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CN106976544A - 一种飞艇吊舱结构 - Google Patents

一种飞艇吊舱结构 Download PDF

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CN106976544A
CN106976544A CN201710124655.3A CN201710124655A CN106976544A CN 106976544 A CN106976544 A CN 106976544A CN 201710124655 A CN201710124655 A CN 201710124655A CN 106976544 A CN106976544 A CN 106976544A
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CN
China
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pod
bearing frame
floor assembly
load
transverse
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Pending
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CN201710124655.3A
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English (en)
Inventor
单杭英
孙中涛
杨忠清
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Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Original Assignee
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
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Publication date
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    • B64B1/00—Lighter-than-air aircraft
    • B64B1/06—Rigid airships; Semi-rigid airships
    • B64B1/22—Arrangement of cabins or gondolas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B64B—LIGHTER-THAN AIR AIRCRAFT
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    • B64B1/24—Arrangement of propulsion plant
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    • B64B1/24—Arrangement of propulsion plant
    • B64B1/30—Arrangement of propellers

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
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Abstract

本发明涉及一种飞艇吊舱结构，包括横向承力框、地板组件、小翼、外立面和舱顶；所述横向承力框的上部与气囊外伸结构件相连，下部工字型截面的高度与地板组件齐平，横向承力框与地板组件组成吊舱的传力骨架；所述小翼设置在吊舱两侧，作为吊舱的外挂结构，发动机安装架、发动机整流罩、螺旋桨保护环和发动机系统均安装在小翼上；所述外立面设置在横向承力框和地板组件外围，用于对横向承力框和地板组件组成的传力骨架起支撑、固定作用；所述舱顶的顶部轮廓与气囊的弧面一致。本发明安全、舒适，增加横向承力框的宽度和高度，即可产生宽敞的内部空间；可用于经营航空项目的旅游观光、重大节日的航拍以及紧急情况下航空运输军、民用物资等。

Description

一种飞艇吊舱结构
技术领域
本发明属于飞行器框架结构设计领域，具体涉及一种飞艇吊舱结构。
背景技术
飞艇是带有动力推进装置的浮空器，具有空中悬停能力、节省能源、续航时间长、航程远、有效载重量大等优点，有良好的军民应用前景。吊舱是飞艇的重要组成部分，是飞艇完成功能任务的平台。吊舱的设计要求是在保证强度、刚度满足要求下，重量尽量轻，从而可以增加有效任务载荷或减少浮囊体积。
现有的飞艇吊舱大多采用简易钢焊接结构吊篮，用于航拍、摄像和投放广告等，内部空间狭小，舒适性差，载重比效率低下。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种集舒适性、安全性和高效承载性能于一体的飞艇吊舱结构。
实现本发明目的的技术方案为：一种飞艇吊舱结构，包括横向承力框、地板组件、小翼、外立面和舱顶；
所述横向承力框的上部与气囊外伸结构件相连，下部工字型截面的高度与地板组件齐平，横向承力框与地板组件组成吊舱的传力骨架；
所述小翼设置在吊舱两侧，作为吊舱的外挂结构，发动机安装架、发动机整流罩、螺旋桨保护环和发动机系统均安装在小翼上；
所述外立面设置在横向承力框和地板组件外围，用于对横向承力框和地板组件组成的传力骨架起支撑和固定作用；
所述舱顶的顶部轮廓与气囊底部的弧面一致。
与现有技术相比，本发明的显著优点为：(1)高效载重比，吊舱结构重量与有效任务载荷之比达到1：4；(2)模块化结构设计，可实现吊舱纵向扩容；(3)小翼为变截面外伸梁的空间桁架结构；(4)宽敞的内部空间；(5)安全、舒适性高。
附图说明
图1为3个横向承力框和地板组件构成的吊舱传力骨架结构图。
图2为2个横向承力框和地板组件构成的吊舱传力骨架结构图。
图3为横向承力框结构图。
图4为小翼结构示意图。
图5为外立面结构示意图。
图6为飞艇结构图。
图7为吊舱结构图。
具体实施方式
本发明的一种飞艇吊舱结构，包括横向承力框1、地板组件2、小翼、外立面和舱顶；
所述横向承力框1的上部与气囊外伸结构件相连，下部工字型截面的高度与地板组件2齐平；横向承力框1与地板组件2组成吊舱的传力骨架；
所述小翼设置在吊舱两侧，作为吊舱的外挂结构，发动机安装架3、发动机整流罩4、螺旋桨保护环5和发动机系统均安装在小翼上；
所述外立面设置在横向承力框和地板组件外围，用于对横向承力框和地板组件组成的传力骨架起支撑和固定作用；
所述舱顶的顶部轮廓与气囊底部的弧面一致。
进一步的，所述地板组件由呈网格状的纵横向构件组成，地板组件纵向构件与横向承力框连接。
进一步的，所述外立面由吊舱壁板、隔框和纵向加强件组成，所述隔框设置在横向承力框之间，所述纵向加强件设置在吊舱壁板。
进一步的，所述外立面还设置有门和窗。
下面结合附图对本发明作进一步说明。
结合图1-图5，本发明的吊舱结构主要由以下部分组成：
(1)横向承力框。横向承力框是由框截面依吊舱截面形状组成的闭环结构；横向承力框的尺寸由吊舱轮廓形状决定，承力框的上部留出空间与气囊外伸结构件相连，下部工字型截面的高度与地板组件齐平。
(2)地板组件。为便于行人在地板上随意行走，承受座椅、设备及油箱等惯性载荷，以及承受发动机通过小翼传递的载荷，地板下的支撑结构必须有足够的刚度。地板组件由呈网格状的纵横向构件组成。
2个横向承力框和地板组件为1个完整的结构功能模块。吊舱是外挂结构，通过横向承力框的上部6与气囊外伸结构件连接，地板组件纵向构件与横向承力框的底部连接。横向承力框与地板组件组成吊舱的传力骨架，承受惯性载荷，以及惯性和冲击载荷等引起的弯矩、扭矩。
(3)小翼。小翼是吊舱的外挂结构。发动机安装架、发动机整流罩、螺旋桨保护环和发动机系统均安装在小翼上，承载安装在其上面的各个部件的惯性载荷和发动机产生的推力。
(4)外立面。外立面由吊舱壁板、隔框和纵向加强件组成，对横向承力框和地板组件组成的传力骨架起支撑、固定作用。根据受力需要，在横向承力框之间布置隔框，以及在吊舱壁板布置纵向加强件，增加吊舱壁板的整体刚度和局部刚度，防止吊舱壁板发生局部失稳。外力面对内部空间形成良好的遮蔽环境，可根据需要开门窗。
(5)舱顶。为保证吊舱顶部与气囊的弧面一致，从工艺制造性、增加吊舱顶部刚度和美观性角度考虑，在吊舱壁板顶部设计上增加一曲顶，保证吊舱结构的完整性。
(6)门窗。在外立面不影响横向承力框、普通隔框以及外立面纵向加强件的位置，设置门、窗等辅助结构，便于高空旅游、航拍。以及在驾驶舱与客舱、客舱与设备舱、设备舱与油箱之间设置隔断或门，增加分区功能。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例
本实施例为一种8座复合材料飞艇吊舱。
根据8座飞艇吊舱的载荷，主体结构确定为3个横向承力框+地板组件，如图1所示。图3为横向承力框，由航空层板或玻璃钢环氧板或桐木板组成。地板组件由纵横向构件组成，纵向构件可采用双蜂窝夹层结构或航空层板，横向构件采用蜂窝夹层结构。
如图4所示，吊舱两侧的小翼为变截面外伸梁的空间桁架结构，采用普通钢材焊接而成，通过4个金属接头与吊舱上的接头连接。接头高度与吊舱地板组件齐平，用最小的结构自重实现了对发动机惯性载荷和发动机推力所产生的弯矩、剪力和扭矩的传递。发动机安装架、发动机整流罩、螺旋桨保护环和发动机系统均安装在小翼上。
外立面由吊舱壁板、隔框和纵向加强件组成，吊舱壁板分左右两个壁板，如图5所示，工艺分离面在舱体的中间位置，壁板凹模即可用作成形模，也可作为吊舱的装配工装。壁板采用蜂窝夹层结构，根据结构受力需要，在纵向布置泡沫加强筋，以及在横向承力框之间布置隔框。舱顶依气囊外形而成的曲顶，舱顶与吊舱平顶通过胶接而形成整体结构。在外立面合适的地方开有门、窗，配合航拍使用需要，在外立面上布置活动窗。在吊舱内部，布局隔断或门，进行功能分区。图6为飞艇结构图，图7为本实施例的吊舱整体结构图。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本发明领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换或被作为某技术方案部分技术均落入本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种飞艇吊舱结构，其特征在于，包括横向承力框(1)、地板组件(2)、小翼、外立面和舱顶；
所述横向承力框(1)的上部与气囊外伸结构件相连，下部工字型截面的高度与地板组件(2)齐平，横向承力框(1)与地板组件(2)组成吊舱的传力骨架；
所述小翼设置在吊舱两侧，作为吊舱的外挂结构，发动机安装架(3)、发动机整流罩(4)、螺旋桨保护环(5)和发动机系统均安装在小翼上；
所述外立面设置在横向承力框和地板组件外围，用于对横向承力框和地板组件组成的传力骨架起支撑和固定作用；
所述舱顶的顶部轮廓与气囊底部的弧面一致。
2.根据权利要求1所述的飞艇吊舱结构，其特征在于，所述地板组件由呈网格状的纵横向构件组成，地板组件纵向构件与横向承力框连接。
3.根据权利要求1所述的飞艇吊舱结构，其特征在于，所述外立面由吊舱壁板、隔框和纵向加强件组成，所述隔框设置在横向承力框之间，所述纵向加强件设置在吊舱壁板。
4.根据权利要求3所述的飞艇吊舱结构，其特征在于，所述外立面还设置有门和窗。
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