[发明专利]一种有人直升机改无人直升机的仪器支架结构形式设计

说明书

技术领域

本发明涉及一种有人直升机改无人直升机的仪器支架结构形式设计，属于航空航天技术领域。

背景技术

随着飞行控制技术的发展，无人飞行器的发展越来越快，无人飞行器的用途也越来越广泛。无人直升机在无人飞行器中有着重要的地位，在农业作业，军事侦察，协同作战等领域有着广泛的用途。相对于有人直升机，无人直升机在同等起飞重量的情况下航时更长，可以在更加严苛的条件下执行任务，人员的伤耗更小。现今有大量早期型号的有人直升机处于被新型号直升机完全替代的边缘，这些直升机大多仍处安全寿命期内，且质量仍非常好，这些直升机通过改型仍将会发挥巨大的作用，其中，有人直升机改型为无人直升机就是一种早期型号直升机非常好的改型方案。

无人直升机的仪器设备犹如人的大脑，仪器支架作为安装仪器的结构就显得尤为重要。在有人直升机改无人直升机的过程中，仪器支架既要利用原有结构的特点，又要充分利用空间安装仪器设备。原有人直升机的座位较中部构架（中部构架为结构改型中完整保留的部件）宽，这将影响无人直升机的宽度，在改型过程中将完全拆除有人直升机的座位及地板，仪器支架将设计在与原座位相近的位置。仪器支架设计时将控制其宽度，为机头及机身的改型设计做好铺垫。由于仪器对振动比较敏感，特别是当仪器支架与整机固有频率接近时，发生共振，仪器有被振坏的风险，一旦仪器设备被振坏，无人直升机的控制也就失效。所以仪器对振动环境的要求是严苛的，必须要使仪器支架的频率错开整机固有频率，避免共振发生。仪器支架与中部构架（该直升机的主承力结构）有9个连接点，其中5个直接连接点，4个间接连接点，仪器支架与中部构架的间接联接通过地板撑杆来完成，为了更好的提高仪器支架整体的稳定性和振动特性，地板撑杆采用Y字形杆结构。为了充分利用空间，设备支架设计成两层，上层和下层，上层由复合材料层合板面板和纵横筋组成，下层由复合材料层合板地板和纵横筋组成，两层之间由支撑板和支撑杆连接，为了两层仪器之间接线方便，上层复合材料层合板面板中部开了一个口。机头的蒙皮结构采用圆锥薄壁加筋复合材料层合板结构，综合考虑气动阻力和结构特点选择合理的圆锥母线，因此相应的仪器支架加强框将设计成一定直径的圆环结构，直径的大小与圆锥母线轨迹相关。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：充分利用机头内空间来安装仪器设备；适当减小仪器支架的宽度，为机头和机身的改形作铺垫；仪器支架第一层和第二层的结构设计及第一层面板与第二层地板之间的联接；仪器支架的减重；仪器支架与中部构架之间的连接固定；通过结构设计增加仪器支架一、二阶模态频率。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：仪器支架设计为上、下两层；仪器支架的宽度等于中部构架的宽度；仪器支架的第一层地板和第二层面板都采用复合材料层合板加筋结构，地板与面板之间用支撑板和支撑杆联接；仪器支架与中部构架之间通过直接连接点和间接连接点相联；仪器支架采用Y字形撑杆来增加仪器支架一、二阶模态频率。