本發(fā)明屬于旋翼機結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域，尤其涉及一種多盒段旋翼機前起落架艙及旋翼機。

背景技術(shù)：

1、隨著旋翼機飛行速度、隱身等性能要求越來越高，旋翼機降阻需求越來越急迫，而起落架作為旋翼機氣動阻力重要來源之一，在飛行時實現(xiàn)收放功能成為降低氣動阻力的必然措施。大多數(shù)旋翼機起落架均不具備收放功能，為了適應起落架的收放要求，需要在機身上增加大開口，并同時布置起落架艙，一方面用于安裝和容納起落架，另一方面用于阻隔機身內(nèi)部與外部環(huán)境融通，為系統(tǒng)設(shè)備和飛行員提供良好的內(nèi)部環(huán)境。

2、傳統(tǒng)的起落架艙多出現(xiàn)在固定翼飛機，旋翼機起落架艙比較少，而且旋翼機起落架艙和固定翼機起落架艙要求也不盡相同，固定翼飛機由于飛機外形空間較大，起落架多數(shù)采用向前收放方式，而旋翼機尺寸較小，為了能夠滿足起落架的空間需求，需要采取起落架向后收放的方式，這樣會導致起落架著陸時作用到起落架艙的載荷成倍增加，結(jié)構(gòu)載荷傳遞困難。由于機身蒙皮大開口，帶收放起落架的旋翼機機身結(jié)構(gòu)的強度和扭轉(zhuǎn)剛度也會受到較大影響，相應的加強設(shè)計也會導致結(jié)構(gòu)重量的增加。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中起落架著陸時作用到起落架艙的載荷成倍增加，結(jié)構(gòu)載荷傳遞困難，且機身強度和扭轉(zhuǎn)剛度低，結(jié)構(gòu)重量大的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種多盒段旋翼機前起落架艙，該起落架艙由五個盒段式結(jié)構(gòu)和一個鞍馬式結(jié)構(gòu)組件構(gòu)成，在滿足起落架安裝和收放要求的同時，可以利用現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)對機身蒙皮大開口進行加強，提高結(jié)構(gòu)利用效率，減輕結(jié)構(gòu)重量，既可以用最小的重量代價實現(xiàn)起落架載荷傳遞，又可以形成前機身密閉空間，為乘員和設(shè)備提供良好的工作環(huán)境。所述技術(shù)方案如下：

2、第一方面，提供一種多盒段旋翼機前起落架艙，包括：上盒段10、前盒段20、左盒段30、后盒段40、右盒段50和鞍馬式結(jié)構(gòu)組件60六部分，前盒段20、后盒段40分別位于左盒段30和右盒段50的前、后兩端，上盒段10位于前盒段20、左盒段30和右盒段50上方，鞍馬式結(jié)構(gòu)組件60位于上盒段10下方；五個盒段及鞍馬式結(jié)構(gòu)組件相互之間固連，

3、前起落架1位于該前起落架艙前端，且在收起狀態(tài)下位于各盒段包圍形成的空間之內(nèi)；前起落架1的緩沖支柱組件連接于左盒段30、右盒段50的米字型接頭之上；前起落架1的作動筒連接于鞍馬式結(jié)構(gòu)組件60上：

4、前起落架著陸時，緩沖支柱組件產(chǎn)生的垂向載荷和航向載荷通過左盒段30、右盒段50承受并擴散；側(cè)向載荷靠上盒段10承受和擴散，各方向產(chǎn)生的彎矩和扭矩通過各個盒段承受；作動筒產(chǎn)生的航向載荷通過鞍馬式結(jié)構(gòu)組件60和上盒段10傳遞和擴散，垂向載荷通過鞍馬式結(jié)構(gòu)組件60和后盒段傳遞。

5、本發(fā)明為一種多盒段旋翼機前起落架艙，由多個封閉式盒段結(jié)構(gòu)構(gòu)成，這種結(jié)構(gòu)形式具有較高的穩(wěn)定性，承彎和承扭能力出色，可以有效的抵抗外部載荷引起的彎曲和扭轉(zhuǎn)變形；同時盒段結(jié)構(gòu)能夠?qū)⑼獠枯d荷較均勻的分布到整個結(jié)構(gòu)上，具有多個承載單元，原來由單一承載單元傳遞的載荷，現(xiàn)在由多個承載單元均勻傳載，降低了每個承載單元的應力水平，整個結(jié)構(gòu)的承載能力大大提高，同時也提高了系統(tǒng)的可靠性；同時在起落架安裝空間周圍布置多個盒段結(jié)構(gòu)，通過盒段結(jié)構(gòu)對蒙皮開口進行加強，整個起落架艙的扭轉(zhuǎn)剛度也得到顯著提高，承載能力得到顯著加強；通過多盒段結(jié)構(gòu)的構(gòu)型設(shè)計，結(jié)構(gòu)剛度提高了，構(gòu)件的應力水平降低了，截面尺寸變小了，重量效率提高了，解決了起落架載荷變大后傳遞困難，機身扭轉(zhuǎn)剛度低等技術(shù)問題。

6、可選地，上盒段由上蒙皮11、上隔框12、右外上縱梁13、第一隔框14、后地板15和前地板16組成，各個部分之間通過鉚接形成一個整體結(jié)構(gòu)，其中前地板16和后地板15位于上盒段的下部，用于分隔起落架安裝區(qū)域與機身內(nèi)部區(qū)域；前地板16和后地板15在垂直方向有一個高度差；上隔框12位于上盒段中部位置，將整個上盒段分成前后兩個不同的艙段；第一隔框14位于上盒段的后部，其上半部分設(shè)有一個用于分隔前起落架艙與駕駛艙的斜面；右外上縱梁13位于上隔框12和第一隔框14之間，起到支撐上蒙皮11的作用；上隔框12、右外上縱梁13、第一隔框14、后地板15和前地板16外部覆蓋有上蒙皮11，使整個上盒段形成一個封閉空間，用于傳遞氣動載荷，以及起落架傳遞過來的側(cè)向載荷、彎矩、扭矩。

7、與傳統(tǒng)通過壁板傳遞載荷方式，本發(fā)明結(jié)構(gòu)整體強度和剛度有明顯提升；同時，上盒段也可以用于系統(tǒng)設(shè)備的安裝，形成了結(jié)構(gòu)的綜合利用，提高了結(jié)構(gòu)的利用效率。

8、可選地，前盒段由前地板16、前蒙皮21和第二隔框22組成，前盒段的前地板16與上盒段的前地板為共用件，

9、前盒段的前地板16與上盒段的前地板為共用件，通過鉚接與前蒙皮21、第二隔框22連接；前蒙皮21位于第二隔框22前端，與第二隔框22和前地板16形成一個完整的盒段；

10、第二隔框22采用鋁合金整體機加件結(jié)構(gòu)形式，第二隔框22上左盒段30和后盒段40的連接位置處的兩根加強筋之間的距離公差為±0.1mm。

11、可選地，左盒段由后地板15、前地板16、斜隔框31、左外下縱梁32、第三隔框33、左內(nèi)縱梁34、左下隔框35和左側(cè)蒙皮361組成，斜隔框31和第三隔框33位于左盒段的后端，斜隔框31具有一定的斜度,斜度根據(jù)系統(tǒng)設(shè)備運動空間需求確定；左外下縱梁32位于左內(nèi)縱梁34和左側(cè)蒙皮361之間，起落架著陸載荷通過左側(cè)蒙皮361的擴散逐步傳遞到左外下縱梁32；左下隔框35位于左外下縱梁32前端，將左盒段分成前后兩個空間；左內(nèi)縱梁34位于左盒段內(nèi)側(cè)，其上設(shè)有米字型起落架支撐接頭341，米字型起落架支撐接頭341具有關(guān)節(jié)軸承安裝孔，并具有垂向、橫向和斜向的筋條，對起落架安裝區(qū)域起到加強的作用，起落架的連接點位置靠近左內(nèi)縱梁34上凸緣，以便于減低起落架側(cè)向載荷形成的彎矩，減輕結(jié)構(gòu)重量；為了躲避起落架艙門運動機構(gòu)，左內(nèi)縱梁34內(nèi)側(cè)開有方形槽，方形槽的深度根據(jù)運動機構(gòu)的運動包絡確定；后地板15和前地板16為左盒段和上盒段共用結(jié)構(gòu)件，與左側(cè)蒙皮361一同形成完整的封閉空間。

12、可選地，后盒段由第三隔框33、后下地板36、右后外縱梁37、右后內(nèi)縱梁38、第四隔框39、左后內(nèi)縱梁40、左后外縱梁41和后蒙皮42組成，各部件之間固連；右后外縱梁37、右后內(nèi)縱梁38、左后內(nèi)縱梁40、左后外縱梁41作為后盒段主要傳載結(jié)構(gòu)，右后外縱梁37、右后內(nèi)縱梁38與右盒段的右外下縱梁43、右內(nèi)縱梁45對接，左后內(nèi)縱梁40、左后外縱梁41與左盒段的左內(nèi)縱梁34、左外下縱梁32對接；

13、第三隔框33為后盒段與左盒段及右盒段共用結(jié)構(gòu)件；第四隔框39位于后盒段后端面，對后下地板36起到一定支撐作用；后下地板36、后蒙皮42分別鋪覆于后盒段上下表面，使整個盒段形成一個封閉空間。

14、可選地，右盒段由后地板15、前地板16、斜隔框31、第三隔框33、右外下縱梁43、右下隔框44、右內(nèi)縱梁45和右側(cè)蒙皮46組成。右盒段與左盒段的結(jié)構(gòu)相同，兩者相對于機身中心對稱。

15、可選地，鞍馬式結(jié)構(gòu)組件由右作動筒支撐件47、左作動筒支撐件48、加強隔框49、中下隔框50和下連接板51組成，右作動筒支撐件47、左作動筒支撐件48兩側(cè)對稱布置，后端部集成有作動筒支撐接頭，用于連接起落架作動筒；前端部通過腹板面與加強隔框49、中下隔框50和下連接板51形成一個封閉的小盒段，提高了左右作動筒接頭前端部支撐剛度，形成了起落架垂向載荷傳遞的另一條路徑。中下隔框50上設(shè)置有垂直方向的長圓孔，且左右對稱布置，便于起落架艙門連桿通過。

16、可選地，前起落架艙具有三個不同高度的平臺面，分別為上盒段10的中前地板面16、后地板面15和后盒段40中的后下地板面36，前地板面16和后地板面15之間高度差大于0；后地板面15和后下地板面36之間高度差大于0，三個平臺面將機身內(nèi)部和外部環(huán)境隔絕。

17、第二方面，提供一種旋翼機，包括第一方面任一所述的一種多盒段旋翼機前起落架艙，以及起落架。

18、本發(fā)明的有益效果至少在于：

19、(1)該型多盒段旋翼機前起落架艙，可以適用于后收放式起落架，在滿足起落架安裝和收納的同時，對結(jié)構(gòu)大開口進行了加強，一個結(jié)構(gòu)多個作用，重量效率顯著提高；

20、(2)該型多盒段旋翼機前起落架艙由多個盒段組成，結(jié)構(gòu)整體剛度好，尤其是機身前段整體扭轉(zhuǎn)剛度有明顯提高；

21、(3)該型多盒段旋翼機前起落架艙部分盒段還以用于容納系統(tǒng)設(shè)備，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)完整性的同時，滿足設(shè)備安裝需求。