[發明專利]一種提升結構綜合性能的民機龍骨梁結構

在審

• 申請號: 201811567689.0
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN111348170A
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 田云;彭超
• 申請（專利權）人: 湖北鴻翼航空科技有限公司
• 主分類號: B64C1/06
• 分類號: B64C1/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供的一種提升結構綜合性能的民機龍骨梁結構，位于中機身內部，包括設置在前端的中央翼盒段結構、設置在后端的主起落架艙盒段結構和設置在主起落架艙盒段結構上方的“H”型支撐架，“H”型支撐架對主起落架艙形成支撐，傳遞分布載荷。起落架艙由原來的單閉室結構形成雙閉室結構，提高了中機身的抗扭剛度，并且降低了此處的變形，增大了起落架艙的面積，為起落架艙內諸多的設備提供了安裝空間。在飛機正常飛行過程中對中央翼盒及起落架艙段形成支撐，在飛機發生墜撞時，龍骨梁首先接觸地面，結構可以及時破壞，吸收撞擊所產生的能量，減小乘員身體承受的過載，提高了乘員在飛機事故中的生存概率，改善了飛機的適墜性。

技術領域

本發明涉及一種民機龍骨梁結構，特別涉及一種提升結構綜合性能的民機龍骨梁結構，屬于民用航空結構技術領域。

背景技術

在民用飛機結構中，龍骨梁是機身結構的重要組成部分之一，猶如飛機的“脊柱”，其結構完整性直接影響到飛機的飛行安全。由于機翼在中機身段通過中央翼盒對接，主起落架收放在中機身內，造成中機身下部大開口。前、后機身的載荷都要通過龍骨梁進行傳遞，龍骨梁是機身結構中受力最大的結構元件之一，主要承受由于機身縱向彎曲而產生的縱向軸力，使載荷的傳力路線從機身的一圓截面到達另一圓截面，從而使中機身、中央翼盒和主起落架艙形成一個結構整體，在一定程度上彌補了機身大開口而引起的強度損失和其他不利影響。因此，龍骨梁的設計是民用飛機結構設計的重要組成部分。

現有技術中，波音公司、空客公司在民機龍骨梁設計方面經驗豐富，波音公司設計的龍骨梁一般為雙梁盒段結構，最大特點為有兩根很長且完整的下緣條，是龍骨梁的主要承力結構件，貫穿整個中機身，并穿過前對接框向前機身延伸約一個半框距，穿過后對接框向后延伸，止于中后機身的后對接框，在中后機身有一個對接接頭?？湛拖盗忻裼蔑w機典型龍骨梁主要是鋁合金的盒式結構，在中機身下部，機身大開口的縱向對稱面處，起于中機身與前機身的前對接框，止于中機身與后機身的后對接框，整個龍骨梁為盒形組合件。

從傳力特性來看，波音公司龍骨梁通過兩根長緣條傳遞縱向軸力，路線清晰、直接。而空客公司龍骨梁通過下蒙皮長桁傳遞縱向軸力，盒形結構穩定性強。維護性方面，波音公司龍骨梁兩根緣條較長，不易維護；側板和底板可開多個觀察孔，便于檢查?？湛凸君埞橇褐醒胍砼c龍骨梁之間有空間，便于維護。制造和裝配方面，波音公司龍骨梁零件以鈑金件為主，加工方便，但是緣條裝配工藝較難。空客公司龍骨梁蒙皮為化銑，長桁為型材，其余為機加件，易于裝配。

綜合來看，現有技術主要存在以下幾點缺陷：波音公司龍骨梁存在的主要缺點有長緣條傳力路線長，不易維護，且長緣條在需要更換時需要整體更換，大幅增加了成本。而空客公司龍骨梁沒有對中央翼盒直接進行支撐，需要另外加工零件保證中央翼盒與龍骨梁的連接，增加了加工與裝配步驟，也增加了成本。此外，兩家公司的龍骨梁都未在起落架艙段對上壁板進行支撐，對于寬體客機來說，起落架艙橫向的跨度較窄體客機大，缺少支持的上壁板受乘客及設備壓力后產生的變形大。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供的一種提升結構綜合性能的民機龍骨梁結構，位于中機身內部，包括設置在前端的中央翼盒段結構、設置在后端的主起落架艙盒段結構和設置在主起落架艙盒段結構上方的“H”型支撐架，“H”型支撐架對主起落架艙形成支撐，傳遞分布載荷。起落架艙由原來的單閉室結構形成雙閉室結構，提高了中機身的抗扭剛度，并且降低了此處的變形，增大了起落架艙的面積，為起落架艙內諸多的設備提供了安裝空間。起落架艙段的均布載荷通過支架有效地傳遞至龍骨梁后段，降低局部應力集中，減小龍骨梁整體變形，使結構傳力更為合理。在飛機正常飛行過程中對中央翼盒及起落架艙段形成支撐，在飛機發生墜撞時，龍骨梁首先接觸地面，結構可以及時破壞，吸收撞擊所產生的能量，減小乘員身體承受的過載，提高了乘員在飛機事故中的生存概率，改善了飛機的適墜性。

為達到以上技術效果，本發明所采用的技術方案如下：