[实用新型]一种用于飞机整体油箱框结构

说明书

本实用新型涉及一种用于飞机整体油箱框结构，属于航空航天技术领域。由复合材料腹板、上弓形件、下弓形件、框加强带板构成，腹板安装于机身横向截面中心处，所述的腹板为复合材料蜂窝夹层结构。左右两个框加强带板分别置于腹板上缘和上弓形件上缘，布置双排铆钉连接装配。上弓形件设置有两个，分别对称安装于腹板左右两侧。下弓形件分为两个部分置于腹板左右两侧，与纵梁、腹板通过铆钉连接固定。上、下弓形件纵向连接与腹板共同构成机身横向骨架。将本实用新型应用于无人机的设计与制造，具有减重率高、可设计性强、连接简单、耐腐蚀、抗疲劳和增加燃油携带量等优点。

技术领域

本实用新型涉及一种用于飞机整体油箱框结构，属于航空航天技术领域。

背景技术

近年来，无人机广泛应用于军事和民用领域，高空长航时代表了无人机发展的水平和趋势，要求在满足承载强度和疲劳寿命的前提下，进行结构优化设计来尽可能的减小机体结构重量、增大油箱容积，以增加燃油携带量、增大航程、提高爬升能力、改善飞行性能。先进复合材料具有比强度高、比刚度高、耐疲劳、耐腐蚀、可设计性强的优点，将其用于飞机结构上可较常规金属结构减重25％～30％。目前，复合材料多应用于次承力构件如机翼、尾翼、天线罩和蒙皮等部件，而机身框结构作为主承力构件，其结构形式多为金属机加框和钣金框。其中，机加框加工成本高，钣金框承载能力较弱，连接复杂，两者机体结构重量偏大，无法携带更多的燃油，其航时和航程受到限制。

基于此，做出本申请案。

实用新型内容

为了克服现有框结构所存在的上述缺陷，本实用新型提供一种用于飞机整体油箱框结构，与传统的金属机加框相比，在满足使用需求、强度、刚度要求的情况下，不仅结构重量明显减轻，成本较低，还具有耐腐蚀、抗疲劳的优点。与钣金框相比，承载能力较高，装配连接简单，可根据承载要求优化缘条和腹板，可设计性强。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：

一种用于飞机整体油箱框结构，其包含复合材料腹板，上弓形件，下弓形件和框加强带板；复合材料腹板的上下缘通过铆接的形式与机身蒙皮相连接，框加强带板将上弓形件与腹板通过双排铆钉进行连接固定；上弓形件与下弓形件通过纵向铆接的方式进行连接。

腹板位于机身横向截面中心处，上弓形件、下弓形件位于腹板两侧，框加强带板安装于腹板和上弓形件缘条上。

进一步的，作为优选：

所述的腹板采用复合材料蜂窝夹层结构，由碳纤维/环氧树脂斜纹预浸料和15mm芳纶纸蜂窝铺设而成，蜂窝上下表面各铺设一层胶膜，采用热压罐工艺固化成形。更为优选的，所述的腹板最外层铺设一层玻璃纤维平纹布防止电化学腐蚀。

所述的腹板周圈为工型剖面的腹板缘条，有利于提高组合框结构的稳定性。

所述的铺层角度有0/90°、±45°两种。铺层沿腹板中面对称并均衡铺设，避免层合板的翘曲变形和分层。最外层铺层为±45°铺层，提高腹板面抗剪切能力。

所述的腹板蜂窝区分为上下两个部分，安装有嵌入件，用于机载设备的安装。蜂窝结构周边和工艺孔用密封胶密封。

所述的腹板上设置圆孔，作为线路通道，圆孔周边区域插入两层局部铺层用于加强，最外层铺贴一层完整铺层。

所述的上弓形件分为左右两个部件,关于飞机中心面对称，采用7050-T7451铝合金机加成型，表面处理为硫酸阳极化+锌黄环氧底漆。

所述的下弓形件分为左右两个部件,关于飞机中心面对称，采用7050-T7451铝合金机加成型，表面处理为硫酸阳极化+锌黄环氧底漆。

所述的框加强带板分为左右两个部件,关于飞机中心面对称，采用7050-T7451铝合金机加成型，表面处理为硫酸阳极化+锌黄环氧底漆。