一种全包围式头锥装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种全包围式头锥装置，包括芯轴组件、圆环、若干斜拉索、若干斜撑骨架；若干斜拉索均匀设置，且整体形态为伞状发散结构，且斜拉索为柔性连接结构；若干斜撑骨架均匀设置，且整体形态为伞状发散结构；所述斜撑骨架为板式材质组合铆接而成。本发明专利技术的有益效果：(1)头锥骨架采用腹板式铆接结构，实现头锥结构轻量化设计同时可将集中载荷均匀扩散至艇首；(2)再结合斜拉索的柔性特质，不但可以传递水平方向拉力还可承受侧向力，避免了硬式桁架结构头锥桁条环绕艇囊自身扭转，同时减小艇体表面应力集中，减小艇首褶皱变形。

A full encircling head cone device

The invention discloses a full encircling head cone device, which comprises a core shaft assembly, a ring, a number of inclined cables and a number of inclined braces, and a number of inclined cables are arranged evenly, and the whole shape is an umbrella shaped divergent structure, and the cable is a flexible connection structure, and a number of inclined braces are uniformly arranged and the whole shape is umbrella shaped divergent structure. The diagonal bracing frame is formed by riveting the plate type material. The beneficial effects of the invention are as follows: (1) the head cone framework adopts the web type riveting structure to realize the lightweight design of the head cone structure and spread the concentrated load evenly to the head of the boat. (2) the flexible characteristics of the cable-stayed cable can not only transfer the horizontal tension but also the lateral force, and the hard truss structure head cone truss surround can be avoided. The hull can twist itself, reduce the stress concentration on the surface of the hull, and reduce the boat head fold deformation.

【技术实现步骤摘要】
一种全包围式头锥装置
本专利技术涉及一种飞艇
，尤其涉及的是一种全包围式头锥装置。
技术介绍
飞艇是一种轻于空气的飞行器，依靠静升力驻空，实现长时间定点悬停和低速机动飞行，具有飞行高度高、覆盖范围大、信息获取与传输能力强、可快速布置和转移等优势。飞艇的一种飞艇用全包围式头锥装置主要用于飞行过程中维持艇体头部气动外形和地面系留时，与地面锚泊装置连接。头锥是系留飞艇的主要部件，位于囊体前端，其主要作用是一方面为满足飞艇牵引和地面系留的需要，并将牵引和地面系留时的集中载荷较均匀的传递给囊体；另一方面为维持飞艇头部形状。现有300m3～4500m3飞艇头锥产品存在以下几种问题：(1)飞艇产品地面系留时采用硬结构连接，忽略其俯仰和旋转所带来的不利影响；(2)头锥结构与艇首蒙皮的连接采用长曲线形、沿艇囊纵向向后延伸的硬式桁架结构，虽可以从一定程度上提高载荷分散能力，但使得飞艇重量增加，影响其性能。(3)传统头锥硬式桁架结构，虽可以确保艇首纵向连贯性，但因为巡航阻力和地面锚泊时，横向反作用力而造成的变形，使得桁架结构一侧压缩另一侧拉伸，与此同时，桁条环绕艇囊造成自身扭转，使桁条末端穿入艇囊，在相应部位发生褶皱。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供了一种能够柔性补偿连接，及时在巡航阻力和地面锚泊时给予受力调整的全包围式头锥装置，有效减小艇首褶皱变形。本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的：本专利技术包括芯轴组件、圆环、若干斜拉索、若干斜撑骨架；若干斜拉索均匀设置，且整体形态为伞状发散结构，所述斜拉索一端连接在芯轴组件上，另一端连接在飞艇囊体上，且斜拉索为柔性连接结构；若干斜撑骨架均匀设置，且整体形态为伞状发散结构，并与飞艇囊体前端贴合，所述斜撑骨架一端固定在芯轴组件，另一端固定在圆环上，且若干斜拉索形成的整体结构包围在若干斜撑骨架形成的整体结构外侧；所述斜撑骨架为板式材质组合固定连接而成。优选的，所述芯轴组件包括系留接头、第一连接板、若干中部撑板、第二连接板、若干拉索连接耳片；所述系留接头为中空的圆柱管状结构，顶端设有限位部，底端焊接第二连接板，第二连接板顶面焊接中部撑板底面，中部撑板顶面焊接第一连接板底面，所述若干中部撑板均匀立焊于第一连接板与第二连接板之间，所述若干拉索连接耳片均匀的焊接在系留接头外圆周面上，且位于第一连接板与限位凹槽之间。优选的，所述中部撑板为八个，均匀间隔固定在系留接头外圆上，斜拉索为八个，均匀间隔设置在每两个中部撑板之间，所述第一连接板与第二连接板均为喇叭状结构，中部撑板为中部开设一个U型缺口，所述拉索连接耳片为一体成型的U型件，包括两个立板和一个底板，底板焊接在系留接头圆周面上，两个立板上均开设用于安装斜拉索的安装孔。优选的，所述圆环为拼接结构，包括两个半圆环、两个圆环接头，两个半圆环的一端由一个圆环接头铆接在一起，两个半圆环的另一端由另一个圆环接头铆接在一起。优选的，所述斜拉索为高强力绳编制而成，两端被编制成环形结构，一端利用安装孔与拉索连接耳片固定连接，另一端与飞艇囊体固定连接。优选的，还包括用于加强斜撑骨架与圆环连接处稳定性的加强角片，固定在斜撑骨架与圆环连接处，为一体成型的U型结构。优选的，所述斜撑骨架为薄壁式铝合金材质组合铆接而成，包括上左侧件、上右侧件、连接板、底件；上左侧件与上右侧件均为L型结构，上左侧件固定在连接板上部左侧，上右侧件固定在连接板上部右侧，且上左侧件与上右侧件背对背对齐设置，所述底件为L型结构，固定在连接件底部右侧，所述连接板为梯形板或三角形板状结构，上左侧件与底件靠近的一端焊接在圆环上，另一端焊接在芯轴组件上。优选的，所述斜撑骨架还包括第一加强筋、第二加强筋、第三加强筋，第一加强筋、第二加强筋分别固定在斜撑骨架的1/4-1/3处和1/2-2/3处，第三加强筋固定在上左侧件与底件靠近的一端根部。优选的，所述第一加强筋、第二加强筋均为L型结构，第三加强筋为板状结构。本专利技术相比现有技术具有以下优点：(1)头锥结构形式通用化设计。本专利技术可适用于300m3～4500m3飞艇使用。(2)头锥结构轻量化设计。飞艇用头锥取消了长曲线形、沿艇囊纵向向后延伸的硬式桁架结构，采用航空腹板式铆接结构形式，可有效减小头锥结构重量，较传统铝合金杆件焊接结构，重量减小近7％，此头锥结构前部较强，后部较弱，为伞型结构，可将集中载荷均匀扩散至艇首。(3)有效保持艇体气动外形，提升艇首抗褶皱能力。为避免巡航阻力和地面锚泊时，头锥横向反作用力而造成的飞艇艇首变形和应力集中，取消传统飞艇头锥硬式桁架结构，新型头锥采用腹板式铆接骨架结构和柔性拉索结构形式，不但可以传递水平方向拉力还可承受侧向力，避免了硬式桁架结构头锥桁条环绕艇囊自身扭转，同时减小艇体表面应力集中，减小艇首褶皱变形。附图说明图1是本专利技术一种全包围式头锥装置的结构示意图；图2是本专利技术的芯轴组件结构示意图；图3是本专利技术的圆环结构示意图；图4是本专利技术的斜拉索结构示意图；图5本专利技术的加强角片结构示意图；图6是本专利技术的斜撑骨架结构示意图。图中序号：芯轴组件1、系留接头11、限位部111、顶部连接板12、中部撑板13、底部连接板14、拉索连接耳片15、圆环2、半圆环21、圆环接头22、斜拉索3、加强角片4、斜撑骨架5、上左侧件51、上右侧件52、连接板53、底件54、第一加强筋55、第二加强筋56、第三加强筋57。具体实施方式下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。如图1所示，本实施例中一种飞艇用全包围式头锥装置包括芯轴组件1、圆环2、若干斜拉索3、若干斜撑骨架5；芯轴组件1是组合式一种飞艇用全包围式头锥装置中心骨架，为一体式焊接结构，若干斜拉3均匀设置，且整体形态为伞状发散结构，所述斜拉索3一端连接在芯轴组件1上，另一端连接在飞艇囊体上，且斜拉索3为柔性连接结构，使得芯轴组件1与飞艇囊体之间柔性连接，减小艇体表面应力集中；若干斜撑骨架5均匀设置，且整体形态为伞状发散结构，并与飞艇囊体前端贴合，所述若干斜撑骨架5一端均固定在芯轴组件1，另一端均固定在圆环2上，且若干斜拉索3形成的整体结构包围在若干斜撑骨架5形成的整体结构外侧，所述斜撑骨架5为板式材质组合固定连接而成。如图2所示，所述芯轴组件1包括系留接头11、第一连接板12、若干中部撑板13、第二连接板14、若干拉索连接耳片15；所述系留接头11为中空的圆柱管状结构，顶端设有限位部111，限位部有几种结构，可以为如图中所示的限位凹槽的结构，所述限位凹槽为用直径大于系留接头11的两个环形凸起间隔排列形成，也可以直接在系留接头端部利用模具压出一圈凹槽，其作用都是用于与地面系留装置定位锁紧，底端焊接第二连接板14，第二连接板14顶面焊接中部撑板13底面，中部撑板13顶面焊接第一连接板12底面，所述若干中部撑板13均匀立焊于第一连接板12与第二连接板14之间，所述若干拉索连接耳片15均匀的焊接在系留接头外圆周面上，且位于第一连接板12与限位凹槽111之间。所述中部撑板13为八个，均匀间隔固定在系留接头11外圆上，斜拉索3为八个，均匀间隔设置在每两个中部撑板13之间，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全包围式头锥装置，其特征在于，包括芯轴组件、圆环、若干斜拉索、若干斜撑骨架；若干斜拉索均布设置，且整体形态为伞状发散结构，所述斜拉索一端连接在芯轴组件上，另一端连接在飞艇囊体上，且斜拉索为柔性连接结构；若干斜撑骨架均匀设置，且整体形态为伞状发散结构，并与飞艇囊体前端贴合，所述斜撑骨架一端固定在芯轴组件，另一端固定在圆环上，且若干斜拉索形成的整体结构包围在若干斜撑骨架形成的整体结构外侧；所述斜撑骨架为板式材质组合固定连接而成。

【技术特征摘要】
1.一种全包围式头锥装置，其特征在于，包括芯轴组件、圆环、若干斜拉索、若干斜撑骨架；若干斜拉索均布设置，且整体形态为伞状发散结构，所述斜拉索一端连接在芯轴组件上，另一端连接在飞艇囊体上，且斜拉索为柔性连接结构；若干斜撑骨架均匀设置，且整体形态为伞状发散结构，并与飞艇囊体前端贴合，所述斜撑骨架一端固定在芯轴组件，另一端固定在圆环上，且若干斜拉索形成的整体结构包围在若干斜撑骨架形成的整体结构外侧；所述斜撑骨架为板式材质组合固定连接而成。2.根据权利要求1所述的一种全包围式头锥装置，其特征在于，所述芯轴组件包括系留接头、第一连接板、若干中部撑板、第二连接板、若干拉索连接耳片；所述系留接头为中空的圆柱管状结构，顶端设有限位部，底端焊接第二连接板，第二连接板顶面焊接中部撑板底面，中部撑板顶面焊接第一连接板底面，所述若干中部撑板均匀立焊于第一连接板与第二连接板之间，所述若干拉索连接耳片均匀的焊接在系留接头外圆周面上，且位于第一连接板与限位凹槽之间。3.根据权利要求2所述的一种全包围式头锥装置，其特征在于，所述中部撑板为八个，均匀间隔固定在系留接头外圆上，斜拉索为八个，均匀间隔设置在每两个中部撑板之间，所述第一连接板与第二连接板均为喇叭状结构，中部撑板为中部开设一个U型缺口，所述拉索连接耳片为一体成型的U型件，包括两个立板和一个底板，底板焊接在系留接头圆周面上，两个立板上均开设用于安装斜拉索的安装孔。4.根据权利要求1所述的一种全包围式头锥装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：李浩，张志富，杨占锋，王平安，陶海峰，杨俊博，仝允，黄小庆，闫修，贺旭东，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：安徽,34