圓形截面飛行載體殼體順航向非對稱分離仿生結構的製作方法

2023-09-16 13:10:50

專利名稱：圓形截面飛行載體殼體順航向非對稱分離仿生結構的製作方法
圓形截面飛行載體殼體順航向非對稱分離仿生結構1基本概念1. 1傳統圓形截面飛行載體的殼體結構分離面(也是結構對接裝配面——本說明 書中此概念貫徹始終)垂直於航向，形成圓形橫截面，且依功能確定艙段、分離面即功能區 邊界，如尾艙、設備艙、控制艙、頭罩、發動機艙等如

圖1所示1-1為功能艙段示意，1-2為分離面示意。在各艙段中，電、氣等裝置的 成附件通過自身附帶的輔助結構與飛行載體的殼體進行協調裝配，其輔助結構自成系統。如圖2所示2-1為示意成附件，2-2為示意成附件輔助結構。1. 2順航向非對稱結構分離面的基本形態如下1. 2. 1其結構分離面為平行且偏離順航向水平對稱基準，如圖3所示3-1為水平 對稱基準，3-2為垂直對稱基準，3-3為沿航向全載體結構分離面示意，3-4為沿航向局部載 體結構分離面示意，3-5為多種偏離量示意，3-5-1為圓周三等分，3-5-2為圓周四等分。1.2. 2其分離後的內腔結構以仿生(核桃)狀態構成成附件裝配構架，如圖4所 示4-1是部分成附件輔助結構，4-2是非對稱分離面，4-3是圖5的剖面位置。2本結構優點2. 1功能實現2. 1. 1可將成附件的承載與裝配的輔助結構加以利用轉化為殼體結構，使殼體結 構為優化的複合系統狀態，實現殼體結構受力狀態分布均勻一致，有利於減重，提升承載 (如過載)能力。附圖4做了直觀形象的表達2. 1. 2減少或弱化傳統艙段各功能結合部的對接界限，有利於內部結構緊湊，使載 體體積減小。2. 1.3可以利用緊湊的內腔空間，使結構形態有利於受力載荷的分配與傳遞，避免 應力集中，弱化對材料強度與產品加工精度苛求。如圖5所示5-1是舵翼轉動軸示意，5-2 是舵翼轉動軸基座示意，5-3是舵機傳動軸示意，5-4是轉動軸擠壓應力分布示意，(由於 舵翼轉動軸基座5-2比常規結構延長可達3倍，其抗舵翼轉動軸的彎曲擠壓應力可銳減至 1/3)。2. 1. 4順航向分離面以「非對稱」實施可彌合在載體彎曲載荷作用下，載體結構對 「全對稱」抗拉伸與抗擠壓能力的不利影響(事實上傳統的垂直於航向的分離，在其對接截 面處，抗拉伸與擠壓能力更差，僅在非對接截面處的其他封閉環式圓截面其抗剪切能力上 優於本設計)。2. 2良好的工藝性；2. 2. 1採用熔模精鑄成型可使為滿足受力狀態及氣動要求而構成的複雜內外結構 易於實現。2. 2. 2工藝通路開放，可實現內部成附件的可視性裝配與檢修。2. 2. 3順航向分離面以「非對稱」狀態實施，有利於結構丙1」、柔並濟(小半部剛性更 強，大半部柔性更柔)，有利於裝配後高效實現載體外形尺寸精度。3.結論是
3. 1有利於飛行載體速度與機動能力(抗過載的功能)提升；3. 2有利於外掛呈水平狀態的防水滲漏，如圖6所示6-1是雨水示意，6_1是載體 任意截面結構示意，6-3是分離面對應雨水流動方向，是非「承接」狀態示意。3. 3有利於工藝實現。
權利要求
1.一種非傳統、非常規的殼體結構，類似於核桃、花生等，沿形體最長方向剖開，其內腔 更似核桃由縱橫交錯的內部結構與外部殼體連接，構成薄壁堅殼、且非對稱。
2.根據權利要求1所述其內部結構依據成附件所佔用空間、裝配狀態以及總體結構的 受力狀態在外殼上生成，構成一體化結果。通過提高結構受力能力，弱化對產品所用材料的 力學性能的苛求(受力狀態實現均勻與一致分配)。
3.內外結構的一體化由熔模精鑄實現。
全文摘要
一種非傳統、非常規的殼體仿生結構，可有效地實施結構力學與材料力學的最優化組合、提高飛行載體的速度與機動(抗過載)能力；實現內腔成附件的可視性裝配與檢修。
文檔編號B64C1/00GK102126549SQ20101000079
公開日2011年7月20日 申請日期2010年1月20日 優先權日2010年1月20日
發明者蘇冀, 蘇章仁 申請人:蘇冀, 蘇章仁