定。得益于本实用新型的教导，本领域技术人员容易认识到可将本实用新型所公开结构的替代结构作为可行的替代实施方式，并且可将本实用新型所公开的实施方式进行组合以产生新的实施方式，它们同样落入所附权利要求书的范围内。
Claims (13)
1.一种飞机前缘，所述飞机前缘包括沿飞机的飞行方向依次排布的前梁、翼肋、前缘舱梁和前缘蒙皮，其中，所述前缘舱梁设有多段且被构造成其厚度方向大致平行于所述飞行方向，所述翼肋通过沿所述前缘舱梁的长度方向设置的多个支撑处而抵接支撑所述前缘舱梁，其特征在于，相邻设置的所述前缘舱梁通过附接于所述前缘舱梁的邻接位置处的板状连接件而彼此连接在一起。
2.根据权利要求1所述的飞机前缘，其特征在于，所述前缘舱梁包括平板部。
3.根据权利要求2所述的飞机前缘，其特征在于，所述前缘舱梁被构造成大致呈“[”形，而且所述前缘舱梁的敞口侧背离所述飞行方向。
4.根据权利要求3所述的飞机前缘，其特征在于，所述板状连接件包括被构造成具有大致“[”形的第一连接件，其中所述第一连接件的敞口侧背离所述飞行方向。
5.根据权利要求3或4所述的飞机前缘，其特征在于，所述板状连接件还包括被构造成具有大致“[”形的第二连接件，其中所述第二连接件的敞口侧与所述飞行方向相同。
6.根据权利要求5所述的飞机前缘，其特征在于，所述第一连接件的高度被设定成小于所述前缘舱梁的高度，由此，当所述第一连接件固定于所述前缘舱梁时，所述前缘舱梁包绕所述第一连接件。
7.根据权利要求6所述的飞机前缘，其特征在于，当板状连接件同时包括所述第一连接件和第二连接件时，所述第二连接件的高度被设定成小于所述前缘舱梁的高度，由此，当所述第二连接件固定于所述前缘舱梁时，所述前缘舱梁包绕所述第二连接件的敞口侧。
8.根据权利要求7所述的飞机前缘，其特征在于，所述第一连接件和第二连接件沿所述飞行方向间隔设置或部分重叠设置。
9.根据权利要求8所述的飞机前缘，其特征在于，所述第二连接件的长度大于所述第一连接件的长度。
10.根据权利要求1-4、6-9中任一项所述的飞机前缘，其特征在于，相邻设置的所述支撑处的间距为1.2m-2.4m。
11.根据权利要求7-9中任一项所述的飞机前缘，其特征在于，所述第一连接件和所述第二连接件分别通过高锁螺栓与所述前缘舱梁彼此紧固。
12.根据权利要求7-9中任一项所述的飞机前缘，其特征在于，所述第一连接件和所述第二连接件的刚度大于或等于所述前缘舱梁的刚度。
13.根据权利要求12所述的飞机前缘，其特征在于，所述第一连接件和所述第二连接件分别被构造成铝合金制件、钛合金制件或镍合金制件。
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