CN220263051U - 一种轻质的复合材料后机身结构 - Google Patents
一种轻质的复合材料后机身结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN220263051U CN220263051U CN202321352591.XU CN202321352591U CN220263051U CN 220263051 U CN220263051 U CN 220263051U CN 202321352591 U CN202321352591 U CN 202321352591U CN 220263051 U CN220263051 U CN 220263051U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- frame
- reinforcing
- reinforcing frame
- bulkhead
- butt joint
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims abstract description 77
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 claims abstract description 23
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 3
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 8
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- 208000037656 Respiratory Sounds Diseases 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 1
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008093 supporting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/40—Weight reduction
Landscapes
- Body Structure For Vehicles (AREA)
Abstract
本发明创造提供了一种轻质的复合材料后机身结构，包括内框架及内框架外部的蒙皮结构，并在内框架上对称安装有两个连接头；所述内框架包括沿航向向后依次布置的对接框、第一加强框、第二加强框、第一隔框和第二隔框，对接框、第一加强框、第二加强框、第一隔框以及第二隔框均具有翻边结构；对接框与第一加强框间通过若干后机身长桁连接，在第二加强框上设有若干连接孔，在第二加强框靠近连接孔位置设有加强结构，连接头通过穿设于连接孔的紧固件与第二加强框固定；所述第一加强框两端各设有一U型接头。本发明创造提供的后机身结构简单，连接件数量少，主要结构均采用复合材料制作，结构轻量化，且传力路线清晰，传力效率高。
Description
技术领域
本发明创造属于航空航天技术领域，尤其是涉及一种轻质的复合材料后机身结构。
背景技术
飞机结构子系统中，机身不但要安置人员、电子设备、燃油系统等其他子系统，还要把机翼、尾翼、起落架及发动机连接在一起，形成一架完整的飞机，因此机身是非常重要的一个部件。通常情况下，根据总体分布，机身分为前中段和后段，都是沿机身纵向按一定间距布置的。机身前段一般主要为驾驶舱或电子设备布置舱，中段为机翼连接及出口布置舱。机身后段即为后机身，其结构比较复杂,它主要受到水平尾翼和垂直尾翼总体布局的影响，除了要考虑后机身与前中机身的对接外，还要考虑与水平尾翼、垂直尾翼、甚至是发动机的安装等因素。嫌疑技术中常见机身结构件主要采用金属材质，虽然金属材质性能稳定，但金属材料对疲劳一般比较敏感，特别是含缺口结构受拉-拉疲劳时，其疲劳强度会急剧下降，同时，金属材料构件的结构是经过对材料的再加工来实现的，制作工艺复杂，零部件数量和紧固件数量较多，制作周期长，成本也较高。
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，提出一种轻质的复合材料后机身结构。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
一种轻质的复合材料后机身结构，包括内框架及内框架外部的蒙皮结构，并在内框架上对称安装有两个连接头；所述内框架包括沿航向向后依次布置的对接框、第一加强框、第二加强框、第一隔框和第二隔框，对接框、第一加强框、第二加强框、第一隔框以及第二隔框均具有翻边结构；对接框与第一加强框间通过若干后机身长桁连接，在第二加强框上设有若干连接孔，在第二加强框靠近连接孔位置设有加强结构，连接头通过穿设于连接孔的紧固件与第二加强框固定；所述第一加强框两端各设有一U型接头。
进一步，所述加强结构包括L型的加强构件，L型加强构件布置于第二加强框异于有翻边结构的一侧，使得第二加强框在靠近连接头处形成T型的增强结构。
进一步，所述连接头采用铝合金材料制作。
进一步，所述后机身长桁在对接框外围布置有16根。
进一步，对接框、第一加强框、第二加强框、第一隔框以及第二隔框，均分别由预浸料一体成型制作而成。
进一步，所述连接头包括接头体，在接头体上设有竖向尾翼连接部和横向尾翼连接部。
进一步，所述对接框、第一加强框、第二加强框、第一隔框以及第二隔框的翻边结构，均与蒙皮结构胶铆连接成一体。
相对于现有技术，本发明创造具有以下优势：
本发明创造提供的后机身结构简单，连接件数量少，主要结构均采用复合材料制作，结构轻量化，且传力路线清晰，传力效率高，机身主要结构采用多路传力的结构布局，结构件不易开裂，有效提高结构的损伤容限特效。即使发动机或发动机尾喷管布置于后机身，本产品也能很好的耐受高温使用环境，省去隔热设计，降低设计制造成本。
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为本发明创造分解状态下的示意图；
图2为本发明创造中连接头的示意图；
图3为本发明创造中第一加强框的示意图；
图4为本发明创造中第二加强框的示意图。
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。作为举例，本发明创造中框架结构的各结构件间未明确具体连接方式的部分，既可以采取连接件进行连接，也可是粘接，或其它方式的连接，只要能够实现结构件在相应位置的固定或安装即可。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。
一种轻质的复合材料后机身结构，如图1至4所示，包括内框架1及内框架外部的蒙皮结构，并在内框架上对称安装有两个连接头2；蒙皮结构包括内框架上侧的上蒙皮3、以及内框架下侧的下蒙皮4；所述内框架包括沿航向向后依次布置的对接框5、第一加强框6、第二加强框7、第一隔框8和第二隔框9，对接框、第一加强框、第二加强框、第一隔框以及第二隔框均具有翻边结构10；对接框与第一加强框间通过若干后机身长桁11连接，在第二加强框上设有若干连接孔12，并在第二加强框靠近连接孔位置设有加强结构13。连接头通过穿设于连接孔的紧固件与第二加强框固定。
上述连接头包括接头体15，接头体通过紧固件固定于第二加强框。在接头体上设有竖向尾翼连接部16和横向尾翼连接部17。横向尾翼的机身连接结构直接与横向尾翼连接部固定。上述对接框、第一加强框、第二加强框、第一隔框以及第二隔框的翻边结构，均与蒙皮结构胶铆连接成一体。
第一加强框顶部与发动机的接头连接，主要承担发动机重量带来的法向载荷，也承担部分发动机轴向载荷。同时，在机身尾部设有竖向尾翼的情况下，所述第一加强框两端各设有一U型接头14，用于与竖向尾翼上的机身连接机构固定，并通过横向尾翼连接部与外悬段固定，有效提高了尾翼结构承载能力。第一隔框和第二隔框用来维持机身的截面形状，还受到因机身弯曲变形引起的分布压力，同时还对蒙皮和后机身长桁起支撑作用。而第一、二加强框可将装载的质量力和其他部件上的载荷，经各接头传到机身结构上的集中力加以扩散，然后以剪流的形式传给蒙皮。
蒙皮结构作为机身的气动外形，承受局部空气动力，同时承受机体弯曲变形中的剪力和弯矩，并且(和长桁共同)承受因弯矩引起的轴力，这样的结构设计，能够充分发挥碳纤维复合材料性能，减缓裂纹的产生及扩展。后机身长桁与对接框、第一加强框间一体成型，或是胶粘固定，且后机身长桁与对接框、第一加强框外表面平齐，有效避免机体在受外压时，因长桁翻边偏心而产生裂纹。
上述加强结构包括L型的加强构件，L型加强构件布置于第二加强框异于有翻边结构的一侧，使得第二加强框在靠近连接头处形成T型的增强结构。上述连接头采用铝合金材料制作，连接头用于与垂直尾翼的后梁接头、水平尾翼的前梁接头连接，能有效保证水平尾翼及垂直尾翼带来的集中载荷，连接结构不易损坏，可靠性高，寿命长。
对接框、第一加强框、第二加强框、第一隔框以及第二隔框，均分别由预浸料一体成型制作而成。其中，对接框、第一加强框、第二加强框均作加厚处理，确保具有更好的结构强度。上述后机身长桁在对接框外围布置有16根。增加了后机身结构强度，降低了工作应力水平，并使刚度变化趋于平缓。长桁作为机身结构的纵向构件，主要用于承受机身弯曲时产生的轴力，另外长桁对蒙皮有支持的作用，提高了蒙皮受压、受剪失稳的临界应力，并将它承受的部分作用在蒙皮上的气动力传递给隔框。
本发明创造提供的后机身结构简单，连接件数量少，主要结构均采用复合材料制作，结构轻量化，且传力路线清晰，传力效率高，机身主要结构采用多路传力的结构布局，结构件不易开裂，有效提高结构的损伤容限特效。即使发动机或发动机尾喷管布置于后机身，本产品也能很好的耐受高温使用环境，省去隔热设计，降低设计制造成本。
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)
1.一种轻质的复合材料后机身结构，其特征在于：包括内框架及内框架外部的蒙皮结构，并在内框架上对称安装有两个连接头；所述内框架包括沿航向向后依次布置的对接框、第一加强框、第二加强框、第一隔框和第二隔框，对接框、第一加强框、第二加强框、第一隔框以及第二隔框均具有翻边结构；对接框与第一加强框间通过若干后机身长桁连接，在第二加强框上设有若干连接孔，并在第二加强框靠近连接孔位置设有加强结构，连接头通过穿设于连接孔的紧固件与第二加强框固定；所述第一加强框两端各设有一U型接头。
2.根据权利要求1所述的一种轻质的复合材料后机身结构，其特征在于：所述加强结构包括L型的加强构件，L型加强构件布置于第二加强框异于有翻边结构的一侧。
3.根据权利要求1所述的一种轻质的复合材料后机身结构，其特征在于：所述连接头采用铝合金材料制作。
4.根据权利要求1所述的一种轻质的复合材料后机身结构，其特征在于：所述后机身长桁在对接框外围布置有16根。
5.根据权利要求1所述的一种轻质的复合材料后机身结构，其特征在于：对接框、第一加强框、第二加强框、第一隔框以及第二隔框，均分别由预浸料一体成型制作而成。
6.根据权利要求1所述的一种轻质的复合材料后机身结构，其特征在于：所述连接头包括接头体，在接头体上设有竖向尾翼连接部和横向尾翼连接部。
7.根据权利要求1所述的一种轻质的复合材料后机身结构，其特征在于：所述对接框、第一加强框、第二加强框、第一隔框以及第二隔框的翻边结构，均与蒙皮结构胶铆连接成一体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202321352591.XU CN220263051U (zh) | 2023-05-31 | 2023-05-31 | 一种轻质的复合材料后机身结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202321352591.XU CN220263051U (zh) | 2023-05-31 | 2023-05-31 | 一种轻质的复合材料后机身结构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN220263051U true CN220263051U (zh) | 2023-12-29 |
Family
ID=89320187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202321352591.XU Active CN220263051U (zh) | 2023-05-31 | 2023-05-31 | 一种轻质的复合材料后机身结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN220263051U (zh) |
-
2023
- 2023-05-31 CN CN202321352591.XU patent/CN220263051U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10640221B2 (en) | Wing airfoil stiffening for solar powered aircraft | |
| US9688382B2 (en) | Method of constructing a fixed-wing aircraft | |
| US8695922B2 (en) | Aircraft fuselage structure and method for its production | |
| US8038092B2 (en) | Engine assembly for aircraft | |
| US20180305032A1 (en) | Engine assembly for an aircraft, comprising a front engine mount incorporated with the box of the mounting pylon | |
| US20230046394A1 (en) | Structural arrangement for strut-braced wing assembly of an aircraft | |
| CN116691997A (zh) | 一种大载荷轻量化飞机 | |
| US6758439B2 (en) | Apparatuses and methods for attaching engine nacelles to aircraft | |
| CN220263051U (zh) | 一种轻质的复合材料后机身结构 | |
| CN114802698A (zh) | 在飞机中用于连接中央翼盒和隔舱的接头 | |
| US20170066518A1 (en) | Aircraft rear portion comprising a vertical stabilizer having a box-section structure including a lower portion accommodated in the fuselage | |
| KR20180041654A (ko) | 회전익기용 일체형 선체를 지닌 서브플로어 구조물 | |
| CN111099026A (zh) | 一种电动飞机动力电池系统的支撑结构 | |
| CN102849218A (zh) | 一种飞机辅助动力装置安装梁 | |
| CN219927958U (zh) | 一种大载荷轻质隐身的复合材料机身结构 | |
| CN219927960U (zh) | 一种高安全性的轻质复合材料腹鳍结构 | |
| CN112407229A (zh) | 一种无人直升机机身传力结构组件 | |
| CN220263054U (zh) | 一种大展弦比薄翼复合材料机翼结构 | |
| CN212998380U (zh) | 飞机模型的轻质机身骨架结构 | |
| CN218559191U (zh) | 进气道唇口加强框 | |
| CN115056962B (zh) | 一种上单翼飞机翼身连接结构 | |
| CN217805227U (zh) | 一种eVTOL飞机电机臂连接结构 | |
| CN219927959U (zh) | 一种大尺寸高强度轻质的复合材料尾翼结构 | |
| CN220349922U (zh) | 一种超轻型飞机复材机身蒙皮 | |
| CN217945497U (zh) | 一种eVTOL飞机平尾 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |