[发明专利]多模式高机动性飞行器的机体

说明书

技术领域

本发明涉及重于空气的飞行器。以亚音速飞行速度和超音速飞行速度运行的多模式高机动性飞机代表本发明的优选使用领域。

背景技术

从现有技术中已知一种多模式飞行器的机体，该机体包括具有翼板的机翼以及与中部机身、尾翼一体的中央部段。该机身包括驾驶舱、燃料电池舱、设备舱和起落架舱。机体包括安装在发动机短舱中的至少一个涡轮喷气发动机，其中，该发动机短舱布置在机身的尾部中并且具有与短舱相配合的进气口，所述进气口接着供气管道。机体框架由固定至相应板的纵向构件和横向构件制成。翼板和中央部段制成为盒状，而机身的尾部以及机身在驾驶舱与中央部段之间的部分制成为半硬壳式的。在实用新型RU4109U1,1997中公开了上述机体。

作为上述现有技术的缺点，可以指出如下：当切口用于机身底部中的货舱时，需要在现有技术结构中通过例如横梁的额外的承载构件来加强所述切口，这不可避免地涉及机体质量的显著增加以及飞行器作为整体的性能特性的恶化。

发明内容

本发明要解决的问题是在机体框架的质量略微增加并同时存在机身底部中的用于货舱的大尺寸切口的情况下提供机体框架所必需的强度和刚度。这样做时，通过合理布置机体框架的承载构件来获得存在于由飞行器机体的承载构件中的外部载荷造成的应力重新分布的技术结果。

上述技术结果通过在一种多模式高机动性飞行器的机体中的事实获得，该机体包括机身和机翼，所述机体的结构设计由纵向承载构件和横向承载构件形成，形成飞行器外轮廓的蒙皮固定到纵向承载构件和横向承载构件，其中，机身包括驾驶舱、燃料电池舱、设备舱和起落架舱、尾翼、布置在机身的尾部中的两个涡轮喷气发动机短舱、以及与所述两个涡轮喷气发动机短舱相配合且具有供气管道的进气口，机翼包括翼板，所述翼板连接至与中部机身一体的中央部段，机身的结构设计在纵向上为多壁结构，该多壁结构连接至由框架形成的中央部段并且通过力矩接头和铰接接头连接至翼板，翼板的结构设计在纵向上为与壁结合的多翼梁结构，飞行器的机体的外表面由承载板形成，在机身的底部中制有用于货舱的大尺寸纵向切口，所述货舱的结构设计包括连接至中央部段框架的纵向壁，中央部段布置在最大的机翼总高度区域中，其中，发动机短舱和进气口的下承载板布置成距机身部段的中线更远，而大尺寸切口更靠近机身的中线。

该承载板例如可制成为多层高分子复合材料板、尤其是三层高分子复合材料板。

该承载板可制成为一体地机加工成的铝合金板。

该承载板可制成为焊接成的钛合金板。

附图说明

通过附图来说明本发明，其中：图1示出多模式飞行器的机体的平面图；图2示出图1的A-A截面；图3示出图1的B-B截面；图4示出图1的C-C截面；图5示出图1的D-D截面；图6示出图1的E-E截面。

具体实施方式

一种多模式高机动性飞行器的机体（下文中被称为机体）包括由两个翼板1组成的机翼、机身的前部2、中部机身3、进气口4、机身的尾部5。机身的前部2包括驾驶舱6、设备舱7和前起落架舱8。燃料电池舱9、货舱10、主起落架舱11和中央部段12布置在中部机身3中。燃料电池舱13、货舱14、发动机短舱15和尾部设备舱16布置在机身的尾部5中。

机身的结构设计包括分别由机身框架17至25和纵向壁26至29表示的横向承载构件和纵向承载构件。一列纵向壁26至29贯穿中部机身3以及机身尾部5。中央部段12布置在最大的机翼整体高度的平面（D-D截面）中并且由框架17至25形成。用于货舱10和14的大尺寸纵向切口在机身的底部中形成。切口的结构设计包括与中央部段12的框架相连的纵向壁26。

从结构设计的视点而言，进气口4和发动机短舱15由框架17至25以及下承载板30形成。

翼板1的结构设计包括纵向承载构件和横向承载构件。翼板1的纵向承载构件由翼梁31、32、34、35、38和39以及壁36、37、41表示，翼梁31、32、34、35、38和39具有用于将翼板1连接至中央部段12的力矩接头40，壁36、37、41具有用于将翼板1连接至中央部段12的铰接接头42。中央部段12的框架制成为承载框架，其中翼板1的翼梁通过力矩接头40连接至所述中央部段12的框架。翼板1的横向承载构件列为一列翼肋43。

由于惯性力和空气力以及从水平尾翼施加的载荷、由从翼板1施加的载荷造成的横向弯曲、以及扭转，主力因素为机身在飞行器的纵向平面中（相对于Z轴线）的弯曲，其中，通过该主力因素确定所需的机身刚度和机身强度。