CN219927960U - 一种高安全性的轻质复合材料腹鳍结构 - Google Patents
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Abstract
本发明创造提供了一种高安全性的轻质复合材料腹鳍结构，包括腹鳍骨架及其外侧的腹鳍蒙皮；所述腹鳍骨架包括根部单元和顶部单元，腹鳍蒙皮包括根部单元外侧的根部外蒙皮结构、及顶部单元外侧的顶部外蒙皮结构，根部外蒙皮结构靠近机身一侧设有翻边结构；所述根部单元包括由根部前梁段及根部后梁段构成的根部内骨架，顶部单元包括由顶部前梁段及顶部后梁段构成的顶部内骨架。本发明创造提供的腹鳍结构设计合理,重量轻，铝合金腹鳍前梁接头、铝合金腹鳍后梁接头与机身上对应接头进行连接，可实现快速替换安装，省时省力，且在破损时能够避免对机身结构安全性的影响。
Description
技术领域
本发明创造属于航空航天技术领域，尤其是涉及一种高安全性的轻质复合材料腹鳍结构。
背景技术
腹鳍一般位于后机身腹部，用于补偿垂尾面积不足，同时也能对机身下部气流起导流作用，是一种用于改善飞机航向稳定性的结构件。传统的腹鳍由于面积、高度大，需设计成可操作的折叠式的，与起落架收放联动，起落架收起腹鳍放下，起落架放下腹鳍收起，其收放机构由操纵系统设计。这样的腹鳍收放结构复杂，要求后机身内有足够的布置空间，这不但提高的制造的技术难度和成本，还增加了结构重量。通常固定式的腹鳍与机身用托板螺母、螺钉或铆接固定。在设计中除满足静动强度要求外，还应控制疲劳应力，尤其是受载后腹鳍根部与机身连接处的载荷较大，容易损坏机身与腹鳍连接结构，甚至损坏机身结构，因此有必要进行优化改进。
发明内容
有鉴于此，本发明创造旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种高安全性的轻质复合材料腹鳍结构。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
一种高安全性的轻质复合材料腹鳍结构，包括腹鳍骨架及其外侧的腹鳍蒙皮；所述腹鳍骨架包括根部单元和顶部单元，腹鳍蒙皮包括根部单元外侧的根部外蒙皮结构、及顶部单元外侧的顶部外蒙皮结构，根部外蒙皮结构靠近机身一侧设有翻边结构；
所述根部单元包括由根部前梁段及根部后梁段构成的根部内骨架，顶部单元包括由顶部前梁段及顶部后梁段构成的顶部内骨架；所述顶部内骨架一端设有顶部肋盒，另一端设有顶部罩盒；
所述根部前梁及根部后梁朝向顶部内骨架的一端，均设有根部肋盒；所述根部前梁段远离根部肋盒一端设有前梁接头，根部后梁段远离根部肋盒一端设有后梁接头；在根部前梁段及根部后梁段外侧，对应根部肋盒分别设有根部支撑肋，在顶部前梁段及顶部后梁段外侧，对应顶部肋盒分别设有顶部支撑肋。
进一步，所述前梁接头上设有U形槽，并在U形槽上安装有连接座，所述连接座包括固定板和垂直于固定板的连接板；所述固定板上对称设有若干固定孔。
进一步，所述前梁接头及后梁接头均采用铝合金制作。
进一步，所述连接座采用铝合金制作。
进一步，所述腹鳍骨架朝向机尾一侧设有后缘条，朝向机头一侧设有前缘条，前缘条和后缘条的表面均匀腹鳍蒙皮内壁贴合。
进一步，所述后缘条包括连接于根部支撑肋的根部后缘条部分、以及连接于顶部支撑肋的顶部后缘条部分；前缘条包括连接于根部支撑肋的根部前缘条部分、以及连接于顶部支撑肋的顶部前缘条部分。
进一步，根部后缘条部分与顶部后缘条部分之间、以及根部前缘条部分与顶部前缘条部分之间，均胶粘固定。
相对于现有技术，本发明创造具有以下优势：
本发明创造提供的腹鳍结构设计合理,重量轻，铝合金腹鳍前梁接头、铝合金腹鳍后梁接头与机身上对应接头进行连接，可实现快速替换安装，省时省力，并且经过安全性优化设计，即使在腹鳍意外破损的情况下，腹鳍顶部单元也会主动损坏脱离根部单元，而不会将载荷全部由根部单元传递给机身，有效避免对机身结构安全性的影响。
附图说明
构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：
图1为本发明创造的结构示意图；
图2为本发明创造由根部一侧视角的示意图；
图3为本发明创造的结构分解状态下的示意图；
图4为本发明创造中腹鳍骨架部分的示意图；
图5为本发明创造中根部单元的示意图；
图6为本发明创造中顶部单元的示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“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发明创造和简化描述，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发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。
一种高安全性的轻质复合材料腹鳍结构，如图1至图6所示，包括腹鳍骨架1以及其外侧的腹鳍蒙皮2；所述腹鳍骨架包括根部单元3和顶部单元4，所述腹鳍蒙皮包括根部单元外侧的根部外蒙皮结构5、及顶部单元外侧的顶部外蒙皮结构6，根部外蒙皮结构靠近机身一侧设有翻边结构7。在一个可选的实施例中，在翻边结构上开设固定孔，可通过固定孔内穿设的固定件(如螺钉)将腹鳍结构与机体固定住，当然，在另一个可选的实施例中，翻边结构也可以是胶粘固定于机身蒙皮表面。所述根部单元包括由根部前梁段8及根部后梁段9构成的根部内骨架，所述顶部单元包括由顶部前梁段10及顶部后梁段11构成的顶部内骨架；所述顶部内骨架一端设有顶部肋盒12，另一端设有顶部罩盒13。
所述根部前梁及根部后梁朝向顶部内骨架的一端，均设有根部肋盒14；所述根部前梁段远离根部肋盒一端设有前梁接头15，根部后梁段远离根部肋盒一端设有后梁接头16；在根部前梁段及根部后梁段外侧，对应根部肋盒分别设有根部支撑肋17，在顶部前梁段及顶部后梁段外侧，对应顶部肋盒分别设有顶部支撑肋18。
上述前梁接头及后梁接头上均设有U形槽19，并在U形槽上安装有连接座20，连接座包括固定板21和垂直于固定板的连接板22，连接板插入U形槽内，通过连接件(如螺钉)将连接板与前梁结构固定，或是通过胶粘将连接板与前梁结构固定。在固定板上对称设有若干固定孔23，以便于连接座与机身结构连接固定。通常，上述前梁接头及后梁接头均采用铝合金制作，连接座采用铝合金制作。
上述腹鳍骨架朝向机尾一侧设有后缘条24，朝向机头一侧设有前缘条25，前缘条和后缘条的表面均匀腹鳍蒙皮内壁贴合，腹鳍蒙皮受载后将力传递给内部的腹鳍骨架，还允许腹鳍蒙皮产生一定范围内的形变，适应性更好。由于顶部单元和根部单元结构不连续，因此在腹鳍触地或其它意外碰撞的情况下，通过顶部单元先行破损脱离而有效保护根部单元，使得所受载荷不会全部直接反馈给机身结构。
在一个可选的实施例中，上述后缘条包括连接于根部支撑肋的根部后缘条部分、以及连接于顶部支撑肋的顶部后缘条部分；所述前缘条包括连接于根部支撑肋的根部前缘条部分、以及连接于顶部支撑肋的顶部前缘条部分。根部后缘条部分与顶部后缘条部分之间、以及根部前缘条部分与顶部前缘条部分之间，均胶粘固定。
本发明创造提供的腹鳍结构设计合理,重量轻，铝合金腹鳍前梁接头、铝合金腹鳍后梁接头与机身上对应接头进行连接，可实现快速替换安装，省时省力，并且经过安全性优化设计，即使在腹鳍意外破损的情况下，腹鳍顶部单元也会主动损坏脱离根部单元，而不会将载荷全部由根部单元传递给机身，有效避免对机身结构安全性的影响。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种高安全性的轻质复合材料腹鳍结构，其特征在于：包括腹鳍骨架及其外侧的腹鳍蒙皮；所述腹鳍骨架包括根部单元和顶部单元，腹鳍蒙皮包括根部单元外侧的根部外蒙皮结构、及顶部单元外侧的顶部外蒙皮结构，根部外蒙皮结构靠近机身一侧设有翻边结构；
所述根部单元包括由根部前梁段及根部后梁段构成的根部内骨架，顶部单元包括由顶部前梁段及顶部后梁段构成的顶部内骨架；所述顶部内骨架一端设有顶部肋盒，另一端设有顶部罩盒；
所述根部前梁及根部后梁朝向顶部内骨架的一端，均设有根部肋盒；所述根部前梁段远离根部肋盒一端设有前梁接头，根部后梁段远离根部肋盒一端设有后梁接头；在根部前梁段及根部后梁段外侧，对应根部肋盒分别设有根部支撑肋，在顶部前梁段及顶部后梁段外侧，对应顶部肋盒分别设有顶部支撑肋。
2.根据权利要求1所述的一种高安全性的轻质复合材料腹鳍结构，其特征在于：所述前梁接头上设有U形槽，并在U形槽上安装有连接座，所述连接座包括固定板和垂直于固定板的连接板；所述固定板上对称设有若干固定孔。
3.根据权利要求2所述的一种高安全性的轻质复合材料腹鳍结构，其特征在于：所述前梁接头及后梁接头均采用铝合金制作。
4.根据权利要求2所述的一种高安全性的轻质复合材料腹鳍结构，其特征在于：所述连接座采用铝合金制作。
5.根据权利要求1所述的一种高安全性的轻质复合材料腹鳍结构，其特征在于：所述腹鳍骨架朝向机尾一侧设有后缘条，朝向机头一侧设有前缘条。
6.根据权利要求5所述的一种高安全性的轻质复合材料腹鳍结构，其特征在于：所述后缘条包括连接于根部支撑肋的根部后缘条部分、以及连接于顶部支撑肋的顶部后缘条部分；所述前缘条包括连接于根部支撑肋的根部前缘条部分、以及连接于顶部支撑肋的顶部前缘条部分。
7.根据权利要求1所述的一种高安全性的轻质复合材料腹鳍结构，其特征在于：根部后缘条部分与顶部后缘条部分之间、以及根部前缘条部分与顶部前缘条部分之间，均胶粘固定。
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