[发明专利]一种用于控制充气结构构型混编预张力索网的方法

摘要

一种用于控制充气结构构型混编预张力索网的方法，它涉及一种混编预张力索网的方法，具体涉及一种用于控制充气结构构型混编预张力索网的方法。本发明为了解决现有航空宇航器结构中超薄柔性复合材料的承载能力较低、控制构型能力差、对不同位置结构的性能不能变化的问题。本发明在充气航空器的充气机翼的端部设置端部预张力索网，在充气机翼的中部设置中部预张力索网，在充气机翼的根部设置中部预张力索网，在充气航空器的尾翼设置不尾翼预张力索网，其中端部预张力索网由第一端部预张力索网带、第二端部预张力索网带和第三端部预张力索网带组成。本发明用于提高充气航空宇航器承载能力。

主权项

一种用于控制充气结构构型混编预张力索网的方法，其特征在于：所述一种用于控制充气结构构型混编预张力索网的方法的具体步骤如下：步骤一、在充气机翼的端部布置端部预张力索网的具体步骤如下：步骤一（一）、端部预张力索网由第一端部预张力索网带（1）、第二端部预张力索网带（2）和第三预张力索网带（3）组成，第一端部预张力索网带（1）、第二端部预张力索网带（2）和第三预张力索网带（3）的厚度和宽度相同，分别计算第一端部预张力索网带（1）、第二端部预张力索网带（2）和第三预张力索网带（3）的厚度t1及宽度b1： P 1 × R 1 t 1 ≤ [ σ b ] 1 ①F1=P1×πR12   ② F 1 t 1 × b 1 ≤ [ σ b ] 1 ③公式①、②、③中：P1——充气机翼端部的内压，R1——端部预张力索网在充气机翼端部的曲率半径，t1——充气机翼端部所需端部预张力索网的厚度，[σb]1——充气机翼端部所受极限预应力，F1——预张力索网在充气机翼端部所受纵向拉力，b1——充气机翼端部所需端部预张力索网的宽度；步骤一（二）、根据步骤一（一）中所求得的第一端部预张力索网带（1）、第二端部预张力索网带（2）和第三预张力索网带（3）的厚度t1及宽度b1，以充气机翼的尖部为起点沿充气机翼长度方向铺设第一端部预张力索网带（1），第一端部预张力索网带（1）与充气机翼沿长度方向中心线的夹角（α）为0°‑60°，且第一端部预张力索网带（1）位于充气机翼沿长度方向中心线的上方；步骤一（三）、以充气机翼的尖部为起点沿充气机翼长度方向铺设第二端部预张力索网带（2），第二端部预张力索网带（2）与气机翼沿长度方向中心线的夹角（β）为0°‑60°，且第二端部预张力索网带（2）位于充气机翼沿长度方向中心线的下方；步骤一（四）、以充气机翼的尖部为起点沿充气机翼长度方向铺设第三端部预张力索网 带（3），且第三端部预张力索网带（3）与充气机翼沿长度方向的中心线重合；步骤二、在充气机翼的中部布置中部预张力索网的具体步骤如下：步骤二（一）、中部预张力索网由中部预张力索网带（4）组成，计算充气机翼中部所需中部预张力索网带（4）的厚度t2及宽度b2： P 2 × R 2 t 2 ≤ [ σ b ] 2 ④F2=P2×πR22   ⑤ F 2 t 2 × b 2 ≤ [ σ b ] 2 ⑥公式④、⑤、⑥中F2——中部预张力索网在充气机翼中部所受纵向拉力，P2——充气机翼中部内压，R2——中部预张力索网在充气机翼中部的曲率半径，t2——充气机翼中部所需中部预张力索网的厚度，[σb]2——充气机翼中部所受极限预应力，b2——充气机翼中部所需中部预张力索网的宽度；步骤二（二）、根据步骤二（二）所求得的中部预张力索网带（4）的厚度t2及宽度b2，在充气机翼中部沿充气机翼长度方向并排设置多个中部预张力索网带（4），每天中部预张力索网带（4）沿长度方向的中心线与充气机翼沿长度方向的中心线的夹角（β）为0°‑90°；步骤三、在充气机翼的根部布置根部预张力索网的具体步骤如下：步骤三（一）、根部预张力索网由根部预张力索网带（5）组成，计算充气机翼根部所需根部预张力索网带（5）的厚度t3及宽度b3： P 3 × R 3 t 3 ≤ [ σ b ] 3 ⑦F3=P3×πR32    ⑧ F 3 t 3 × b 3 ≤ [ σ b ] 3 ⑨公式⑦、⑧、⑨中P3——充气机翼根部的内压，R3——根部预张力索网在充气机翼根部的曲率半径，t3——充气机翼根部所需根部预张力索网的厚度，[σb]3——充气机翼根部所受极限预应力，F3——根部预张力索网在充气机翼根部所受纵向拉力，b3——充气机翼根部所需根部预张力索网的宽度；步骤三（二）、根据步骤三（一）所求得的充气机翼根部所需根部预张力索网带（5）的厚度t3及宽度b3，在充气机翼的根部呈米字状设置根部预张力索网带（5）；步骤四、在充气尾翼布置尾翼预张力索网的具体步骤如下：步骤四（一）、尾翼预张力索网由尾翼预张力索网带（6）组成，计算充气尾翼所需尾翼预张力索网带（6）的厚度t4及宽度b4： P 4 × R 4 t 4 ≤ [ σ b ] 4 - - - ( I ) F4=P4×πR42   Ⅱ F 4 t 4 × b 4 ≤ [ σ b ] 4 - - - ( III ) 公式Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中F4—尾翼预张力索网在充气尾翼所受纵向拉力，P4——充气尾翼的内压，R4——尾翼预张力索网在充气尾翼的曲率半径，t4——充气尾翼所需尾翼预张力索网的厚度，[σb]4——充气尾翼所受极限预应力，b4——充气尾翼所需尾翼预张力索网的宽度；步骤四（二）、根据步骤四（一）所求得的充气尾翼所需尾翼预张力索网带（6）的厚度t4及宽度b4，沿充气尾翼长度方向并排平行设置若干条尾翼预张力索网带（6），每条尾翼预张力索网带（6）与充气尾翼长度方向中心线的夹角（θ）为0°‑60°；步骤四（三）、沿充气尾翼长度方向的中线设置一条尾翼预张力索网带（6），沿充气尾翼宽度方向的中心线设置一条尾翼预张力索网带（6）。