[發(fā)明專利]大型水陸兩棲飛機機身縱向結(jié)構(gòu)布置及三維建模方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711055180.3
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107908837B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董峰光
• 申請（專利權(quán)）人: 中航通飛華南飛機工業(yè)有限公司
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F111/06
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

本發(fā)明涉及一種大型水陸兩棲飛機機身縱向結(jié)構(gòu)布置及三維建模方法。該發(fā)明是在CATIA平臺上，在總體發(fā)布的全機坐標系、機身理論外形、總體地板、艙門、駕駛艙風(fēng)擋等初步定義基礎(chǔ)上，將機身分兩段分別布置縱向件，在機身中部、頭部和尾部恰當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置橫截面，在這些橫截面機身外形線上以弧線段尺寸劃分點位，過這些對應(yīng)點作垂直于橫截面的平面，該平面與機身外形交線為縱向件軸線，實現(xiàn)機身縱向件布置，可最大限度減少縱向件的扭曲。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及大型水陸兩棲飛機機身縱向結(jié)構(gòu)布置及三維建模方法，通過本方法能夠設(shè)計出機身主傳力系統(tǒng)布置方案，即縱向件軸線位置三維展示。它是在總體要求和載荷分布的基礎(chǔ)上的結(jié)構(gòu)頂層設(shè)計輸出，也是結(jié)構(gòu)細節(jié)設(shè)計的輸入，可直接應(yīng)用于航空技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

水上起降飛機機身外形獨特，下部是雙曲面深V形的船體外形，對于大型水陸兩棲飛機機身高度尺寸約是橫向尺寸的1.3倍。水上起降飛機機身承受載荷也獨特，船底壁板還承受著水載荷。這些都導(dǎo)致水上起降飛機機身縱向結(jié)構(gòu)布置與陸上起降飛機不同。

我國具有水上起降性能的飛機，從仿青6型水上飛機的某型水上飛機，到地面效應(yīng)飛行器DXF100，再到輕型水陸兩棲飛機HO300，機身結(jié)構(gòu)布置從純紙質(zhì)繪圖到CAD二維設(shè)計，當(dāng)載荷變化、機身縱向件材料和規(guī)格選取不同、多方案對比設(shè)計時，更改困難，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)效率較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的：利用CATIA三維建模平臺，提供一種大型水陸兩棲飛機機身縱向結(jié)構(gòu)布置三維設(shè)計方法，通過本方法設(shè)計的機身縱向結(jié)構(gòu)布置可以快速修改和調(diào)整設(shè)計方案。本發(fā)明的技術(shù)方案為：本發(fā)明提供一種大型水陸兩棲飛機機身縱向結(jié)構(gòu)布置三維設(shè)計方法，包括如下步驟：

一種大型水陸兩棲飛機機身縱向結(jié)構(gòu)布置三維設(shè)計方法，其是在CATIA平臺上，在總體發(fā)布的全機坐標系、機身理論外形、總體地板、艙門、駕駛艙風(fēng)擋等初步定義基礎(chǔ)上，以三維數(shù)模形式實現(xiàn)大型水陸兩棲飛機機身縱向結(jié)構(gòu)布置。包括如下步驟：

步驟1：根據(jù)總體模型，在CATIA平臺上，提取全機坐標系、機身理論外形、地板、艙門、駕駛艙風(fēng)擋設(shè)計輸入；

步驟2：選取若干典型框站位，選取一最大截面框站位及前后兩端框站位；

步驟3：最大截面框站位及前后兩端框站位處截取的框外形線，均相對于飛機對稱軸面左右對稱，單側(cè)分為上部近似圓弧、側(cè)垂直線、舭線以下的V形底部弧線；

步驟4：對最大截面框站位框外形線作分段點，對近似圓弧段找到最接近的圓中心點，作半徑線，固定弧長作分割點；側(cè)垂直線段作固定間距的水平平行線；舭線以下的V形底部弧線段作固定間距的垂直平行線；

步驟5：從最大截面框往前，作過圓中心點和圓弧段分割點連線垂直框平面的平面，作過以上各水平平行線和垂直平行線垂直框平面的平面，這些平面與機身外形面的交線是前部縱向件軸線；

步驟6：對后端框站位框外形線作分段點：按曲線段等分與最大截面框圓弧段對應(yīng)的份數(shù)；

步驟7：作過最大橫截面框站位上半部近似圓弧段的分割點和后端框站位弧線分割的點連線垂直框平面的平面，作過以上各水平平行線和垂直平行線垂直框平面的平面，這些平面與機身外形面的交線是后部縱向件軸線。

在步驟2中，選取斷階附近框站位作為分段框站位，前端框站位選駕駛艙后部的框站位，后端框站位選尾罩的框站位。

在步驟4中，圓弧固定弧長是160mm，水平平行線的固定間距是160mm，垂直平行線的固定間距是120mm。

本發(fā)明的優(yōu)點在于，三維數(shù)模直觀便于檢查；可最大限度減少機身縱向件的扭曲，便于制造和載荷傳遞；當(dāng)設(shè)計輸入有任何改變時，便于設(shè)計更改和優(yōu)化，增加結(jié)構(gòu)承載效率；依據(jù)關(guān)聯(lián)設(shè)計，可以實現(xiàn)細節(jié)模型較快的更改。

附圖說明

圖1示出了最大橫截面縱向件點位；