结构体、悬架系统、发动机组件和飞行器技术方案

本实用新型专利技术提供了一种飞行器的结构体(特别地，后吊架整流罩)，该结构体包括：固定部件；板状件，其为结构体的外部构件；以及多个连接单元，所述多个连接单元中的每一连接单元将板状件以铰接的方式连接至固定部件，其中，多个连接单元包括第一连接单元、第二连接单元和第三连接单元，并且这三个连接单元共同实现板状件与固定部件的静定连接以使结构体形成几何不变结构。本实用新型专利技术还提供了包括上述结构体的悬架系统、发动机组件和飞行器。通过本实用新型专利技术所述提供这种可靠连接方式，允许后吊架整流罩的底板能够自由热膨胀而不会对其他部件产生影响，从而有效降低底板的热应力水平、维持整个整流罩的良好的空气动力学性能并且减轻结构重量。

Structures, suspension systems, engine components and aircraft

【技术实现步骤摘要】
结构体、悬架系统、发动机组件和飞行器
本技术涉及飞行器领域，特别是涉及具有静定连接的后吊架整流罩、悬架系统、发动机组件以及飞行器。更具体地，涉及对飞行器中的板状件的连接，其中，该板状件可能是结构体的最外侧构件(特别地，飞行器的最外侧构件)，或者是在使用过程中相对于周围结构具有较大的变形量，抑或是具有质量轻、成本低、便于拆卸及维护的需求等。
技术介绍
在飞行器工程中，主要是通过刚性连接的方式来将外部板件固定。而借助螺钉、铆钉等紧固件的连接作为刚性连接的典型形式，被大量应用于飞行器结构的固定中。然而，在如飞行器这样的对重量、精度、成本和维护等方面均有严格要求的应用环境下，借助紧固件的刚性连接可能并非为最理想的连接方式。下面，将以飞行器悬架系统中的后吊架整流罩为例对上述情况进行说明。悬架系统被设计成在飞行器的发动机与机翼之间形成连接接口。后吊架整流罩(APF)作为悬架系统中的副结构之一，具有多种功能，包括形成耐热或耐火屏障，以及在发动机排气装置与悬挂吊架之间形成空气动力连续性。因此，具有轻质、耐高温、空气动力学性能优良等要求。此外，后吊架整流罩作为飞行器悬架系统中的副结构(非主要结构)之一，还希望其材料、制造、维修等方面的成本都不要过于高昂。然而，现有技术的后吊架整流罩还需要进一步改进才能很好地满足这些要求。后吊架整流罩包括位于底部的热防护面板，该热防护面板由于直接接触发动机的高温喷射流而相对于后吊架整流罩的其余部分更容易产生热膨胀。在现有技术中，后吊架整流罩的包括热防护面板在内各个部件往往通过刚性连接方式固定在一起。这就使得热防护面板在受到高温时不能很好地自由地膨胀，因此可能会产生较高强度的热应力，进而可能会导致局部应力较为集中。此外，现有技术的刚性连接可能会导致底板受到发动机的高温射流时产生的振动直接传递至相邻结构。特别地，在大多数情况下，热防护面板都是通过铆钉等紧固件刚性连接至整流罩的主体部分，这就需要安装大量的紧固件，由此会产生较大重量而且增加整流罩的拆卸/安装的复杂性。本领域技术人员还已知的是，当后吊架整流罩中的底板或任何其他结构需要维修或更换时，操作复杂并因此导致较高的成本。因此，对现有技术的后吊架整流罩的连接方式、尤其是关于底部的热防护面板的固定方式做进一步改进将是理想的。
技术实现思路
在本部分中提供本技术的总概要，而不是本技术完全范围或本技术所有特征的全面公开。本技术意在至少部分地克服和/或减轻与现有技术相关的上述问题。本技术的一个目的在于提供一种能够用于飞行器中的外部板件的连接的非刚性连接结构。本技术的另一目的在于提供一种具有减少的连接件的数量的连接结构。本技术的另一目的在于提供一种便于拆卸和安装的连接结构。本技术的另一目的在于提供一种能够节约制造成本的连接结构。本技术的另一目的在于提供一种能够减轻飞行器的重量的连接结构。本技术的又一目的在于提供一种允许底板自由热膨胀的结构体(后吊架整流罩)。本技术的又一目的在于提供一种能够延长使用寿命的结构体(后吊架整流罩)。本技术的再一目的在于提供一种具有改进的后吊架整流罩的悬架系统。本技术的再一目的在于提供一种具有改进的悬架系统的发动机组件。本技术的再一目的在于提供一种具有改进的发动机组件的飞行器。为了实现上述目的中的至少一个，本技术提供了一种用于飞行器中的结构体，所述结构体包括：固定部件；板状件，该板状件为结构体的外部构件；以及多个连接单元，所述多个连接单元中的每个连接单元将板状件以铰接的方式连接至固定部件，其中，多个连接单元至少包括第一连接单元、第二连接单元和第三连接单元，这三个连接单元共同实现所述板状件与所述固定部件的静定连接以使结构体形成几何不变结构。多个连接单元中的每个连接单元包括：第一元件，其固定至或一体地形成在固定部件上；第二元件，其固定至或一体地形成在板状件上并且位于与第一元件相对应的位置处；以及第三元件，其将第一元件和第二元件联接在一起，第三元件构造成允许第一元件和第二元件相对于彼此枢转或者允许第一元件和第二元件相对于彼此枢转且平移。优选地，第一连接单元、第二连接单元和第三连接单元分别安装成允许板状件相对于固定部件围绕空间三轴枢转，并且第一连接单元、第二连接单元和第三连接单元以不共线的方式布置。可选地，第一连接单元、第二连接单元和第三连接单元中的一者的第一元件和第二元件经由相应的第三元件联接成不能够相对于彼此平移，剩余两者中的一者的第一元件和第二元件经由相应的第三元件联接成能够相对于彼此沿着板状件所处的平面上的第一轴线平移，剩余两者中的另一者的第一元件和第二元件经由相应的第三元件联接成能够相对于彼此沿着第一轴线和板状件所处的平面上的不同于第一轴线的第二轴线平移。或者可选地，第一连接单元、第二连接单元和第三连接单元中的一者的第一元件和第二元件经由相应的第三元件联接成能够相对于彼此沿着板状件所处的平面上的第一轴线平移，剩余两者中的每一者的第一元件和第二元件经由相应的第三元件联接成能够相对于彼此沿着板状件所处的平面上的不同于第一轴线的第二轴线平移。优选地，多个连接单元还包括至少一个备用连接单元，该备用连接单元用于在第一连接单元、第二连接单元和第三连接单元中的一者或多者失效时提供补足约束；并且/或者第一连接单元、第二连接单元和第三连接单元中的一者或多者设置有失效安全机构。其中，第三元件至少包括允许第一元件和第二元件相对于彼此枢转的结构，例如销钉、螺栓或螺柱结构和关节轴承等；可选地，还包括允许所述第一元件和所述第二元件相对于彼此平移的结构，比如滑动衬套。优选地，板状件与结构体的其余部分之间不存在任何刚性连接；或者，板状件与结构体的其余部分之间不存在任何刚性连接并且在板状件不发生膨胀变形的情况下不存在直接接触。根据本技术所提供的飞行器的结构体所具有的优点至少包括：避免了对板状件的刚性连接，允许板状件的自由膨胀和变形；仅通过最少两个连接单元就能实现对板状件的固定，大大减少了紧固件的数量或者消除了例如铆钉或螺栓之类的紧固件的使用，明显简化了结构体的组装和拆卸；允许板状件厚度减小，因此减轻了总体重量；相应地，能够降低维护成本和制造成本；此外，本技术的连接单元无需承受所连接的部件之间热变形不一致导致的较大应力。可选地，多个连接单元中的每个连接单元均具有相同或相似的构型，这样可以允许批量化地生产各个元件，有利于节约成本。具体地，根据本技术的用于飞行器中的结构体为后吊架整流罩，并且板状件为后吊架整流罩的用于维持空气动力学外形和/或用于起热防护作用的外面板。根据本技术的后吊架整流罩通过采用本技术的连接单元而允许底板自由膨胀，且不会将热量和热变形传递至侧板、肋板、侧梁甚至顶板(基板)，使得这些结构热应力水平显著降低，具备了减小厚度及尺寸或是简化形状的可能，同时允许更低的加工精度，因此既能减轻整体重量，又大大节约了制造装配成本；并且由于取消了大量的紧固件，避免了紧固件周围的疲劳裂纹萌生，延长部件的服役寿命。为了实现上述目的中的至少一个，根据本技术的再一方面，还提供了一种用于发动机的悬架系统，该悬架系统设置在飞行器机翼与发动机之间并且位于飞行器机翼的下方或上方，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种飞行器的结构体(30)，所述结构体包括：固定部件(31，37，38，39)；板状件(32)，所述板状件为所述结构体的外部构件；以及多个连接单元(100；200；100′；200′；300′)，所述多个连接单元中的每个连接单元将所述板状件以铰接的方式连接至所述固定部件，其特征在于，所述多个连接单元包括第一连接单元(100′)、第二连接单元(200′)和第三连接单元(300′)，并且所述第一连接单元、所述第二连接单元和所述第三连接单元共同实现所述板状件与所述固定部件的静定连接以使所述结构体形成几何不变结构。

【技术特征摘要】
1.一种飞行器的结构体(30)，所述结构体包括：固定部件(31，37，38，39)；板状件(32)，所述板状件为所述结构体的外部构件；以及多个连接单元(100；200；100′；200′；300′)，所述多个连接单元中的每个连接单元将所述板状件以铰接的方式连接至所述固定部件，其特征在于，所述多个连接单元包括第一连接单元(100′)、第二连接单元(200′)和第三连接单元(300′)，并且所述第一连接单元、所述第二连接单元和所述第三连接单元共同实现所述板状件与所述固定部件的静定连接以使所述结构体形成几何不变结构。2.根据权利要求1所述的飞行器的结构体(30)，其中，所述多个连接单元中的每个连接单元包括：第一元件(101；201；101′；201′；301′)，所述第一元件固定至或一体地形成在所述固定部件上；第二元件(102；202；102′；202′；302′)，所述第二元件固定至或一体地形成在所述板状件上并且位于与所述第一元件相对应的位置处；以及第三元件(103；203；103′；203′；303′)，所述第三元件将所述第一元件和所述第二元件联接在一起，所述第三元件构造成允许所述第一元件和所述第二元件相对于彼此枢转或者允许所述第一元件和所述第二元件相对于彼此枢转且平移。3.根据权利要求2所述的飞行器的结构体(30)，其中，所述第一连接单元、所述第二连接单元和所述第三连接单元分别安装成允许所述板状件相对于所述固定部件围绕空间三轴枢转，并且所述第一连接单元、所述第二连接单元和所述第三连接单元以不共线的方式布置。4.根据权利要求3所述的飞行器的结构体(30)，其中：所述第一连接单元、所述第二连接单元和所述第三连接单元中的一者的第一元件和第二元件经由相应的第三元件联接成不能够相对于彼此平移，剩余两者中的一者的第一元件和第二元件经由相应的第三元件联接成能够相对于彼此沿着所述板状件所处的平面上的第一轴线平移，剩余两者中的另一者的第一元件和第二元件经由相应的第三元件联接成能够相对于彼此沿着所述第一轴线和所述板状件所处的平面上的不同于所述第一轴线的第二轴线平移；或者所述第一连接单元、所述第二连接单元和所述第三连接单元中的一者的第一元件和第二元件经由相应的第三元件联接成能够相对于彼此沿着所述板状件所处的平面上的第一轴线平移，剩余两者中的每一者的第一元件和第二元件经由相应的第三元件联接成能够相对于彼此沿着所述板状件所处的平面上的不同于所述第一轴线的第二轴线平移。5.根据权利要求1所述的飞行器的结构体(30)，其中：所述多个连接单元还包括至少一个备用连接单元，所述备用连接单元用于在所述第一连接单元、所述第二连接单元和所述第三连接单元中的一者或多者失效时提供补足约束；并且/或者所述第一连接单元、所述第二连接单元和所述第三连接单元中的一者或多者设置有失效安全机构。6.根据权利要求2所述的飞行器的结构体(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭立，黄玉昆，
申请(专利权)人：空客北京工程技术中心有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11