[发明专利]一种波浪形飞翼飞机压力舱

说明书

技术领域

本发明属于飞翼飞机设计技术，具体涉及一种波浪形飞翼飞机压力舱。

背景技术

飞翼飞机被认为在提高气动效率、减轻结构重量和环保等方面具有很大的潜力，是未来飞机的发展方向之一，吸引着全世界飞机设计者的广泛研究，但飞翼飞机设计依然面临着诸多挑战，其中之一便是压力舱的设计。与传统飞机机身压力舱不同，传统飞机的机身形状为圆筒形（或近似圆筒形），气压载荷在机身蒙皮上产生的主要是膜应力，这是机身蒙皮受载的最佳方式，而飞翼飞机的机翼为盒子形状，压力在蒙皮上会产生弯矩以致引起较大的拉应力，这会使结构设计付出很大的重量代价。

针对这个问题，世界各国的飞机设计者一直在寻求更好的解决办法，目前已被提出的几种方案，着眼点是机翼压力舱结构的布置和优化，但存在结构设计难度大、结构重量大和制造维修难度大等问题。

发明内容

本发明的目的是：提供一种能够有效改善压力舱承受压差载荷特性的压力舱设计。

本发明的技术方案是：一种波浪形飞翼飞机压力舱，其压力舱的上下蒙皮沿纵向呈波浪形外形。

上下蒙皮的纵向波浪形数量相同，且波谷位置相对应。

上下蒙皮的纵向波浪形从机翼前缘延伸到机翼后缘。

上下蒙皮的纵向波浪形横向跨度基本相等。

上下蒙皮对应波谷位置设置有加强肋。

上下蒙皮波浪形外形内侧设置有走向弧度与波浪形外形一致的加强筋条。

上下蒙皮两侧边缘波浪形与外翼平直段平滑过渡。

上下蒙皮在压力舱两侧与弧形蒙皮相连接。

上下蒙皮在压力舱前后端与弧形蒙皮相连接。

本发明的优点是：本发明波浪形飞翼飞机压力舱，通过在上下蒙皮表面进行波浪形设计，使得压力舱表面呈圆形或近似圆形，这样压差载荷在压力舱蒙皮上产生的主要是膜应力，避免了压差载荷在平直机翼蒙皮上产生弯矩以致引起较大拉应力的弊端，所以本发明有利于改善压力舱承受压差载荷的特性，进而有利于结构设计、重量控制和制造维修等。

附图说明

图1为本发明波浪形飞翼飞机压力舱的结构俯视图；

图2为本发明波浪形飞翼飞机压力舱的结构仰视图；

图3为图1的横向剖视示意图；

图4为图1的弦向剖视示意图，

其中，1-上蒙皮、2-下蒙皮、3-左侧蒙皮、4-右侧蒙皮、5-加强肋、6-前端蒙皮、7-后端蒙皮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明：

请同时参阅图1、图2、图3和图4，其中，图1为本发明波浪形飞翼飞机压力舱的结构俯视图，图2为本发明波浪形飞翼飞机压力舱的结构仰视图，图3为图1的横向剖视示意图，图4为图1的弦向剖视示意图。本发明波浪形飞翼飞机压力舱的上蒙皮和下蒙皮沿纵向设置有数量相同，且位置相互对应的波浪形外形。

上下蒙皮的纵向波浪形从机翼前缘延伸到机翼后缘，以减小对飞机阻力的影响。

上下蒙皮的纵向波浪形横向跨度基本相等，便于加强肋的布置和座舱的布置。

上下蒙皮对应波谷位置设置有加强肋，对蒙皮进行支持，增加压力舱结构的强度、刚度和稳定性。

上下蒙皮波浪形外形内侧设置有走向弧度与波浪形外形一致的加强筋条，从而增强蒙皮的受载能力。

上下蒙皮两侧边缘波浪形与外翼平直段平滑过渡，以减小对飞机气动性能的影响。

上下蒙皮在压力舱两侧与弧形蒙皮相连接，使得压差载荷在两侧压力舱蒙皮上产生的是膜应力，避免弯矩在平直蒙皮上产生较大的拉应力。

上下蒙皮在压力舱前后端与弧形蒙皮相连接，使得压差载荷在前后压力舱蒙皮上产生的是膜应力，避免弯矩在平直蒙皮上产生较大的拉应力。

本发明通过在上下蒙皮表面进行波浪形设计，使得压力舱表面呈圆形或近似圆形，这样压差载荷在压力舱蒙皮上产生的主要是膜应力，避免了压差载荷在平直机翼蒙皮上产生弯矩以致引起较大拉应力的弊端，所以本发明有利于改善压力舱承受压差载荷的特性，进而有利于结构设计、重量控制和制造维修等。