一种浮标导引筒的制作方法

1.本实用新型属于航空领域，具体涉及一种浮标导引筒。


背景技术：

2.浮标导引筒装备于反潜巡逻机、反潜直升机和某些水上飞机等航空器上，是航空器中装载水上探测器浮标的承载器，传统的浮标导引筒筒壁为实心结构，重量比较大，已不完全符合现阶段航空器的减重需求。
3.近年来，随着航空器领域对减重的需求迫切，市场上已有相关单位制作筒壁为镂空结构的浮标导引筒，但市场上现有的筒壁镂空的浮标导引筒，其结构主要特点是圆柱状侧壁为层压板结构，其结构效率相对较低，这导致产品重量依然较大，与传统浮标导引筒相比，其减重效果并不明显；并且层压板结构工艺较为复杂，制作效率较低，质量稳定性较差。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型目的在于提供一种浮标导引筒，具备重量轻、刚度高的特点，并且具备更高的结构效率，质量稳定性好。解决了现有浮标导引筒重量较大、制作效率低、质量稳定性较差的问题，进一步满足了航空器对减重的需求。
5.本实用新型实施例提供一种浮标导引筒，包括：
6.端部筋条，位于所述导引筒的两端且沿环向布置；
7.筒壁，包括多个侧面筋条组成的网状格栅结构，且每个所述侧面筋条的两端分别固定于所述导引筒两端的端部筋条上。
8.进一步的，所述端部筋条至少满足以下条件之一：
9.所述端部筋条的宽度均为20mm-25mm；
10.所述端部筋条的厚度均为1mm-1.5mm。
11.进一步的，所述多个侧面筋条交叉缠绕形成的网状格栅结构的网格空孔形状为三角形、矩形、菱形或不规则多边形中的一种。
12.进一步的，两条相交的所述侧面筋条形成的锐角为30
°‑
60
°
；
13.进一步的，所述侧面筋条至少满足以下条件之一：
14.所述侧面筋条的宽度均为8mm-12mm；
15.所述侧面筋条的厚度均为1mm-1.5mm。
16.进一步的，所述筒壁还包括多个中部筋条，所述多个中部筋条间隔排列固定于所述筒壁上。
17.进一步的，所述中部筋条至少满足以下条件之一：
18.所述中部筋条的宽度均为8mm-10mm；
19.所述中部筋条的厚度为1mm-1.5mm。
20.进一步的，所述中部筋条为环形，且每个所述中部筋条与所述导引筒两端的端部筋条方向平行。
21.进一步的，所述中部筋条至少满足以下条件之一：
22.所述导引筒两端的端部筋条和与其最靠近的那根所述中部筋条距离为 30mm-50mm；
23.各个相邻的所述中部筋条的间距均为80mm-100mm。
24.进一步的，所述端部筋条和筒壁的材质为碳纤维复合材料。
25.与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
26.1.本实用新型，导引筒的端部筋条，位于所述导引筒的两端且沿环向布置；导引筒的筒壁由多个侧面筋条组成的网状格栅结构。导引筒的侧壁为镂空的，相比于现有技术中采用的实心结构的侧壁，大大减轻了导引筒的重量，进一步满足了航空器对减重的需求。
27.2.本实用新型导引筒的每个侧面筋条的两端分别固定于导引筒的两端的端部筋条上，一体化形成端部筋条和侧面筋条相互固定的结构，整个产品结构为强刚性结构，具备较高的刚度，可抵抗导引筒在工作状态下的变形，与现有的导引筒相比，具备制作效率高，质量稳定性好的特点。
附图说明
28.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在本附图中：
29.图1为本实用新型实施例的结构示意图。
30.图中：各附图标记的含义如下：
31.1、端部筋条；2、筒壁；3、侧面筋条；4、中部筋条。
具体实施方式
32.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
33.本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“上”“下”“左”“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。同样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一个”“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件，并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
34.具体实施例1
35.请参阅图1，本实用新型实施例提供一种浮标导引筒，导引筒整体结构为空心圆柱，导引筒的上下两端为沿环向布置的端部筋条1，导引筒的端部筋条1主要功能为便于与航空器的装配；导引筒的筒壁2是由多个侧面筋条3形成的网状格栅结构，因此导引筒的筒
壁2为镂空的圆柱状，以此来实现减轻导引筒整体的重量的目的。
36.前述的导引筒筒壁2上的多个侧面筋条3分为两组，第一组的多个侧面筋条3间隔缠绕固定在导引筒一端的端部筋条1上，将导引筒一端端部平行着地，即竖直放置导引筒，第一组每个侧面筋条3与着地那端端部筋条1相交，以交点为顶点，端部筋条1和侧面筋条3为两边，顶点右侧的角度不大于90
°
，第一组每个侧面筋条3沿着该角度方向在导引筒的侧壁圆柱面上螺旋延伸，直至延伸到与导引筒另一端的端部筋条1相交并缠绕固定，具体第一组侧面筋条3 的数量，根据导引筒所需承受实际重量来确定，具体第一组侧面筋条3的长度，根据航空器上预留的导引筒实际的装配空间来确定。
37.第二组的多个侧面筋条3也间隔缠绕固定在导引筒一端的端部筋条1上，将导引筒一端端部平行着地，即竖直放置导引筒，第二组每个侧面筋条3与着地那端端部筋条1相交，以交点为顶点，端部筋条1和侧面筋条3为两边，顶点右侧的角度不小于90
°
，第二组每个侧面筋条3沿着该角度方向在导引筒的侧壁圆柱面上螺旋延伸，直至延伸到与导引筒另一端的端部筋条1相交并缠绕固定，具体第二组侧面筋条3的数量，根据导引筒所需承受实际重量来确定，具体第二组侧面筋条3的长度，根据航空器上预留的导引筒实际的装配空间来确定。
38.前述导引筒的多个第一组侧面筋条3与多个第二组侧面筋条3在导引筒圆柱体的侧壁面上相互缠绕交叉形成网状格栅结构的筒壁2，所述的网状格栅结构的网格空孔形状为三角形、矩形、菱形或不规则多边形中的一种。
39.前述导引筒的两端端部筋条1的宽度比其他筋条的宽度要宽，以便于提高与航空器装配时的接触面积，便于提高装配质量和装备准确度，方便安装，本实施例中导引筒的两端端部筋条1的宽度为20-25
㎜
。
40.前述导引筒的端部筋条1的厚度设计，既需要满足航空器对轻便的需要，也要满足端部筋条1承重后不歪曲变形、有足够的刚度和强度的要求，更要满足其方便装配的要求，在满足承重强度及装配方便的情况下，侧面筋条3的厚度应尽可能薄，综合以上因素，本实施例中导引筒两端端部筋条1的厚度均设计为1mm-1.5mm。
41.同样的，前述导引筒的多个侧面筋条3的厚度设计，也需要满足轻便、足够的刚度和强度，并且还要满足方便承载浮标的要求，在满足承重强度的情况下，侧面筋条3的厚度应尽可能薄，综合以上因素，本实施例中导引筒的多个侧面筋条3的厚度均设计为1mm-1.5mm。
42.前述导引筒的多个侧面筋条3的宽度设计，需要满足承载强度足够、与所承载的浮标的尺寸的配合、与整个导引筒的长度尺寸的比例配合，综合以上因素，本实施例中导引筒的多个侧面筋条3的宽度均为8mm-12mm。
43.具体实施例2
44.请参阅图1，本实施例提供一种浮标导引筒，与实施例1的浮标导引筒结构类似，区别在于：
45.第一组的多个侧面筋条3与端部筋条1的交点是均匀分布的，第二组的多个侧面筋条3与端部筋条1的交点也是均匀分布的；
46.第一组多个侧面筋条3与第二组多个侧面筋条3数量相同，并且第一组多个侧面筋条3与第二组多个侧面筋条3是一一对应的关系；
47.第一组每个侧面筋条3之间相互平行，第二组每个侧面筋条3之间也相互平行，将所述导引筒一端端部平行着地，即竖直放置导引筒，以着地那端端部筋条1和第一组其中一个侧面筋条3为两边，以其交点为顶点，顶点右侧的角设为∠α，以着地那端端部筋条1和第二组其中一个侧面筋条3为两边，以其交点为顶点，顶点右侧的角设为∠β，∠α+∠β＝180
°
。
48.具体实施例3
49.请参阅图1，本实施例提供一种浮标导引筒，与实施例2的浮标导引筒结构类似，区别在于：
50.第一组的相邻两个侧面筋条3与一端部筋条1的交点的距离与第二组的相邻两个侧面筋条3与该端部筋条1的交点的距离相等，在这种结构下，第一组多个侧面筋条3与第二组多个侧面筋条3相交形成的格栅结构的网格空孔为菱形；
51.为使得所述导引筒既满足轻便，又满足刚性强的需求，前述的菱形的边长为10
㎜‑
15
㎜
时为较为稳定的结构状态，有利于导引筒的轻便以及结构稳定；
52.前述导引筒的侧面筋条3在筒壁2上的交叉布置，为所述导引筒提供轴向强度，考虑到所述侧面筋条3的合适承重力度，第一组侧面筋条3与第二组侧面筋条3相交所形成的锐角为30
°‑
60
°
，此状态为稳定的结构状态。
53.具体实施例4
54.请参阅图1，本实施例提供一种浮标导引筒，与实施例1、实施例2、实施例3的浮标导引筒结构类似，区别在于：
55.在前述导引筒的筒壁2上增加多个中部筋条4，多个中部筋条4为所述导引筒提供环向抗压强度，多个中部筋条4与侧面筋条3相交，且不同时与两端的端部筋条1相交，多个中部筋条4的形状可以是圆环形、椭圆形、直线形或不规则形状中的一种。多个中部筋条4可抵抗浮标导引筒在工作状态下的变形，起到增加导引筒强度的作用，从而起到延长所述导引筒寿命的作用。多个中部筋条4的尺寸可根据所述导引筒的实际承重需求来定，本实施例采用与侧面筋条3相同的厚度，即多个中部筋条4的厚度为1
㎜‑
1.5
㎜
，多个中部筋条4的宽度可选择与侧面筋条3相接近的宽度，并且不超过侧面筋条3的宽度，本实施例采用多个中部筋条4的宽度为8
㎜‑
10
㎜
。
56.具体实施例5
57.请参阅图1，本实施例提供一种浮标导引筒，与实施例4的浮标导引筒结构类似，区别在于：
58.所述导引筒筒壁2上的多个中部筋条4为环形，且每个环形中部筋条4与导引筒两端的端部筋条1方向平行。根据弹性薄壳理论，薄壳主要以沿厚度均匀分布的中面应力而不是以沿厚度变化的弯曲应力来承受外载，具有重量轻、强度高的优点。由此可知，采用环形的多个中部筋条4可以直接的为所述导引筒提供环向抗压强度，而不用依赖其的厚度变化的力来承载力量，达到强度高、重量轻的特点。每个环形中部筋条4与导引筒两端的端部筋条1方向平行，可以使得所述中部筋条4的表面积较小，在制造成型时，所用的材料比较少，以进一步达到减轻重量的目的；此外，中部筋条4使用首尾相连的环形，有利于结构的稳定。
59.根据导引筒的实际承重受力及轻量化的需求，所述导引筒两端的端部筋条1 和与其最靠近的那根中部筋条4距离为30mm-50mm时，对于整个导引筒的结构最稳定，同时也能符合航空器对导引筒重量轻的需求。
60.根据导引筒的实际承重受力及轻量化的需求，所述各个相邻中部筋条4之间的距离相等，其间距为80mm-100mm时，对于整个导引筒的结构最稳定，同时也能符合航空器对导引筒重量轻的需求。
61.具体实施例6
62.请参阅图1，本实施例提供一种浮标导引筒，与实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5的浮标导引筒结构类似，区别在于：
63.前述的导引筒两端端部筋条1、多个侧面筋条3以及多个中部筋条4的材质为韧性好、可塑性好，可设计性强的材料，如碳纤维复合材料。
64.采用自动化缠绕技术，使用模具将制作前述导引筒的材料根据规律交叉缠绕，并且多层重复交叉缠绕，通过湿法交叉缠绕固化的方式，使得导引筒的两端端部筋条1、多个侧面筋条3及多个中部筋条4一体化构造出来，两端端部筋条1、多个侧面筋条3及多个中部筋条4的宽度和间距根据缠绕头和模具旋转速度决定。在产品制作的过程中主要的是对制作材料的拉紧力的调整，一般通过调整绕头和模具的转速就能达到制作材料的张紧程度的控制，以此来达到刚性比较好的两端端部筋条1、多个侧面筋条3及多个中部筋条4。
65.基于上述制备材料的特性以及一体化缠绕成型的制备方法，所形成的整个导引筒的结构为强刚性结构，具备较高的刚度。并且整个制备过程使用模具配合机械自动完成，制作的效率较高，所制作的导引筒尺寸精准度好、质量稳定。
66.虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。