1.本技术涉及飞机结构技术领域,特别涉及一种飞机发动机吊挂及其盒段结构。
背景技术:2.发动机吊挂是飞机的发动机与飞机的机翼(或机身)之间的连接结构。发动机吊挂包括吊挂盒段,以提供对发动机载荷的承载,并且还提供发动机与飞机的各个系统之间的管线通路、例如燃油管路、液压液体管路、电气线路等。现有的吊挂盒段常设计为盒型梁式结构,盒型梁式结构为了保障扭矩、侧向力等方向的载荷传递,其长度相较于其他安装方式更长,因此发动机安装架相较于盒型梁式结构受力点的力臂更长,使发动机可能产生的振动幅度更大。
技术实现要素:3.本技术实施例提供一种飞机发动机吊挂及其盒段结构,解决了现有吊挂盒段在连接发动机之后使发动机可能产生更大的振动幅度的问题。
4.本实用新型是这样实现的,一种飞机发动机吊挂的盒段结构,包括:
5.底板,所述底板包括第一厚度恒定板、厚度渐变板和第二厚度恒定板,所述第一厚度恒定板紧邻所述厚度渐变板厚度大的一端,所述第二厚度恒定板紧邻所述厚度渐变板厚度小的一端;
6.所述第一厚度恒定板上设有用于安装前安装架的前安装位,所述厚度渐变板上设有用于安装后安装架的后安装位;
7.两个侧板,两个所述侧板垂直设置在所述底板上,所述侧板顶端设有前接头;
8.横梁,所述横梁连接于两个所述侧板之间;
9.尾板,所述尾板与所述第二厚度恒定板连接,所述尾板另一端设有后接头。
10.根据本技术实施例提供的飞机发动机吊挂的盒段结构,底板的各处厚度不同,当连接发动机的前安装架和后安装架安装在底板上之后,由于底板上前安装位和后安装位之间为力的加载处,因此将前安装位和后安装位之间的厚度设置为最大,然后逐渐变薄,这样有利于增强底板的刚度,避免底板发生形变,从而减小了发动机振动的幅度,提高了飞行的安全性。
11.在其中一个实施例中,所述第一厚度恒定板的长度为209毫米,所述厚度渐变板的长度为1114毫米。
12.在其中一个实施例中,所述侧板包括第一侧缘条、第二侧缘条、第三侧缘条和筋条,所述第一侧缘条、第二侧缘条和第三侧缘条依次连接组成所述侧板的框架,所述筋条交错分布在所述框架内。
13.在其中一个实施例中,所述前接头设置在所述第二侧缘条上靠近所述第三侧缘条的一端。
14.在其中一个实施例中,所述第一侧缘条远离所述第二侧缘条的一端连接所述横
梁;
15.所述第一侧缘条和所述第二侧缘条的连接处连接所述横梁;
16.所述第二侧缘条和所述第三侧缘条的连接处连接所述横梁。
17.在其中一个实施例中,所述尾板上设有若干个镂空孔。
18.在其中一个实施例中,所述第一侧缘条和所述底板连接形成弧形表面;
19.所述第一侧缘条和所述第二侧缘条连接形成弧形表面;
20.所述第二侧缘条和所述第三侧缘条连接形成弧形表面;
21.所述第三侧缘条和所述尾板连接形成弧形表面。
22.在其中一个实施例中,所述尾板相对所述第二厚度恒定板向所述前接头倾斜。
23.在其中一个实施例中,所述飞机发动机吊挂的盒段结构为一体制造而成。
24.本技术实施例还提供了一种飞机发动机吊挂,包括如上述任一实施例所述的飞机发动机吊挂的盒段结构以及连接在所述盒段结构上的至少一个气动整流部件。
25.本技术提供的飞机发动机吊挂及其盒段结构的有益效果在于:本技术将底板上前安装位和后安装位之间的厚度设置为最大,然后逐渐变薄,当连接发动机的前安装架和后安装架安装在底板上之后,由于底板上前安装位和后安装位之间为力的加载处,因此前安装位和后安装位之间的厚度最大有利于增强底板的刚度,避免底板发生形变,从而减小了发动机振动的幅度,提高了飞行的安全性。
附图说明
26.图1是本技术实施例提供的飞机发动机吊挂的盒段结构的结构示意图。
27.图2是本技术实施例提供的飞机发动机吊挂的盒段结构的正视图。
28.图3是本技术实施例提供的飞机发动机吊挂的盒段结构的俯视图。
29.图4是本技术实施例提供的飞机发动机吊挂的盒段结构的底板上各个位置处的厚度的计算公式图。
30.附图标记:10、底板;11、第一厚度恒定板;12、厚度渐变板; 13、第二厚度恒定板;110、前安装位;120、后安装位;
31.20、侧板;21、第一侧缘条;22、第二侧缘条;23、第三侧缘条; 24、筋条;
32.30、前接头;40、横梁;
33.50、尾板;51、镂空孔;
34.60、后接头。
具体实施方式
35.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
36.需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
37.需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。
38.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中,“若干个”的含义是一个或一个以上,除非另有明确具体的限定。
39.本技术实施例提供一种飞机发动机吊挂的盒段结构,解决了现有吊挂盒段在连接发动机之后使发动机可能产生更大的振动幅度的问题。
40.参考图1,本技术实施例提供的飞机发动机吊挂的盒段结构包括底板10,底板10包括第一厚度恒定板11、厚度渐变板12和第二厚度恒定板13,第一厚度恒定板11紧邻厚度渐变板12厚度大的一端,第二厚度恒定板13紧邻厚度渐变板12厚度小的一端;第一厚度恒定板 11上设有用于安装前安装架的前安装位110,厚度渐变板12上设有用于安装后安装架的后安装位120;两个侧板20,两个侧板20垂直设置在底板10上,侧板20顶端设有前接头30;横梁40,横梁40连接于两个侧板20之间;尾板50,尾板50与第二厚度恒定板13连接,尾板50另一端设有后接头60。
41.根据本技术实施例提供的飞机发动机吊挂的盒段结构,底板10 的各处厚度不同,当连接发动机的前安装架和后安装架安装在底板10 上之后,由于底板10上前安装位110和后安装位120之间为力的加载处,因此将前安装位110和后安装位120之间的厚度设置为最大,然后逐渐变薄,这样有利于增强底板10的刚度,避免底板10发生形变,从而减小了发动机振动的幅度,提高了飞行的安全性。
42.需要说明的是,上述前安装架和后安装架用于安装发动机,上述前接头30和后接头60用于连接飞机机翼,从而包括本技术的盒段结构的吊挂就可以将发动机以翼下吊装的形式安装在飞机机翼上,吊挂一方面可以将发动机的动力有效地传递给飞机,另一方面承载发动机自身的重力以及飞行过程中所受的惯性力,同时它也是全机的高温影响区和集中受力区。
43.可选的,第一厚度恒定板11的长度为209毫米,厚度渐变板12 的长度为1114毫米。
44.需要说明的是,将第一厚度恒定板11远离厚度渐变板12的一端作为原点,底板10上各个位置处距离原点的距离为x,底板10上各个位置处的厚度是逐渐从厚变薄的,不同位置处的厚度y可以通过图 4的公式计算。
45.在其中一个实施例中,参考图1,侧板20包括第一侧缘条21、第二侧缘条22、第三侧缘条23和筋条24,第一侧缘条21、第二侧缘条 22和第三侧缘条23依次连接组成侧板20的框架,筋条24交错分布在框架内。
46.需要说明的是,本技术的飞机发动机吊挂位于机翼的下方,用于将发动机悬挂连接在飞机机翼上,因此,该吊挂必须满足必要的刚性和强度,同时要尽可能的减轻自身的重量,而盒段结构又是吊挂的主要结构,因此需要盒段结构满足必要的刚性和强度,并且尽可能的减轻重量。
47.通过以上设置,侧板20制作采用的材料明显变少了,而且第一侧缘条21、第二侧缘条22、第三侧缘条23和筋条24的分布位置可以保证侧板20的强度达到工况要求,这样可以
在不破坏侧板20强度的情况下有效的减轻盒段结构的重量,为其安排内部镂空布局提供方便,同时还可以节省材料降低制造成本,进而为其气动外观设计留下余量。同时,发动机吊挂的整体重量也会减轻,可以降低飞行成本,增加飞机的有效载荷,降低油耗,有重要的现实意义。
48.在其中一个实施例中,参考图1,前接头30设置在第二侧缘条22 上靠近第三侧缘条23的一端。由于第二侧缘条22上靠近第三侧缘条 23的一端与第三侧缘条23连接,其强度比第二侧缘条22中间位置处的强度大,因此将前接头30设置在第二侧缘条22上靠近第三侧缘条23的一端,可以使前接头30与机翼连接之后,第二侧缘条22上靠近第三侧缘条23的一端为力的加载处,使得第二侧缘条22不易变形。
49.在其中一个实施例中,参考图1,第一侧缘条21远离第二侧缘条 22的一端连接横梁40;第一侧缘条21和第二侧缘条22的连接处连接横梁40;第二侧缘条22和第三侧缘条23的连接处连接横梁40。
50.通过以上设置,可以使横梁40、两个侧板20和底板10组成稳定的桁架结构,避免侧板20发生变形,进而增强盒段结构的强度。
51.在其中一个实施例中,参考图1,尾板50上设有若干个镂空孔51。
52.需要说明的是,本技术实施例在制作之前会先通过ansys软件进行静力分析并进行拓扑优化,得到网格结构后转换为实体进行参考。在尾板50上设置镂空孔51,能减少尾板50材料的使用,减少材料成本。
53.在其中一个实施例中,可选的,第一侧缘条21和底板10连接形成弧形表面;第一侧缘条21和第二侧缘条22连接形成弧形表面;第二侧缘条22和第三侧缘条23连接形成弧形表面;第三侧缘条23和尾板50连接形成弧形表面。
54.由于应力集中会导致盒段结构的受力不均,在应力集中部分先行达到使用寿命,因此通过以上设置,将连接处都设计为弧形面,可以有效的避免应力集中,使得盒段结构的负载更加均匀,提高结构的整体效率,减少材料浪费,有利于延长盒段结构的使用寿命。
55.在其中一个实施例中,参考图1,尾板50相对第二厚度恒定板13 向前接头30倾斜。
56.通过以上设置,设置在尾板50上的后接头60与前接头30就可以互相配合连接机翼了,比起传统的尾板50设计,本实施例将尾板50 上方和下方的材料全部去掉,既不会影响盒段结构的整体强度,又能够节省材料,减少了材料成本的同时也能有效的减轻盒段结构的重量,从而减轻吊挂的重量,可以降低飞行成本,增加飞机的有效载荷,降低油耗。
57.可选的,飞机发动机吊挂的盒段结构为一体制造而成。本技术实施例的盒段结构一体制造而成可以增强盒段结构的整体强度,具体的,盒段结构可以是增材制造的一体结构,所有的载荷通过侧板20的缘条和筋条24传递,降低了盒段结构的整体重量,通过增材制造也就是 3d打印,可以提高各接头在盒段结构上的设置精确度,便于飞机的装配。
58.本技术实施例还提供了一种飞机发动机吊挂,包括如上述任一实施例中的飞机发动机吊挂的盒段结构以及连接在盒段结构上的至少一个气动整流部件。
59.在翼吊式发动机安装中,发动机吊挂作为最重要的结构部件之一,承担着将发动机的动力有效的传递给飞机的重要作用。一旦发动机的吊挂遭到破坏或是失效,将导致灾难性后果。发动机的安装位置、吊挂与机翼的连接形式以及吊挂与发动机的连接形式都对吊挂的总体布局以及结构强度设计有着重要影响。一般情况下,翼吊发动机的吊挂包括了
以下四个区域:第一区域是发动机吊挂主承力盒段结构,第二区域是发动机吊挂与机翼连接结构,第三区域是吊挂与发动机连接结构,第四区域是发动机吊挂整流罩等辅助结构。
60.本技术实施例的飞机发动机吊挂采用了上述的盒段结构,可以大幅度的减小发动机安装架处的位移变化,减小发动机的振动幅度,有利于发动机的稳定;连接处设计为弧形可以有效的避免应力集中,使得结构负载均匀,提高结构的整体效率,减少材料浪费;在保证强度达到工况要求的情况下对飞机发动机吊架进行整体减重,为其安排内部镂空布局提供方便,同时还可节省材料降低制造成本,进而为其气动外观设计留下余量。同时,对发动机吊挂进行轻量化设计可以降低飞行成本,增加飞机的有效载荷,降低油耗,有重要的现实意义。
61.以上所述,仅为本技术的具体实施方式,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此,本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。