[发明专利]抗横向冲击大开口舱段结构及具有其的飞行器

说明书

本发明提供一种抗横向冲击大开口舱段结构及具有其的飞行器，其中，舱段结构包括：舱段壳体，具有大开口，若干加强和维稳组件，任意加强和维稳组件沿大开口的宽度方向设置，包括第一、二支撑件以及撑力调整部，其中，第一支撑件的第一端与撑力调整部的第一端连接，其第二端与位于大开口一侧的第一壳体侧壁连接；第二支撑件的第一端与撑力调整部的第二端连接；其第二端与和第一壳体侧壁相对设置的第二壳体侧壁连接；在横向冲击下，撑力调整部基于第一、二壳体侧壁不同部位变形程度调节第一、二支撑件的支撑力的大小以实现舱段结构刚度连续和变形协调。能够解决横向冲击载荷作用下，大开口舱段的强度、刚度和稳定性难以保证的问题。

技术领域

本发明涉及飞行器机械结构技术领域，尤其涉及一种抗横向冲击大开口舱段结构及具有其的飞行器。

背景技术

飞行器舱段结构在设计过程中由于要满足内部设备的安装使用、维护等要求，不可避免的要开大小不等和形状不同的各种舱口。小开口不破坏载荷的传力路线，如梁、肋腹板上的检查孔，蒙皮上小的观察孔等；中开口破坏了载荷的局部传力路线，切断了少量的长桁，但在总体上对传力路线没有大的影响，如客机的窗户、登机门等；大开口切断蒙皮、桁条甚至隔框，完全破坏了总体载荷的传力路线，一般涉及的区域很大，如轰炸机的炸弹舱开口，运输机货舱大门等。

传统的结构设计针对开口往往采取补偿措施，如增加舱段壁厚，构造形式上采用梁式结构、在开口处布置加强口框，或采用受力式口盖来补偿因开口所引起的削弱。然而，对于上述大开口舱段，由于功能使用要求无法采取受力式口盖补偿方式，一味的增加舱段壁厚来提高横向冲击载荷下的强度，会大大增加舱段的质量，影响总体性能。由于飞行器结构轻量化的要求，迫切需要一种不显著增重，能提高大开口薄壁舱段强度、刚度和稳定性的结构设计方式。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种抗横向冲击大开口舱段结构及具有其的飞行器，能够解决目前横向冲击载荷作用下，大开口舱段的强度、刚度和稳定性难以保证的技术难题。

本发明的技术解决方案：

根据一方面，提供一种抗横向冲击大开口舱段结构，所述舱段结构包括：舱段壳体，所述舱段壳体具有大开口，所述大开口长度方向沿舱段壳体长度方向设置；若干加强和维稳组件，任意所述加强和维稳组件沿所述大开口的宽度方向设置，任意所述加强和维稳组件包括第一支撑件、第二支撑件以及撑力调整部，其中，所述第一支撑件的第一端与所述撑力调整部的第一端连接，所述第一支撑件的第二端与位于所述大开口一侧的第一壳体侧壁连接；所述第二支撑件的第一端与所述撑力调整部的第二端连接；所述第二支撑件的第二端与和所述第一壳体侧壁相对设置的第二壳体侧壁连接；其中，在横向冲击下，对于任意加强和维稳组件，所述撑力调整部基于第一壳体侧壁和第二壳体侧壁不同部位变形程度调节第一支撑件和第二支撑件的支撑力的大小以实现舱段结构刚度连续和变形协调。

进一步地，所述第一支撑杆的第二端与所述第一壳体侧壁的薄弱位置相连接；所述第二支撑杆的第二端与所述第二壳体侧壁的薄弱位置相连接。

进一步地，所述薄弱位置通过仿真方法确定。

进一步地，所述撑力调整部设置为弹性阻尼器。

进一步地，所述第一支撑件和所述第二支撑件均设置为支撑杆，所述弹性阻尼器两端分别连接一所述支撑杆。

进一步地，所述舱段结构还包括若干纵向加强件，所述若干纵向加强件沿所述大开口长度方向设置并与大开口长度方向两侧的壳体连接。

进一步地，所述纵向加强件为纵向加强桁条，所述纵向加强桁条与所述壳体铆接连接。

进一步地，所述纵向加强桁条的材质为金属或钛合金。

进一步地，所述舱段壳体为薄壁舱段壳体。

根据另一方面，提供一种飞行器，所述飞行器包括上述的舱段结构。