弹性楔形体着水试验缩比模型制造技术

本实用新型专利技术属于飞行器地面试验领域。本实用新型专利技术弹性楔形体着水试验缩比模型包括V形底部蒙皮、侧面蒙皮、框段、龙骨梁及刚性体，其中，所述框段中部固定在龙骨梁上，框段底部为V形结构，由V形底部蒙皮覆盖，两端覆盖设置有侧面蒙皮，构成弹性体，所述刚性体为具有V形结构底部的板材结构，设置在框架两侧，与设置在框架上的V形底部蒙皮、侧面蒙皮对接。本实用新型专利技术依据水上飞机船身的内部结构型式及飞机着水时的受力特点，通过刚度等效原理，对各结构件进行缩比和截面简化，确定模型缩比后各结构件的形状参数。本实用新型专利技术的刚度等效设计方法，由于考虑了飞机内部各结构件的刚度特性，对水上飞机弹性缩比模型的刚度特性模拟较为准确。

Reduced scale model for water landing test of elastic wedge

【技术实现步骤摘要】
弹性楔形体着水试验缩比模型
本技术属于飞行器地面试验领域，是一种确定V形船底的水上飞机着水载荷和动响应特性的弹性水动力试验缩比模型。
技术介绍
在水上飞机型号研发初期，简化的楔形体缩比模型常常被用来做着水响应试验以确定水上飞机的着水载荷和动响应特性。根据缩比关系，模拟水上飞机弹性机身的楔形体试验模型，相对于目前常使用的刚性着水模型，由于其模拟了实际飞机机身底部结构的刚度特性，能够更准确地反映飞机在着水过程中的加速度和受到的水压力作用响应，还能获得模型的应变和应力响应数据。因此，弹性着水模型在飞行器着水响应试验中受到极大重视，国内外的工程师们开发了各种的弹性着水模型。
技术实现思路
本技术目的是：提供一种结构简单、缩比合适，且刚度特性好，模拟准确的弹性楔形体着水试验缩比模型。本技术方案是：弹性楔形体着水试验缩比模型，其包括V形底部蒙皮、侧面蒙皮、框段3、龙骨梁7及刚性体，其中，所述框段3中部固定在龙骨梁7上，框段底部为V形结构，由V形底部蒙皮覆盖，两端覆盖设置有侧面蒙皮，构成弹性体，所述刚性体为具有V形结构底部的板材结构，设置在框架两侧，与设置在框架上的V形底部蒙皮、侧面蒙皮对接。所述V形底部蒙皮、侧面蒙皮上平行设置若干长桁，长桁与刚性体垂直。所述长桁数量为44根，且相互均匀分布，以满足试验刚度特性模拟需求。所述V形底部蒙皮与侧面蒙皮相交处设置有与长桁平行的舭桁。所述龙骨梁底部最低端为楔形体。所述框段为弹性结构件，数量为3个、4个或5个，使得模型缩比合适，同时具有较高的结构刚度，有效满足水上飞机弹性缩比模型的刚度特性模拟要求。所述长桁、舭桁和框段连接件截面为长方形截面形式。本技术技术效果是：本技术首先根据需要对全尺寸船身式水上飞机机身底部的蒙皮、长桁、舭桁、龙骨梁、框段等结构件缩比后的结构截面型式进行简化处理；能够准确模拟原模型缩比后的刚度特性，使试验结果与实际结果更接近，在工程应用具有重要意义。与传统刚性楔形体试验模型相比，本技术除了能够更准确地获得“V”型船底水上飞机着水过程中的加速度和水压力作用响应值外，还能通过加装传感器获得模型的应变和应力响应数据，进而评估模型的强度和刚度是否满足设计要求。而且结构型式简单，设计容易，生产制造成本低，具有较大的实际应用价值。附图说明：下面结合附图和实施方式对本技术进一步说明，图1为模拟弹性水上飞机机身段的楔形体着水试验缩比模型外形图；图2为楔形体模型内部结构布置图；图3为楔形体模型内部结构截面形状图。其中，图1描述弹性楔形体模型的外部形状、考虑结构弹性效应的区域与不考虑结构弹性效应的区域。根据图1，弹性楔形体模型侧面不考虑刚度特性，设计时可选择弹性模量较大的材料。除了龙骨梁根据楔形体外形将其底部设计成“V”字形截面外，其余结构件截面均设计成长方形。另外，1-刚性体、2-弹性体、3-框段、4-舭桁、5-长桁、6-蒙皮、7-龙骨梁。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术做进一步说明：本技术弹性楔形体着水试验缩比模型依据根据几何相似和动力相似性，对水上飞机机身底部的蒙皮、长桁、舭桁、龙骨梁、框段连接件等结构件的刚度特性进行缩比等效设计。某实施例中，请同时参阅图1、图2和图3，本技术弹性楔形体着水试验缩比模型包括刚性体1、V形底部蒙皮、侧面蒙皮、框段3、舭桁4、长桁5及龙骨梁7。其中，所述框段3为4个，中部垂直固定在龙骨梁7上，框段底部为V形结构，外面覆盖V形底部蒙皮，框段两端为垂直壁面，设置有侧面蒙皮，使得框段与蒙皮构成弹性体结构。所述刚性体为刚性板材结构，其底部为与框段底部一致的V形结构，设置在弹性体结构的两侧，并与设置在框架上的V形底部蒙皮、侧面蒙皮对接，实现对整体模型结构的封接。所述长桁数量为44根，均匀平行设置在V形底部蒙皮、侧面蒙皮上，并与刚性体垂直，支撑起结构刚度，以满足试验刚度特性模拟需求。所述舭桁为两根，设置在V形底部蒙皮与侧面蒙皮相交处，也与长桁平行。所述龙骨梁底部最低端为楔形体，配合刚性体、V形底部蒙皮、框段底部V形结构，形成楔形体结构，具有合适的结构刚度，以模拟水上飞机着水冲击，有效满足水上飞机弹性缩比模型的刚度特性模拟要求。本技术弹性楔形体着水试验缩比模型主要模拟了原模型蒙皮、龙骨梁、长桁、舭桁和框段连接件缩比后的刚度特性。其中，龙骨梁截面形状简化为楔形体形状，长桁、舭桁和框段连接件截面简化为长方形截面形式，底部为着水响应试验的着水区域，着水时弹性结构变形较大。根据结构对称及载荷对称分布形式，缩比模型主要模拟缩比后结构件的弯曲刚度特性；本弹性楔形体模型可采用胶接、机加工或3D打印方式进行生产，成本较低。本技术结构型式简单，设计容易，生产制造成本低，能够准确模拟原模型缩比后的刚度特性，使试验结果与实际结果更接近，在工程应用具有重要意义。与刚性楔形体试验模型相比，本技术还能通过加装传感器获得模型的应变和应力响应数据，进而评估模型的强度和刚度是否满足设计要求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.弹性楔形体着水试验缩比模型，其特征是：包括V形底部蒙皮、侧面蒙皮、框段、龙骨梁及刚性体，其中，所述框段中部固定在龙骨梁上，框段底部为V形结构，由V形底部蒙皮覆盖，两端覆盖设置有侧面蒙皮，构成弹性体，所述刚性体为具有V形结构底部的板材结构，设置在框架两侧，与设置在框架上的V形底部蒙皮、侧面蒙皮对接。/n

【技术特征摘要】
1.弹性楔形体着水试验缩比模型，其特征是：包括V形底部蒙皮、侧面蒙皮、框段、龙骨梁及刚性体，其中，所述框段中部固定在龙骨梁上，框段底部为V形结构，由V形底部蒙皮覆盖，两端覆盖设置有侧面蒙皮，构成弹性体，所述刚性体为具有V形结构底部的板材结构，设置在框架两侧，与设置在框架上的V形底部蒙皮、侧面蒙皮对接。


2.根据权利要求1所述的弹性楔形体着水试验缩比模型，其特征是：所述V形底部蒙皮、侧面蒙皮上平行设置若干长桁，长桁与刚性体垂直。


3.根据权利要求2所述的弹性楔形体着水试验缩比模型，其特征是：所述长桁数...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨仕福，曾毅，吕继航，
申请(专利权)人：中航通飞研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44