[发明专利]一种翼身连接机身加强框结构

说明书

本申请涉及一种翼身连接机身加强框结构，属于飞机结构设计领域，包括有机身以及机翼，所述机身上设置有机身加强框，所述机身加强框的顶端左右两侧分别设置有连接片组，每组连接片组均包括有至少两个连接片，所述机翼与每组连接片组相对的位置均设置有连接头，所述连接头一端与所述机翼固定，所述连接头的一端通过铰链轴与所述连接片组的所有连接片相连，所述铰链轴穿过连接片组的所有连接片且与所述连接片转动相连。本申请具有一步提高翼身与机身之间连接结构的安全性的效果。

技术领域

本申请涉及飞机结构设计领域，尤其是涉及一种翼身连接机身加强框结构。

背景技术

民用商用飞机因其主要用于运输人员，机身舱段为了模拟地面气压环境，往往需要增压设计。为此，机身截面设计成圆形或近似圆形，将增压带来的表面压力转化为机身蒙皮内部的张力。对于大型货运无人飞机而言，其主要用于载物，不再需要具备载人的功能，因此机身舱内无需充压，以机身内舱容积最大为设计目标。故其机身截面形式多样，可设计为圆形、椭圆形或者矩形。货运飞机机翼通常设计为上单翼，以便于发动机安装，同时不占用机身舱内部空间。另一方面，在保证安全性的同时，货运飞机机翼、机身连接倾向于设计为可拆卸结构，以便于飞机运输、装配和检修。

以一种上单翼大型无人货运飞机为例，参照图1，机翼2、机身1之间通过铰链接头连接，即机翼2前梁通过左、右两侧的连接头5与机身加强框3连接，机翼2后梁位置通过左、右两侧的连接头5与机身加强框3连接。机翼由于气动力、惯性力产生的剪力、弯矩等载荷，通过铰链接头传递至机身加强框3，进而扩散至机身1壁板，与机身载荷平衡。

由于机翼载荷通过翼身连接处的铰链接头以集中力的形式传递给机身加强框，导致机身加强框承受较大载荷，且机身加强框沿机身环向不同位置的弯矩大小、方向剧烈变化。由于机身加强框通常由金属材料制造，在飞机整个服役过程中，起飞-降落-起飞导致的往复载荷，以及空中突风等导致的往复载荷等，容易导致机身加强框出现疲劳裂纹，进而威胁飞机安全。

为了保证翼身连接结构的安全，现有技术中，机身加强框通常设计成损伤容限结构，具体为疲劳裂纹止裂结构，即将机身加强框设计为沿机身环向整体或分段结构，通过加筋等设计特征，避免裂纹贯穿整个框缘条/框腹板，并通过设定合理的检查间隔，保证含损伤结构在剩余强度下降到限制载荷之前可以被可靠的检出。

对于无人货运飞机来说，其运行场景更为复杂和恶劣，容易出现不可预料的损伤场景，以及湿热、盐雾等环境腐蚀，因此对损伤预测、损伤检测、剩余强度评估等提出了更高的要求。翼身连接结构为飞机中最重要的连接结构，为了进一步保证其安全，还需要对其进行进一步的优化。

发明内容

为了进一步提高翼身与机身之间连接结构的安全性，本申请提供一种翼身连接机身加强框结构。

本申请提供的一种翼身连接机身加强框结构采用如下的技术方案：

一种翼身连接机身加强框结构，包括有机身以及机翼，所述机身上设置有机身加强框，所述机身加强框的顶端左右两侧分别设置有连接片组，每组连接片组均包括有至少两个连接片，所述机翼与每组连接片组相对的位置均设置有连接头，所述连接头一端与所述机翼固定，所述连接头的一端通过铰链轴与所述连接片组的所有连接片相连，所述铰链轴穿过连接片组的所有连接片且与所述连接片转动相连。

通过采用上述技术方案，当其中一个连接片发生断裂的时候，另一个连接片还依然能够保证将机身加强框与连接头保持连接的状态，从而提高飞机的翼身与机身之间连接结构的安全性。

可选的，所述机身加强框包括有自机身前端向后端依次设置的多个框体，所述框体的数量与所述连接片的数量相同，所述框体与所述连接片一一相对，所述连接片位于所对应的框体上。

通过采用上述技术方案，将机身加强框设计为相互独立的多个框体结构，保证在其中一个框体发生损坏之后，可由其他框体继续承受机翼传递的集中载荷，通过将机身加强框设计为多传力路径的破损安全结构，保证飞机结构的安全。