一种提升结构综合性能的民机龙骨梁结构制造技术

本实用新型专利技术提供的一种提升结构综合性能的民机龙骨梁结构，位于中机身内部，包括设置在前端的中央翼盒段结构、设置在后端的主起落架舱盒段结构和设置在主起落架舱盒段结构上方的“H”型支撑架，“H”型支撑架对主起落架舱形成支撑，传递分布载荷。起落架舱由原来的单闭室结构形成双闭室结构，提高了中机身的抗扭刚度，并且降低了此处的变形，增大了起落架舱的面积，为起落架舱内诸多的设备提供了安装空间。在飞机正常飞行过程中对中央翼盒及起落架舱段形成支撑，在飞机发生坠撞时，龙骨梁首先接触地面，结构可以及时破坏，吸收撞击所产生的能量，减小乘员身体承受的过载，提高了乘员在飞机事故中的生存概率，改善了飞机的适坠性。

A Kind of Civil Aircraft Longitudinal Beam Structure for Improving the Comprehensive Performance of Structure

【技术实现步骤摘要】
一种提升结构综合性能的民机龙骨梁结构
本技术涉及一种民机龙骨梁结构，特别涉及一种提升结构综合性能的民机龙骨梁结构，属于民用航空结构

技术介绍
在民用飞机结构中，龙骨梁是机身结构的重要组成部分之一，犹如飞机的“脊柱”，其结构完整性直接影响到飞机的飞行安全。由于机翼在中机身段通过中央翼盒对接，主起落架收放在中机身内，造成中机身下部大开口。前、后机身的载荷都要通过龙骨梁进行传递，龙骨梁是机身结构中受力最大的结构元件之一，主要承受由于机身纵向弯曲而产生的纵向轴力，使载荷的传力路线从机身的一圆截面到达另一圆截面，从而使中机身、中央翼盒和主起落架舱形成一个结构整体，在一定程度上弥补了机身大开口而引起的强度损失和其他不利影响。因此，龙骨梁的设计是民用飞机结构设计的重要组成部分。现有技术中，波音公司、空客公司在民机龙骨梁设计方面经验丰富，波音公司设计的龙骨梁一般为双梁盒段结构，最大特点为有两根很长且完整的下缘条，是龙骨梁的主要承力结构件，贯穿整个中机身，并穿过前对接框向前机身延伸约一个半框距，穿过后对接框向后延伸，止于中后机身的后对接框，在中后机身有一个对接接头。空客系列民用飞机典型龙骨梁主要是铝合金的盒式结构，在中机身下部，机身大开口的纵向对称面处，起于中机身与前机身的前对接框，止于中机身与后机身的后对接框，整个龙骨梁为盒形组合件。从传力特性来看，波音公司龙骨梁通过两根长缘条传递纵向轴力，路线清晰、直接。而空客公司龙骨梁通过下蒙皮长桁传递纵向轴力，盒形结构稳定性强。维护性方面，波音公司龙骨梁两根缘条较长，不易维护；侧板和底板可开多个观察孔，便于检查。空客公司龙骨梁中央翼与龙骨梁之间有空间，便于维护。制造和装配方面，波音公司龙骨梁零件以钣金件为主，加工方便，但是缘条装配工艺较难。空客公司龙骨梁蒙皮为化铣，长桁为型材，其余为机加件，易于装配。综合来看，现有技术主要存在以下几点缺陷：波音公司龙骨梁存在的主要缺点有长缘条传力路线长，不易维护，且长缘条在需要更换时需要整体更换，大幅增加了成本。而空客公司龙骨梁没有对中央翼盒直接进行支撑，需要另外加工零件保证中央翼盒与龙骨梁的连接，增加了加工与装配步骤，也增加了成本。此外，两家公司的龙骨梁都未在起落架舱段对上壁板进行支撑，对于宽体客机来说，起落架舱横向的跨度较窄体客机大，缺少支持的上壁板受乘客及设备压力后产生的变形大。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供的一种提升结构综合性能的民机龙骨梁结构，位于中机身内部，包括设置在前端的中央翼盒段结构、设置在后端的主起落架舱盒段结构和设置在主起落架舱盒段结构上方的“H”型支撑架，“H”型支撑架对主起落架舱形成支撑，传递分布载荷。起落架舱由原来的单闭室结构形成双闭室结构，提高了中机身的抗扭刚度，并且降低了此处的变形，增大了起落架舱的面积，为起落架舱内诸多的设备提供了安装空间。起落架舱段的均布载荷通过支架有效地传递至龙骨梁后段，降低局部应力集中，减小龙骨梁整体变形，使结构传力更为合理。在飞机正常飞行过程中对中央翼盒及起落架舱段形成支撑，在飞机发生坠撞时，龙骨梁首先接触地面，结构可以及时破坏，吸收撞击所产生的能量，减小乘员身体承受的过载，提高了乘员在飞机事故中的生存概率，改善了飞机的适坠性。为达到以上技术效果，本技术所采用的技术方案如下：一种提升结构综合性能的民机龙骨梁结构，位于中机身内部，包括设置在前端的中央翼盒段结构、设置在后端的主起落架舱盒段结构和设置在主起落架舱盒段结构上方的“H”型支撑架，所述中央翼盒段结构由加筋底板与左前侧板、右前侧板以及一号机加肋、二号机加肋、三号机加肋、四号机加肋组成，所述主起落架舱盒段结构由加筋底板与左后侧板、右后侧板以及后机加肋组成，所述“H”型支撑架由加筋板、支撑架、横向隔板和连接加强筋组成，所述“H”型支撑架通过连接加强筋连接到主起落架舱盒段结构的左后侧板和右后侧板上，形成对主起落架舱的支撑。一种提升结构综合性能的民机龙骨梁结构，进一步的，中央翼盒段结构中，加筋底板设置在底端，加筋底板上竖直设置有左前侧板和右前侧板，左前侧板和右前侧板纵向设置且相互平行，左前侧板和右前侧板之间竖直设置有一号机加肋、二号机加肋、三号机加肋、四号机加肋，一号机加肋、二号机加肋、三号机加肋、四号机加肋横向设置且相互平行。一种提升结构综合性能的民机龙骨梁结构，进一步的，主起落架舱盒段结构中，加筋底板设置在底端，加筋底板上竖直设置有左后侧板和右后侧板，左后侧板和右后侧板纵向设置且相互平行，后机加肋共有六块，横向设置在左后侧板和右后侧板之间且相互平行。一种提升结构综合性能的民机龙骨梁结构，进一步的，“H”型支撑架由两部分组成，第一部分是对称面的整块的加筋板，第二部分为安装在加筋板上的支架，支架既起到稳定壁板作用，同时也起到连接作用。一种提升结构综合性能的民机龙骨梁结构，进一步的，加筋底板沿中心对称布置有五根长桁，其中中间三根截面为“丁”字形，靠外侧的两根为“⊥”形。一种提升结构综合性能的民机龙骨梁结构，进一步的，中央翼盒段结构的左前侧板、右前侧板与主起落架舱盒段结构的左后侧板、右后侧板在连接处区域设置有三角形应力过渡区，所述三角形应力过渡区边缘处安装有过渡区加强筋，所述三角形应力过渡区还设置有两个支撑角片。一种提升结构综合性能的民机龙骨梁结构，进一步的，三角形应力过渡区还对称设置有两对支撑角片。与现有技术相比，本技术的优点在于：1.本技术提供的一种提升结构综合性能的民机龙骨梁结构，“H”型支撑架对主起落架舱形成支撑，传递分布载荷。起落架舱由原来的单闭室结构形成双闭室结构，提高了中机身的抗扭刚度，并且降低了此处的变形。2.本技术提供的一种提升结构综合性能的民机龙骨梁结构，改进了设计，采用创新型的“H”型支撑架对起落架舱进行支撑，增大了起落架舱的面积。且“H”型支撑架为简单的隔框、横板结构，为起落架舱内诸多的设备提供了安装空间。3.本技术提供的一种提升结构综合性能的民机龙骨梁结构，在飞机正常飞行过程中对中央翼盒及起落架舱段形成支撑，在飞机发生坠撞时，龙骨梁首先接触地面，结构可以及时破坏，吸收撞击所产生的能量，减小乘员身体承受的过载，提高了乘员在飞机事故中的生存概率，改善了飞机的适坠性。4.本技术提供的一种提升结构综合性能的民机龙骨梁结构，“H”型支撑架的存在使得起落架舱段的均布载荷通过支架有效地传递至龙骨梁后段，降低局部应力集中，减小龙骨梁整体变形，使结构传力更为合理。附图说明图1是本技术提供的一种提升结构综合性能的民机龙骨梁结构的结构布局示意图。图2为本技术提供的龙骨梁结构主起落架舱盒段的结构示意图。图3为本技术提供的龙骨梁结构“H”型支撑架的结构示意图。图4为本技术提供的龙骨梁与现有技术龙骨梁起落架舱截面对比图。图5为本技术提供的龙骨梁与L1011龙骨梁起落架舱截面积对比图。附图标记说明：1-加筋底板，201-左前侧板，202-右前侧板，301-一号机加肋，302-二号机加肋，303-三号机加肋，304-四号机加肋，4-“H”型支撑架，401-加筋板，402-支撑框架，403-横向隔板，404-连接加强筋，501-左后侧板，502-右后侧板，6-后机加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提升结构综合性能的民机龙骨梁结构，其特征在于：位于中机身内部，包括设置在前端的中央翼盒段结构、设置在后端的主起落架舱盒段结构和设置在主起落架舱盒段结构上方的“H”型支撑架(4)，所述中央翼盒段结构由加筋底板(1)与左前侧板(201)、右前侧板(202)以及一号机加肋(301)、二号机加肋(302)、三号机加肋(303)、四号机加肋(304)组成，所述主起落架舱盒段结构由加筋底板(1)与左后侧板(501)、右后侧板(502)以及后机加肋(6)组成，所述“H”型支撑架(4)由加筋板(401)、支撑架(402)、横向隔板(403)和连接加强筋(404)组成，所述“H”型支撑架通过连接加强筋(404)连接到主起落架舱盒段结构的左后侧板(501)和右后侧板(502)上，形成对主起落架舱的支撑。

【技术特征摘要】
1.一种提升结构综合性能的民机龙骨梁结构，其特征在于：位于中机身内部，包括设置在前端的中央翼盒段结构、设置在后端的主起落架舱盒段结构和设置在主起落架舱盒段结构上方的“H”型支撑架(4)，所述中央翼盒段结构由加筋底板(1)与左前侧板(201)、右前侧板(202)以及一号机加肋(301)、二号机加肋(302)、三号机加肋(303)、四号机加肋(304)组成，所述主起落架舱盒段结构由加筋底板(1)与左后侧板(501)、右后侧板(502)以及后机加肋(6)组成，所述“H”型支撑架(4)由加筋板(401)、支撑架(402)、横向隔板(403)和连接加强筋(404)组成，所述“H”型支撑架通过连接加强筋(404)连接到主起落架舱盒段结构的左后侧板(501)和右后侧板(502)上，形成对主起落架舱的支撑。2.根据权利要求1所述的一种提升结构综合性能的民机龙骨梁结构，其特征在于：所述中央翼盒段结构中，加筋底板(1)设置在底端，加筋底板(1)上竖直设置有左前侧板(201)和右前侧板(202)，左前侧板(201)和右前侧板(202)纵向设置且相互平行，左前侧板(201)和右前侧板(202)之间竖直设置有一号机加肋(301)、二号机加肋(302)、三号机加肋(303)、四号机加肋(304)，一号机加肋(301)、二号机加肋(302)、三号机加肋(303)、四号机加肋(304)横向设置且相互...

【专利技术属性】
技术研发人员：田云，彭超，
申请(专利权)人：湖北鸿翼航空科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42