[實用新型]一種復合材料盒式梁結構

有效

• 申請號: 201721750846.2
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN208149588U
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發明（設計）人: 劉衍騰;徐榮欣;楊軍;常楠;甘學東
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司成都飛機設計研究所
• 主分類號: B64C3/18
• 分類號: B64C3/18
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

本實用新型屬于高空長航時無人機技術領域，具體為一種復合材料盒式梁結構，本實用新型的目的是提出一種復合材料盒式梁結構，其成型工藝容易實現，能用于超長變截面盒式梁結構。采用該結構，將盒式梁結構分解為外C型件(1)、內C型件(2)、板?板膠膜(3)、上R區填充物(4)和下R區填充物(5)共5個部分，可以有效降低主梁制造難度，特別是解決了超長變截面盒式梁的成型工藝難題。本設計的盒式梁結構適合采用陰模成型技術，成型后梁外表面較為光滑和平整，有利于提高盒式梁與周邊結構的連接質量。有利于梁與蒙皮、梁與骨架結構之間的膠接，能夠做成整體機翼結構，有利于減少機翼結構的連接件數量，降低裝配難度，降低機翼結構重量。

技術領域：

本實用新型屬于高空長航時無人機技術領域，具體涉及到一種復合材料盒式梁結構。

背景技術：

高空長航時無人機是無人機產業的一個發展方向，其為了滿足航程、航時和經濟性等指標的苛刻的要求，普遍采用了大展弦比機翼，比如國外無人機“全球鷹”和“捕食者”。

新一代高空長航時無人機對機翼主梁性能提出了很高的要求，首先要求主梁能盡量長，以減少分離面，提高傳力效率，從而降低結構重量；其次，機翼沿翼展方向載荷變化較大，要求主梁采用變截面設計，以充分發揮復合材料的性能；最后，制造方面要求結構簡單，易于加工，制造成本低。

現有的復合材料主梁結構形式有三種：“工”字梁、“C”型梁和盒式梁。其中盒式梁結構相比于其他兩種主梁形式，其形成的閉室結構抗扭轉性能更好，緣條抗失穩能力強，固化成型后變形較小，是一種較好的主梁結構形式。

但是盒式梁由于其形成了閉室結構，成型工藝更加復雜，特別是針對大展弦比機翼的超長變截面設計要求，成型工藝難以實現；一些工藝采用陽模成型，但是外形較差，難以與周邊結構膠接或機械連接，這些限制了其在大展弦比機翼結構中的應用。

發明內容：

本實用新型的目的是提出一種復合材料盒式梁結構，其成型工藝容易實現，能用于超長變截面盒式梁結構。

技術方案：

一種復合材料盒式梁結構，

1、盒式梁的截面為四邊形，內部中空，由外C型件、內C型件、板-板膠膜、上R 區填充物和下R區填充物組成；外C型件和內C型件相對套合，上下緣條重疊且外C型件上下緣條位于內C型件上下緣條外側；板-板膠膜位于上下緣條貼合面；上R區填充物和下R區填充物位于外C型件和內C型件形成的R區。

外C型件、內C型件、上R區填充物和下R區填充物采用同一種材料。

外C型件和內C型件緣條和腹板厚度不同，過渡區位于腹板上。

本實用新型的有益效果：

本實用新型具有的優點和有益效果是，本實用新型提出了一種復合材料盒式梁結構，采用該結構，將盒式梁結構分解為外C型件、內C型件、板-板膠膜、上R區填充物和下 R區填充物共5個部分，可以有效降低主梁制造難度，特別是解決了超長變截面盒式梁的成型工藝難題。

本專利設計的盒式梁結構適合采用陰模成型技術，成型后梁外表面較為光滑和平整，有利于提高盒式梁與周邊結構的連接質量。有利于梁與蒙皮、梁與骨架結構之間的膠接，能夠做成整體機翼結構，有利于減少機翼結構的連接件數量，降低裝配難度，降低機翼結構重量。

本專利技術方案中C型件的緣條與腹板采用不同厚度的鋪層，并且在腹板區域進行過渡。這充分考慮了主梁的受力特點，主梁結構承載效率更高，結合復合材料鋪層的可設計性，能最大程度降低梁的結構重量。

附圖說明：

圖1為本實用新型的弦向截面示意圖；

其中，1-外C型件、2-內C型件、3-板-板膠膜、4-上R區填充物和5-下R區填充物。