CN107914888A - 一种高超声速飞行器异形油箱结构 - Google Patents
一种高超声速飞行器异形油箱结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107914888A CN107914888A CN201610883994.5A CN201610883994A CN107914888A CN 107914888 A CN107914888 A CN 107914888A CN 201610883994 A CN201610883994 A CN 201610883994A CN 107914888 A CN107914888 A CN 107914888A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fuel tank
- special
- shaped fuel
- shaped
- truss
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 title claims abstract description 59
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 15
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 5
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000006262 metallic foam Substances 0.000 claims 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 15
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000001815 facial effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D37/00—Arrangements in connection with fuel supply for power plant
- B64D37/02—Tanks
- B64D37/06—Constructional adaptations thereof
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
本发明提出一种高超声速飞行器异形油箱结构，包括异形油箱主体结构和空间桁架结构，所述的异形油箱主体结构是工字形夹层结构、三角形夹层结构、长桁和泡沫夹层结构粘接组成的密闭箱式结构,若干套空间桁架结构平行安装在异形油箱主体结构内部，通过连接结构和长桁与异形油箱主体结构内部连接。本发明利用空间桁架结构及各种夹层结构合理结构设计及载荷传力路线设计，实现油箱结构轻量化设计的同时，能够满足承受压力载荷和截面载荷的要求，通过适应性设计，能够直接应用在高超声速飞行器油箱结构当中，可以实现结构承载的同时，大幅度降低结构质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种高超声速飞行器异形油箱结构，属于高超声速飞行器结构设计技术领域。
背景技术
传统导弹圆形油箱结构主要采用铸造和钣金结构方案，结构对称性好，能够较好的承受燃油压力载荷，结构质量也容易满足指标要求，虽然飞机油箱中存在异形油箱结构，但由于飞机取油方式的差异，飞机油箱内部压力较低，也容易满足承受内部压力载荷的要求。
高超声速飞行器油箱结构作为飞行器主承载结构的重要组成部分，内部压力载荷较大，其异形结构特征使其承受内压载荷的能力较弱，因此如何实现异形油箱结构的承载，同时实现结构的轻量化设计十分困难。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术不足，提供了一种在内压载荷和截面载荷条件下，有效实现结构承载与结构轻量化的高超声速飞行器异形油箱结构。
本发明的技术解决方案：一种高超声速飞行器异形油箱结构，包括异形油箱主体结构和空间桁架结构，所述的异形油箱主体结构是工字形夹层结构、三角形夹层结构、长桁和泡沫夹层结构粘接组成的密闭箱式结构,若干套空间桁架结构平行安装在异形油箱主体结构内部，通过连接结构和长桁与异形油箱主体结构内部连接，所述的工字型夹层结构设置在异形油箱主体结构的曲面部位，所述的三角形夹层结构设置在异形油箱主体结构的平面部位，泡沫夹层结构设置在异形油箱主体结构的拐角部位，长桁设置在工字形夹层结构与三角形夹层结构的对接部位以及工字形夹层结构和/或三角形夹层结构上，即在在工字形夹层结构与三角形夹层结构的对接部位必须设置长桁，另外再在工字形夹层结构上和/或工字形夹层结构上设置长桁。
高超声速飞行器异形油箱结构的外部结构形式取决于高超声速飞行器的内部空间结构，根据高超声速飞行器的内部空间结构，采用上述工字形夹层结构、三角形夹层结构、长桁和泡沫夹层结构的设置原则，可以设计出形式多样的异形油箱主体结构。
本发明对高超声速飞行器异形油箱结构的材料没有特殊限定，金属种类的选择根据高超声速飞行器的温度、承压等各项指标来决定，现有工程中一般使用铝合金，泡沫一般为泡沫铝。
所述的工字形夹层结构为金属蒙皮及金属工字形夹层组合而成，设置在异形油箱主体结构的曲面部位，在保证了承载要求的前提下保证了曲面部位维形性。
所述的三角形夹层结构为金属蒙皮及金属三角形夹层组合而成，设置在异形油箱主体结构的平面部位，保证了平面部位承压的要求。
所述的长桁为金属的空心管，在工字形夹层结构与三角形夹层结构对接部位处必须设置，使不同夹层结构之间载荷的分散与传递，提高了高超声速飞行器异形油箱结构的承载能力，配合在工字形夹层结构和/或三角形夹层结构上设置的长桁，用来与空间桁架结构连接，形成高超声速飞行器异形油箱结构的内部支撑。长桁在工字形夹层结构和/或三角形夹层结构上设置的位置根据高超声速飞行器异形油箱结构的承载决定的，本领域技术人员可以根据高超声速飞行器异形油箱结构的结构及承载力进行具体设置，设置位置的选择为本领域公知技术。
所述的泡沫夹层结构采用泡沫金属和金属蒙皮结构，设置在异形油箱主体结构的拐角部位，能有效减小在内压载荷条件下舱体拐角区域的应力集中。
所述的空间桁架结构有若干根桁架组成，桁架为铝合金的空心管，桁架通过连接结构和长桁与异形油箱主体结构的内部连接，进一步提高了异形油箱抵抗内压载荷的能力，同时可以有效提高油箱结构的抗失稳能力。桁架两端设置正反螺纹，与连接结构连接时起到桁架长度调节作用，减小油箱装配精度要求，提高装配效率。
所述的连接结构包括连接接头、连接支座、托板螺母、连接螺钉、固定螺栓、固定螺母、转轴紧定螺母、转轴螺栓和桁架锁紧螺母，其中桁架通过螺纹旋入连接接头中，并通过桁架锁紧螺母锁紧，连接接头与连接支座通过转轴紧定螺母与转轴螺栓进行连接，连接支座通过托板螺母、连接螺钉、固定螺栓和固定螺母实现与长桁的连接与传力。
连接接头与连接支座采用铰接连接形式，实现桁架结构单一拉伸承载特性。连接支座与长桁通过托板螺母固定连接，将桁架传递的集中点载荷进行分散。通过桁架铰接和连接支座设计，可以实现桁架结构单一拉伸承载和集中点载荷的有效分散。
所述的空间桁架结构设置平行安装的若干套，根据异形油箱主体结构的长度和承载力来确定其设置的间隙及数量。
本发明与现有技术相比的有益效果：
(1)本发明利用空间桁架结构及各种夹层结构合理结构设计及载荷传力路线设计，实现油箱结构轻量化设计的同时，能够满足承受压力载荷和截面载荷的要求，通过适应性设计，能够直接应用在高超声速飞行器油箱结构当中，可以实现结构承载的同时，大幅度降低结构质量；
(2)本发明通过在异形油箱结构上进行高比刚度轻质夹层结构和空间桁架结构的匹配设计，实现了在内压载荷和截面载荷条件下，异形油箱结构的高刚度设计，同时保证了油箱结构的轻量化需求，在工程上具有良好的应用前景；
(3)本发明不同类型轻量化夹层蒙皮结构设计与使用，实现结构的轻量化设计；
(4)本发明轻质蒙皮结构与空间桁架结构之间的特殊连接关系，实现了桁架结构单一拉伸承载和集中点载荷的有效分散，进一步提高了承载能力。
附图说明
图1为本发明实施例结构示意图；
图2为本发明A处的局部放大图；
图3为图2F-F剖视图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实例详细说明本发明。
以图1所示的某型号高超声速飞行器异形油箱结构，由异形油箱主体结构和空间桁架结构，异形油箱主体结构由四个工字形夹层结构1、两个三角形夹层结构2、六对长桁3和四个泡沫夹层结构4粘接形成密闭箱式结构,两对长桁3设置在工字形夹层结构1和三角形夹层结构2平行的对接部位，两对长桁3设置在异形油箱下部的两个工字形夹层结构1上，两对长桁3设置在异形油箱上下两个三角形夹层结构2上；空间桁架结构安装在异形油箱主体结构内部，本实例中使用3套平行设置的空间桁架结构支撑异形油箱主体结构内部，每套空间桁架结构有5根桁架5，桁架5通过连接结构15和长桁3与异形油箱主体结构内部连接。
具体安装如图1、2、3所示，首先固定螺栓10和固定螺母11完成托板螺母8在长桁3上的安装固定；然后完成工字形夹层结构1、三角形夹层结构2、长桁3和泡沫夹层结构4组装装配，形成轻量化蒙皮结构；连接支座7通过连接螺钉9与托板螺母8完成在轻量化蒙皮结构上的安装，并且涂密封胶密封；桁架5和连接接头6进行连接，并且通过正反螺纹调节桁架长度，最后将桁架5和连接接头6通过连接支座7、转轴紧定螺母12、转轴螺栓13连接到轻量化蒙皮结构上，并通过桁架锁紧螺母14锁紧。
本发明未详细说明部分为本领域技术人员公知技术。
Claims (7)
1.一种高超声速飞行器异形油箱结构，其特征在于：包括异形油箱主体结构和空间桁架结构，所述的异形油箱主体结构是工字形夹层结构(1)、三角形夹层结构(2)、长桁(3)和泡沫夹层结构(4)粘接组成的密闭箱式结构,若干套空间桁架结构平行安装在异形油箱主体结构内部，通过连接结构(15)和长桁(3)与异形油箱主体结构内部连接，所述的工字型夹层结构(1)设置在异形油箱主体结构的曲面部位，所述的三角形夹层结构(2)设置在异形油箱主体结构的平面部位，泡沫夹层结构(4)设置在异形油箱主体结构的拐角部位，长桁(3)设置在工字形夹层结构(1)与三角形夹层结构(2)的对接部位以及工字形夹层结构(1)和/或三角形夹层结构(2)上。
2.根据权利要求1所述的一种高超声速飞行器异形油箱结构，其特征在于：所述的空间桁架结构有若干根桁架(5)组成，桁架为铝合金的空心管，桁架通过连接结构(15)和长桁(3)与异形油箱主体结构的内部连接。
3.根据权利要求2所述的一种高超声速飞行器异形油箱结构，其特征在于：所述的连接结构(15)包括连接接头(6)、连接支座(7)、托板螺母(8)、连接螺钉(9)、固定螺栓(10)、固定螺母(11)、转轴紧定螺母(12)、转轴螺栓(13)和桁架锁紧螺母(14)，其中桁架(5)通过螺纹旋入连接接头(6)中，并通过桁架锁紧螺母(14)锁紧，连接接头(6)与连接支座(7)通过转轴紧定螺母(12)与转轴螺栓(13)进行连接，连接支座(7)通过托板螺母(8)、连接螺钉(9)、固定螺栓(10)和固定螺母(11)实现与长桁(3)的连接与传力。
4.根据权利要求1所述的一种高超声速飞行器异形油箱结构，其特征在于：所述的工字形夹层结构(1)为金属蒙皮及金属工字形夹层组合而成。
5.根据权利要求1所述的一种高超声速飞行器异形油箱结构，其特征在于：所述的三角形夹层结构(2)为金属蒙皮及金属三角形夹层组合而成。
6.根据权利要求1所述的一种高超声速飞行器异形油箱结构，其特征在于：所述的长桁(3)为金属的空心管。
7.根据权利要求1所述的一种高超声速飞行器异形油箱结构，其特征在于：所述的泡沫夹层结构(4)采用泡沫金属和金属蒙皮结构。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610883994.5A CN107914888B (zh) | 2016-10-10 | 2016-10-10 | 一种高超声速飞行器异形油箱结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610883994.5A CN107914888B (zh) | 2016-10-10 | 2016-10-10 | 一种高超声速飞行器异形油箱结构 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107914888A true CN107914888A (zh) | 2018-04-17 |
| CN107914888B CN107914888B (zh) | 2019-06-07 |
Family
ID=61891892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610883994.5A Active CN107914888B (zh) | 2016-10-10 | 2016-10-10 | 一种高超声速飞行器异形油箱结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107914888B (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113120245A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-07-16 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种飞翼布局无人机燃油箱布置方法 |
| CN114148531A (zh) * | 2021-11-02 | 2022-03-08 | 湖北航天技术研究院总体设计所 | 一种飞行器异形油箱结构 |
| CN118358768A (zh) * | 2024-03-26 | 2024-07-19 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种适用于y形进气道飞行器的异形柔性油箱结构及方法 |
| EP4660080A1 (en) * | 2024-06-07 | 2025-12-10 | AIRBUS Operations GmbH | Fuel tank of or for an aircraft, and aircraft with fuel tank |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1241229B1 (en) * | 2001-03-16 | 2004-12-01 | Ube Industries, Ltd. | Fuel resistant polyamide and its use |
| CN202370916U (zh) * | 2011-12-14 | 2012-08-08 | 江西洪都航空工业集团有限责任公司 | 异形液压油箱 |
| WO2013099873A1 (ja) * | 2011-12-27 | 2013-07-04 | 株式会社Fts | 自動車用燃料タンク |
| CN105253011A (zh) * | 2015-11-06 | 2016-01-20 | 优利康达（天津）科技有限公司 | 一种新型汽车油箱及其成型方法 |
-
2016
- 2016-10-10 CN CN201610883994.5A patent/CN107914888B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1241229B1 (en) * | 2001-03-16 | 2004-12-01 | Ube Industries, Ltd. | Fuel resistant polyamide and its use |
| CN202370916U (zh) * | 2011-12-14 | 2012-08-08 | 江西洪都航空工业集团有限责任公司 | 异形液压油箱 |
| WO2013099873A1 (ja) * | 2011-12-27 | 2013-07-04 | 株式会社Fts | 自動車用燃料タンク |
| CN105253011A (zh) * | 2015-11-06 | 2016-01-20 | 优利康达（天津）科技有限公司 | 一种新型汽车油箱及其成型方法 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113120245A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-07-16 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种飞翼布局无人机燃油箱布置方法 |
| CN114148531A (zh) * | 2021-11-02 | 2022-03-08 | 湖北航天技术研究院总体设计所 | 一种飞行器异形油箱结构 |
| CN114148531B (zh) * | 2021-11-02 | 2024-03-12 | 湖北航天技术研究院总体设计所 | 一种飞行器异形油箱结构 |
| CN118358768A (zh) * | 2024-03-26 | 2024-07-19 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种适用于y形进气道飞行器的异形柔性油箱结构及方法 |
| CN118358768B (zh) * | 2024-03-26 | 2024-10-15 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种适用于y形进气道飞行器的异形柔性油箱结构及方法 |
| EP4660080A1 (en) * | 2024-06-07 | 2025-12-10 | AIRBUS Operations GmbH | Fuel tank of or for an aircraft, and aircraft with fuel tank |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107914888B (zh) | 2019-06-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6247048B2 (ja) | 航空機の接合式複合材翼 | |
| JP6446455B2 (ja) | 接合され且つ調整可能な複合材アセンブリ | |
| CN107914888B (zh) | 一种高超声速飞行器异形油箱结构 | |
| CN111547229B (zh) | 一种飞机碳纤维复合材料隔框 | |
| CN203515969U (zh) | 基于网格桁条结构的复合材料风机叶片 | |
| CN106184697A (zh) | 一种直线贯穿构架式复合材料机身结构 | |
| CN113911393A (zh) | 一种锥-棱柱过渡式蜂窝夹层承力筒结构 | |
| CN117485620A (zh) | 一种太阳能无人机翼段结构 | |
| CN209671141U (zh) | 一种基于组合结构技术的混合塔筒转接环 | |
| CN111099026B (zh) | 一种电动飞机动力电池系统的支撑结构 | |
| CN111942518A (zh) | 一种功能型复合材料新型帽型筋材结构 | |
| CN201371940Y (zh) | 一种软式飞行器充气翼 | |
| CN109229373B (zh) | 一种全复合材料地效翼船的连接结构 | |
| CN111605694A (zh) | 一种带有鱼骨形增强骨架的柔性蒙皮 | |
| CN207748010U (zh) | 一种飞机及其剪口中央翼展向梁及翼根区连接结构 | |
| CN202953168U (zh) | 一种双梁机翼翼梁新型三角布局结构 | |
| CN109094820A (zh) | 环形平板灶式复合材料主承力结构件 | |
| CN108481762A (zh) | 一种火箭用复合材料芯级盖板及其制备方法 | |
| CN106837986B (zh) | 一种复合材料中空杆与金属接头的连接结构 | |
| CN117799817A (zh) | 桁架式机翼结构、装配方法及桁架式梁的制备方法 | |
| CN117799247A (zh) | 一种混凝土填充的蜂窝铝拱形夹层及其制备方法 | |
| CN206707121U (zh) | 一种下弦采用frp索的组合屋架 | |
| CN222291986U (zh) | 一种复合材料飞机翼梁与金属接头组件 | |
| CN103466496B (zh) | 一种飞机顶起装置 | |
| CN113719519B (zh) | 一种复合材料与金属接头连接的杆件结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |