[发明专利]一种飞机机身模块化连接装置

说明书

技术领域

    本发明涉及一种飞行器结构连接装置，特别是一种飞机机身模块化连接装置。

背景技术

以往，飞机通常采用传统的铆接方式将飞机前机身、中机身和后机身三段机体连接，存在装配工作繁重，劳动量大，成本高等诸多问题。另外，飞机只要某机体段结构发生严重损坏，将导致整机平台不可用，代价极其昂贵。飞机机身模块化连接装置，可以将飞机前机身、中机身和后机身等三段机体进行模块化连接，实现各机身段的快速装配和更换。模块化设计思想目前大多应用于航天器系统，少量用于舰炮系统。航天器对接装置主要有“锥-杆”式和异体同构周边式两种形式。两种对接装置操作简单，连接精度较高，目前在航空器上还没有应用，主要原因是航天器所处的空间环境近乎真空，空气动力影响可以忽略，而航空器在空中飞行时会承受很大的气动力载荷，致使这两种装置的连接强度和刚度不够。为克服两种装置的在航空器上应用的局限性，提出采用模块化连接装置。

发明内容

（1）本发明的目的是提供一种飞机机身模块化连接装置，实现飞机前机身、中机身和后机身的模块化连接。

（2）本发明的技术方案： 

一种飞机机身模块化连接装置包括榫头连接框和榫槽连接框，榫头连接框和榫槽连接框的大小及形状相同、互相配合，榫头连接框和榫槽连接框的端面与飞机机身连接处的截面形状相同，榫头连接框的中心位置上设有与连接框一体的榫头，榫槽连接框中心位置上设有与连接框一体的榫槽；榫头连接框插入榫槽连接框时榫头也同时插入榫槽，榫头与榫槽互相紧密咬合并通过螺栓连接固定。

榫头连接框和榫槽连接框选用钛合金或铝合金制造，榫头与榫槽的形状大小根据飞机载荷大小确定。

榫头与榫槽的形状，包括“十字”、“Y字”、“米字”或“多边形”型。 

榫头连接框还包括榫头腹板、榫头腹板框缘、传力销钉、榫头管路系统通路，它们与榫头连接框一体形成；榫槽连接框包括榫槽腹板、榫槽腹板框缘、榫槽管路系统通路、传力销钉座体和螺栓连接通路，它们与榫槽连接框一体形成。

所述榫头管路系统通路及榫槽管路系统通路是在榫头连接框和榫槽连接框腹板面上方开口，形状、大小相同、位置对应、保证强度前提下的最大开口，开口形状可为矩形、菱形、多边形或椭圆形。

所述榫头连接框上的传力销钉和榫槽连接框上的传力销钉座体互相咬合、位置由榫头连接框和榫槽连接框外形内切圆三等分或四等分确定，传力销钉和传力销钉座体数量为3～4个，根据大梁的根数来确定，传力销钉与传力销钉座体紧固连接。

所述榫头连接框腹板厚度2～6mm；榫头腹板框缘厚度2～4mm，榫头腹板框缘宽20～30mm，所述榫槽连接框腹板厚度2～6mm，榫槽腹板框缘厚度2～4mm，榫槽腹板框缘宽40～60mm。

（3）本发明的有益效果

本发明采用了飞机机身模块连接装置，飞机某机身段结构发生严重损坏，只需更换相应机身模块，通过“榫头”和“榫槽”连接装置减少飞机铆接的工作量，降低了成本，而且能满足飞机连接的强度和刚度。

附图说明

附图1为本发明的飞机机身模块化连接装置示意图。

附图2为前机身与中机身连接示意图。

附图3为中机身与后机身连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1如附图1～3所示：

一种飞机机身模块化连接装置，飞机机身模块化连接装置包括榫头连接框2和榫槽连接框1，榫头连接框2和榫槽连接框1的大小及形状相同、互相配合，榫头连接框2和榫槽连接框1的端面与飞机机身连接处的截面形状相同，榫头连接框2的中心位置上设有与连接框一体的榫头10，榫头为十字型；榫槽连接框1中心位置上设有与连接框一体的榫槽5，榫槽为与十字型榫头配合的十字型榫槽；榫头连接框2插入榫槽连接框1时榫头10也同时插入榫槽5，榫头10与榫槽5互相紧密咬合并通过螺栓连接固定。

榫头连接框2和榫槽连接框1选用钛合金或铝合金制造，榫头10与榫槽5的形状大小根据飞机载荷大小确定。

榫头连接框2还包括榫头腹板3’、榫头腹板框缘4’、传力销钉9、榫头管路系统通路7’，它们与榫头连接框2一体形成；榫槽连接框1包括榫槽腹板3、榫槽腹板框缘4、榫槽管路系统通路7、传力销钉座体6和螺栓连接通路8，它们与榫槽连接框1一体形成。