一种大载荷轻质隐身的复合材料机身结构制造技术

本发明专利技术创造提供了一种大载荷轻质隐身的复合材料机身结构，包括前机身内框及其外侧的前机身外蒙皮结构；所述前机身内框包括框架及框架外围的纵向元件，所述框架包括由机尾向机头方向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。本发明专利技术创造机身结构传力路径清晰、结构简单可靠、质量轻、低成本、使用维护方便，防腐蚀性能及抗疲劳性能好，裂纹扩展速率低，能适应高强度、载荷情况复杂的工况，使用寿命有保障。使用寿命有保障。使用寿命有保障。

【技术实现步骤摘要】
一种大载荷轻质隐身的复合材料机身结构


[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质隐身的复合材料机身结构。

技术介绍

[0002]无论是民机还是军机，机身都是主要的装载部件，同时，机身还负责把飞机各部件连成整体。所以，机身除了承受它自身的载荷外，还承受其他与之连接的部件传递到机身上的载荷。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性能。随着航空技术的发展，不仅要求有良好的气动性能，也要求有良好的隐身性能，隐身性能能提高军用飞机或是特殊用途飞行器的生存能力，机身横截面积对装载要求影响较大，但现有技术中具有隐身性能需求的机身在保证容积一定时，其机身表面积较大，镜面反射和边缘绕射的散射截面很大，隐身性能不佳，而所产生的摩擦阻力增加，阻力又对飞机飞行速度会产生影响。而机身横截面积较小的机身，虽然一般情况下其隐身性能相对更好，但是为了提高结构强度及稳定性，内部框架结构复杂且所占用空间比例较大，直接影响装载能力，因此有必要对现有的机身结构进行改进。

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，提出一种大载荷轻质隐身的复合材料机身结构。
[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]一种大载荷轻质隐身的复合材料机身结构，包括前机身内框及其外侧的前机身外蒙皮结构；所述前机身内框包括框架及框架外围的纵向元件，所述框架包括由机尾向机头方向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，
[0006]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；
[0007]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；
[0008]所述纵向元件包括沿机身长度方向布置的数个长桁，前机身对接框、前机身前加强框及前机身中部加强框，均与各个长桁固定，且前机身对接框、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。
[0009]进一步，机翼前连接框、机翼后连接框、以及二者间的隔框上，均设有机翼连接头。
[0010]进一步，前机身外蒙皮结构与各框的翻边结构胶铆成一体。
[0011]进一步，前机身外蒙皮结构与各长桁胶铆成一体。
[0012]进一步，所述前机身外蒙皮结构采用预浸料一体成型。
[0013]进一步，所述纵向元件包括布置在框架左上、左下、右上及右下四处的四个长桁。
[0014]进一步，所述前机身中部加强框或机翼后连接框上设有插槽，在长桁上设有与插槽相配合的插头。
[0015]进一步，各所述长桁由预浸料一体成型。
[0016]相对于现有技术，本专利技术创造具有以下优势：
[0017]本专利技术创造提供的机身结构中，纵向构件有效承受机身弯曲时产生的轴力，还对蒙皮有支持的作用，提高了蒙皮受压、受剪失稳的临界应力，并将它承受的部分作用在蒙皮上的气动力传递给加强框、对接框、连接框及各隔框，机身结构传力路径清晰、结构简单可靠、质量轻、低成本、使用维护方便，防腐蚀性能及抗疲劳性能好，裂纹扩展速率低，能适应高强度、载荷情况复杂的工况，使用寿命有保障。
附图说明
[0018]构成本专利技术创造的一部分的附图用来提供对本专利技术创造的进一步理解，本专利技术创造的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术创造，并不构成对本专利技术创造的不当限定。在附图中：
[0019]图1为本专利技术创造的结构示意图；
[0020]图2为本专利技术创造分解状态下的示意图。
具体实施方式
[0021]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0022]在本专利技术创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0023]在本专利技术创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。作为举例，本专利技术创造中框架结构的各结构件间未明确具体连接方式的部分，既可以采取连接件进行连接，也可是粘接，或其它方式的连接，只要能够实现结构件在相应位置的固定或安装即可。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术创造中的具体含义。
[0024]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术创造。
[0025]一种大载荷轻质隐身的复合材料机身结构，如图1和图2所示，包括前机身内框及其外侧的前机身外蒙皮结构，前机身外蒙皮结构包括前机身上蒙皮12、前机身下蒙皮13。所
述前机身内框包括框架1及框架外围的纵向元件，所述框架包括由机尾向机头方向依次布置的前机身对接框2、前机身前加强框3、机翼前连接框4、机翼后连接框5和前机身中部加强框6，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7。需要指出的是，各隔框均通过短桁与至少一侧所对应的框架结构(如加强框、连接框、对接框)进行固定。
[0026]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8相连接，需要注意的是，短桁避开长桁位置，避免二者重叠，使得框架整体性更好，强度更高。
[0027]所述纵向元件包括沿机身长度方向布置的数个长桁9，前机身对接框、前机身前加强框及前机身中部加强框，均与各个长桁固定，且前机身对接框、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。通过长桁及短桁的连接和支撑作用，增加了机身结构强度，降低了工作应力水平，并使刚度变化趋于平缓。前机身外蒙皮结构承受机身空气动力，同时承受机体弯曲变形中的剪力和弯矩，并连同各加强框、连接框、长桁、短桁组成共同承受因弯矩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大载荷轻质隐身的复合材料机身结构，其特征在于：包括前机身内框及其外侧的前机身外蒙皮结构；所述前机身内框包括框架及框架外围的纵向元件，所述框架包括由机尾向机头方向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；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，均与各个长桁固定，且前机身对接框、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。2.根据权利要求1所述的一种大载荷轻质隐身的复合材料机身结构，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁腾飞，李文宇，陈晓旭，张亮，王鹏，吴禹錡，
申请(专利权)人：天津爱思达航天科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：