一种高安全性的轻质复合材料腹鳍结构的制作方法

本发明创造属于航空航天，尤其是涉及一种高安全性的轻质复合材料腹鳍结构。

背景技术：

1、腹鳍一般位于后机身腹部，用于补偿垂尾面积不足，同时也能对机身下部气流起导流作用，是一种用于改善飞机航向稳定性的结构件。传统的腹鳍由于面积、高度大，需设计成可操作的折叠式的，与起落架收放联动，起落架收起腹鳍放下，起落架放下腹鳍收起，其收放机构由操纵系统设计。这样的腹鳍收放结构复杂，要求后机身内有足够的布置空间，这不但提高的制造的技术难度和成本，还增加了结构重量。通常固定式的腹鳍与机身用托板螺母、螺钉或铆接固定。在设计中除满足静动强度要求外，还应控制疲劳应力，尤其是受载后腹鳍根部与机身连接处的载荷较大，容易损坏机身与腹鳍连接结构，甚至损坏机身结构，因此有必要进行优化改进。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明创造旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种高安全性的轻质复合材料腹鳍结构。

2、为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

3、一种高安全性的轻质复合材料腹鳍结构，包括腹鳍骨架及其外侧的腹鳍蒙皮；所述腹鳍骨架包括根部单元和顶部单元，腹鳍蒙皮包括根部单元外侧的根部外蒙皮结构、及顶部单元外侧的顶部外蒙皮结构，根部外蒙皮结构靠近机身一侧设有翻边结构；

4、所述根部单元包括由根部前梁段及根部后梁段构成的根部内骨架，顶部单元包括由顶部前梁段及顶部后梁段构成的顶部内骨架；所述顶部内骨架一端设有顶部肋盒，另一端设有顶部罩盒；

5、所述根部前梁及根部后梁朝向顶部内骨架的一端，均设有根部肋盒；所述根部前梁段远离根部肋盒一端设有前梁接头，根部后梁段远离根部肋盒一端设有后梁接头；在根部前梁段及根部后梁段外侧，对应根部肋盒分别设有根部支撑肋，在顶部前梁段及顶部后梁段外侧，对应顶部肋盒分别设有顶部支撑肋。

6、进一步，所述前梁接头上设有u形槽，并在u形槽上安装有连接座，所述连接座包括固定板和垂直于固定板的连接板；所述固定板上对称设有若干固定孔。

7、进一步，所述前梁接头及后梁接头均采用铝合金制作。

8、进一步，所述连接座采用铝合金制作。

9、进一步，所述腹鳍骨架朝向机尾一侧设有后缘条，朝向机头一侧设有前缘条，前缘条和后缘条的表面均匀腹鳍蒙皮内壁贴合。

10、进一步，所述后缘条包括连接于根部支撑肋的根部后缘条部分、以及连接于顶部支撑肋的顶部后缘条部分；前缘条包括连接于根部支撑肋的根部前缘条部分、以及连接于顶部支撑肋的顶部前缘条部分。

11、进一步，根部后缘条部分与顶部后缘条部分之间、以及根部前缘条部分与顶部前缘条部分之间，均胶粘固定。

12、相对于现有技术，本发明创造具有以下优势：

13、本发明创造提供的腹鳍结构设计合理,重量轻，铝合金腹鳍前梁接头、铝合金腹鳍后梁接头与机身上对应接头进行连接，可实现快速替换安装，省时省力，并且经过安全性优化设计，即使在腹鳍意外破损的情况下，腹鳍顶部单元也会主动损坏脱离根部单元，而不会将载荷全部由根部单元传递给机身，有效避免对机身结构安全性的影响。

技术特征：

1.一种高安全性的轻质复合材料腹鳍结构，其特征在于：包括腹鳍骨架及其外侧的腹鳍蒙皮；所述腹鳍骨架包括根部单元和顶部单元，腹鳍蒙皮包括根部单元外侧的根部外蒙皮结构、及顶部单元外侧的顶部外蒙皮结构，根部外蒙皮结构靠近机身一侧设有翻边结构；

2.根据权利要求1所述的一种高安全性的轻质复合材料腹鳍结构，其特征在于：所述前梁接头上设有u形槽，并在u形槽上安装有连接座，所述连接座包括固定板和垂直于固定板的连接板；所述固定板上对称设有若干固定孔。

3.根据权利要求2所述的一种高安全性的轻质复合材料腹鳍结构，其特征在于：所述前梁接头及后梁接头均采用铝合金制作。

4.根据权利要求2所述的一种高安全性的轻质复合材料腹鳍结构，其特征在于：所述连接座采用铝合金制作。

5.根据权利要求1所述的一种高安全性的轻质复合材料腹鳍结构，其特征在于：所述腹鳍骨架朝向机尾一侧设有后缘条，朝向机头一侧设有前缘条。

6.根据权利要求5所述的一种高安全性的轻质复合材料腹鳍结构，其特征在于：所述后缘条包括连接于根部支撑肋的根部后缘条部分、以及连接于顶部支撑肋的顶部后缘条部分；所述前缘条包括连接于根部支撑肋的根部前缘条部分、以及连接于顶部支撑肋的顶部前缘条部分。

7.根据权利要求1所述的一种高安全性的轻质复合材料腹鳍结构，其特征在于：根部后缘条部分与顶部后缘条部分之间、以及根部前缘条部分与顶部前缘条部分之间，均胶粘固定。

技术总结
本发明创造提供了一种高安全性的轻质复合材料腹鳍结构，包括腹鳍骨架及其外侧的腹鳍蒙皮；所述腹鳍骨架包括根部单元和顶部单元，腹鳍蒙皮包括根部单元外侧的根部外蒙皮结构、及顶部单元外侧的顶部外蒙皮结构，根部外蒙皮结构靠近机身一侧设有翻边结构；所述根部单元包括由根部前梁段及根部后梁段构成的根部内骨架，顶部单元包括由顶部前梁段及顶部后梁段构成的顶部内骨架。本发明创造提供的腹鳍结构设计合理,重量轻，铝合金腹鳍前梁接头、铝合金腹鳍后梁接头与机身上对应接头进行连接，可实现快速替换安装，省时省力，且在破损时能够避免对机身结构安全性的影响。

技术研发人员：祁腾飞,王常栋,吴禹錡,闫继峰,安梦雷,季宝锋,邹云翔,王非
受保护的技术使用者：天津爱思达航天科技股份有限公司
技术研发日：20230531
技术公布日：2024/1/15