一种大载荷轻量化飞机制造技术

本发明专利技术创造提供了一种大载荷轻量化飞机，包括机身、机翼、以及机身尾部的数个尾翼，其中，机身包括前机身部分和后机身部分，二者间通过对接框固定；前机身部分包括前机身内框及前机身外蒙皮结构，后机身部分包括后机身内框架及后机身蒙皮结构，在后机身内框架上对称安装有两个尾翼连接头；机翼包括机翼主体及副翼，机翼主体包括机翼骨架及机翼外蒙皮结构；副翼包括副翼本体及其两端安装的副翼肋盒；尾翼包括后侧设有安装槽的安定面，安定面安装槽内装有操纵面，操纵面由一传动轴驱动。本发明专利技术创造最大程度利用复合材料进行轻量化设计，并在受力关键部位采用金属材料增强，兼顾轻量化、机动性能以及气动性能，耐久性好，寿命有保障。障。障。

【技术实现步骤摘要】
一种大载荷轻量化飞机


[0001]本专利技术创造属于航空航天
，尤其是涉及一种大载荷轻量化飞机。

技术介绍

[0002]随着航空技术的发展，无论是民机还是军机，不仅要求飞机有可靠的使用寿命，同时，为了作战、侦查、勘测等实际应用的需要或是考虑到机身阻力的影响，还需要有良好的隐身性能以及良好的机动性能。一般情况下，机身产生的升力很小，但产生的零升阻力却很大，因此尽量小的机身最大横截面积有利于提高飞机的上述性能。但是，随着机身横截面积减小，随之而来的结构强度及稳定性问题比较突出，虽然现有技术中已考虑到轻量化设计，如专利CN 109484609A、CN 214002025U、以及CN 102167155B所公开的飞机或飞行器，但是，这些飞机或飞行器针对隐身性能以及机动性能等方面的研究，已经不符合现代日益增长的使用性能需求。尤其是对于采用或包含有复合材料结构件制造的固定翼飞机，其隐身性能以及机动性能的实现，非常依赖于机身及机翼结构设计，通常情况下只能侧重满足其中某一性能需要，而无法同时兼顾轻量化、气动性能、隐身性能及机动性能多个方面。因此，有必要对现有的飞机产品进行合理改进。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术创造旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种大载荷轻量化飞机，通过合理的结构件设计，最大化的利用复合材料替代金属件，轻量化减重设计效果显著，同时，气动性能、隐身性能、机动性能均得到质的提升。
[0004]为达到上述目的，本专利技术创造的技术方案是这样实现的：
[0005]一种大载荷轻量化飞机，包括机身、机身两侧的机翼、以及机身尾部的数个尾翼；其中机身包括前机身部分和后机身部分，二者间通过对接框固定，前、后机身上均可布置对接框，并在对接框上设有连接孔，通过穿设于连接孔的连接件将前、后机身部分的对接框固定住；
[0006]如图3所示，前机身部分包括前机身内框及其外侧的前机身外蒙皮结构，前机身内框包括前机身框架及前机身框架外围的纵向元件，并在前机身框架上对称安装有两组机翼连接头；所述前机身框架包括沿机身向前依次布置的前机身对接框、前机身前加强框、机翼前连接框、机翼后连接框和前机身中部加强框；前机身对接框与前机身前加强框间、前机身前加强框与机翼前连接框间、以及前机身对接框与机翼前连接框间、机翼前连接框与机翼后连接框间，均通过短桁相连接；所述纵向元件包括沿机身长度方向布置的数个前机身长桁，前机身对接框、前机身前加强框及前机身中部加强框，均同时与各前机身长桁固定，前机身对接框、前机身前加强框及前机身中部加强框外缘均设有与前机身外蒙皮结构贴合的翻边结构。
[0007]如图4至图7所示，后机身部分包括后机身内框架及其外侧的后机身蒙皮结构，并在后机身内框架上对称安装有两个尾翼连接接头；所述后机身内框架包括沿机身向后依次
布置的后机身对接框、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；所述尾翼连接头包括接头体，在接头体上设有垂尾连接部和平尾连接部；
[0008]如图8至图12所示，所述机翼包括机翼主体及机翼主体安装槽内安装的副翼，所述机翼主体包括机翼骨架及机翼骨架外侧的机翼外蒙皮结构；所述机翼骨架包括纵向构件单元和横向构件单元，纵向构件单元包括前梁、中梁和后梁，前梁与中梁之间、以及中梁与后梁之间均呈锐角布置，横向构件单元包括在前梁与中梁之间、在中梁与后梁之间、以及在前梁朝向机身前方的一侧布置的若干翼肋；在前梁、中梁以及后梁上，均设有用于与机身连接的翼梁连接头，且翼梁连接头均外伸出外蒙皮结构的大开口端；前梁与中梁间设有金属加强肋；所述前梁、中梁、后梁、翼肋以及金属加强肋的侧面，均与机翼外蒙皮结构内表面贴合；
[0009]如图12所示，所述副翼包括副翼本体及副翼本体两端安装的副翼肋盒，在副翼本体后缘位置设有后缘条；所述副翼本体包括泡沫夹芯及泡沫夹芯外侧的副翼外蒙皮结构，泡沫夹心内穿设有金属转轴，在金属转轴两端分别安装有金属接头；金属转轴上连接有传动转轴，通过传动转轴与舵机短轴连接，实现操纵动力传递；所述金属转轴中部安装有球形轴承，并在副翼外蒙皮结构上设有轴承避让孔；此两金属接头分别固定于其所对应的副翼肋盒；
[0010]如图13至19所示，所述尾翼包括安定面，该安定面后侧设有安装槽，在安装槽内装有操纵面，操纵面由一传动轴驱动；所述安定面包括内骨架及内骨架结构外侧的蒙皮结构，内骨架包括前梁和后梁，并在前、后梁间布置有若干加强翼肋。
[0011]进一步，前机身前加强框与机翼前连接框间、机翼前连接框间与机翼后连接框间、机翼后连接框与前机身中部加强框间、以及前机身中部加强框向机头一侧，均布置有至少一个隔框，各隔框均通过短桁与至少一侧所对应的框架结构进行固定。
[0012]进一步，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，尾翼连接头通过穿设于连接孔的紧固件与第二加强框固定。
[0013]进一步，在机身尾部设有垂尾的情况下，所述第一加强框两端各设有一用于固定垂尾的U型截面接头，通常，与垂尾上的机身连接结构固定。
[0014]进一步，所述加强翼肋包括肋板，在肋板两侧分别布置有凵型的加强构件；所述前梁一端设有T型的前梁对接段，另一端设有机身连接结构；机身连接结构整体呈凵型，包括主体和主体两侧的侧板，在主体及其两侧的侧板上分别设有数个连接孔；
[0015]所述前梁横截面呈凵型，包括前梁体及前梁体两侧的前梁侧板；所述后梁一端设有T型的后梁对接段，另一端设有外悬段；后梁横截面呈凵型，包括后梁体及后梁体两侧的后梁侧板；后梁对接段与所述前梁对接段处于内骨架的同侧，且二者同时固定于翼尖盒；
[0016]后梁对接段呈凵型结构，包括两后梁侧板末端分别设置的后梁对接板，后梁侧板外表面均突出于其所对应后梁对接板外表面，翼尖盒装配于骨架后，翼尖盒两侧表面分别与所对应的前梁侧板表面平齐。
[0017]进一步，两所述后梁对接板间设有立板，并且在后梁对接板朝向后梁侧板的一侧设有对接尾板，对接尾板外表面低于后梁对接板外表面，二者间形成定位台阶，当后梁对接段插装于后梁末端时，后梁侧板末端抵住定位台阶，而对接尾板与后梁侧板贴合，进而使对
接尾板与后梁侧板结合处形成加强结构。
[0018]进一步，所述前梁对接段包括在两前梁侧板末端分别设置的前梁对接板，并且，前梁侧板外表面均突出于其所对应前梁对接板外表面。
[0019]进一步，所述翼梁连接头上设有接头端耳片，耳片上设有数个连接孔，连接孔轴向垂直于纵向构件单元所在平面。
[0020]进一步，所述翼梁连接头包括口字型的连接部，前梁、中梁及后梁均与相应的翼梁连接头插接，并通过胶粘固定。
[0021]进一步，所述前梁、中梁和后梁的横截面均呈口字型。
[0022]相对于现有技术，本专利技术创造具有以下优势：
[0023]本专利技术创造结构简单可靠，机身、机翼等主要结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大载荷轻量化飞机，其特征在于：包括机身、机身两侧的机翼、以及机身尾部的数个尾翼，其中，机身包括前机身部分和后机身部分，二者间通过对接框固定；前机身部分包括前机身内框及前机身外蒙皮结构，前机身内框包括前机身框架及其外围的纵向元件，在前机身框架上对称安装有两组机翼连接头；前机身框架包括沿机身向前依次布置的前机身对接框、前机身前加强框、机翼前连接框、机翼后连接框和前机身中部加强框；纵向元件包括沿机身长度方向布置的数个前机身长桁，前机身对接框、前机身前加强框及前机身中部加强框，均与各前机身长桁固定；后机身部分包括后机身内框架及后机身蒙皮结构，在后机身内框架上对称安装有两个尾翼连接头；后机身内框架包括沿机身向后依次布置的后机身对接框、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；尾翼连接头包括接头体，该接头体设有垂尾连接部和平尾连接部；机翼包括机翼主体及副翼，机翼主体包括机翼骨架及机翼外蒙皮结构；机翼骨架包括纵向构件单元和横向构件单元，纵向构件单元包括前梁、中梁和后梁，前梁与中梁之间、以及中梁与后梁之间均呈锐角布置；在所述前梁、中梁以及后梁上，均设有用于与机身连接的翼梁连接头，且翼梁连接头均外伸出外蒙皮结构的大开口端；副翼包括副翼本体及其两端安装的副翼肋盒；副翼本体包括泡沫夹芯及其外侧的副翼外蒙皮结构，泡沫夹心内穿设有两端均安装有金属接头的金属转轴；此两金属接头分别固定于所对应的副翼肋盒；尾翼包括后侧设有安装槽的安定面，安定面安装槽内装有操纵面，操纵面由一传动轴驱动；安定面包括内骨架及其外侧的蒙皮结构，内骨架包括前梁和后梁，并在前、后梁间布置有若干加强翼肋。2.根据权利要求1所述的一种大载荷轻量化飞机，其特征在于：前机身前加强框与机翼前连接框间、机翼前连接框间与机翼后连接框间、机翼后连接框与前机身中部加强框间、以及前机身中部加强框向机头一侧，均布置有至少一个隔框。3.根据权利要求1所述的一种大载荷轻量化飞机，其特征在于：在第二加强框上设有若干...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁腾飞，季宝锋，吴禹錡，安梦雷，王非，张亮，刘千，
申请(专利权)人：天津爱思达航天科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：