[發明專利]用于飛機貨艙地板下部的吸能立柱

有效

• 申請號: 202010915897.6
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN112027060B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 汪洋;吳志斌;李琪;劉富;施萌;高俊
• 申請（專利權）人: 中國商用飛機有限責任公司;中國商用飛機有限責任公司上海飛機設計研究院
• 主分類號: B64C1/20
• 分類號: B64C1/20;F16F15/02
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 易詠梅;王楠

本發明涉及一種用于飛機貨艙地板下部的吸能立柱(2)，所述吸能立柱(2)具有與飛機的機身框(3)連接的第一端部(21)以及沿其縱向延伸方向與所述第一端部(21)相對并且與飛機貨艙地板(1)連接的第二端部(22)，所述吸能立柱(2)包括：沿其縱向延伸的基體部分(2.1)；和從所述基體部分(2.1)的橫向兩側分別延伸出來的緣條(2.2)，所述緣條相對于所述基體部分(2.1)朝同一方向彎折，從而使得所述吸能立柱(2)具有大致為C形的橫截面形狀，其特征在于，所述基體部分(2.1)為直線區段和波紋區段的組合。

技術領域

本發明涉及飛機制造領域，尤其涉及一種用于飛機貨艙地板下部的吸能立柱。

背景技術

近年來，復合材料在民用飛機結構上得到廣泛應用，并逐漸應用到主承力結構。相較于傳統的鋁合金材料，復合材料可以有效降低飛機的質量，并大幅降低針對機體疲勞程度相關檢查的需要，但復合材料的脆性特點大大提高了飛機的適墜性設計難度。貨艙地板的下部結構是墜撞過程中最先觸地的部位，其結構響應和吸能效率將影響到整體機身的抗墜撞效果，其中復合材料構成的貨艙地板的立柱不僅可以支撐貨艙地板，也是貨艙下部結構墜撞吸能的關鍵元件。

貨艙地板的立柱通常為C型的復合材料支柱，這種類型的立柱制造和裝配比較簡單，但壓潰失效的吸能效率較低，且在墜撞沖擊載荷下很容易失穩斷裂，導致能量吸收有限。

發明內容

在現有技術的基礎上，本發明的目的是提供一種用于飛機貨艙地板下部的吸能立柱，該吸能立柱不僅能夠在飛機正常狀態下用于支撐飛機貨艙地板以及貨艙載荷重量，而且能夠在飛機墜撞時提高吸能立柱的吸能效率，降低乘員墜撞時承受的載荷。

該目的通過發明以下形式的一種用于飛機貨艙地板下部的吸能立柱來實現。所述吸能立柱具有與飛機的機身框連接的第一端部以及沿其縱向延伸方向與所述第一端部相對并且與飛機貨艙地板連接的第二端部，所述吸能立柱包括：沿其縱向延伸的基體部分；和從所述基體部分的橫向兩側分別延伸出來的緣條，所述緣條相對于所述基體部分朝同一方向彎折，從而使得所述吸能立柱具有大致為C形的橫截面形狀，所述基體部分為直線區段和波紋區段的組合。

基體部分為直線區段和波紋區段的組合提高了吸能立柱的穩定性，使得吸能立柱不易折斷，并進而提高了吸能立柱壓潰時的吸能效率。

根據本發明的一種優選實施方式，所述基體部分至少包括位于其兩端且分別與對應的所述緣條連接的兩個直線區段以及位于兩個直線區段之間的波紋區段。

直線區段為緊固件提供了安裝位置，因此無需額外的用于使吸能立柱與飛機的機身框和飛機貨艙地板連接的結構，從而減輕了整體結構的重量，降低了裝配的難度。

根據本發明的一種優選實施方式，在所述波紋區段中包括至少一個另外的直線區段。

根據本發明的一種優選實施方式，所述基體部分的波紋區段是由至少兩個相同的半圓形部分交替地朝相反方向拱曲地連接成的波紋形狀。

相比于相同尺寸的普通的沒有波紋結構的C型吸能立柱，本發明中的吸能立柱單位質量吸收的能量明顯提高。

根據本發明的一種優選實施方式，所述吸能立柱由復合材料構成。

復合材料的使用使得在吸能立柱裂開時層狀地撕裂，自下向上地受到破壞，在此過程期間可吸收大量的能量，從而提高了吸能立柱壓潰時的吸能效率。

根據本發明的一種優選實施方式，所述吸能立柱在第一端部處具有沿所述吸能立柱的壁厚方向的斜切部。

斜切部提供了弱部位，削弱了吸能立柱下端的強度，使得在飛機的機身框觸地之后從該弱部位開始被破壞，使吸能立柱應力集中地進入穩定的壓潰階段，從而避免了吸能立柱在較大的墜撞載荷下直接折斷。