飛機用復合材料機載設備臺架制造技術

本實用新型專利技術涉及一種飛機用復合材料機載設備臺架，傳統的機載設備臺架一般采用鋁合金非標型材鉚接而成，主要缺點是零件多、質量大、抗振動性差、耐疲勞性差，針對這些不足及飛機零件減重目的，本實用新型專利技術提供一種用于飛機上安裝固定操控儀器儀表和內裝儀器的專用機載設備復合材料臺架，采用碳纖維復合材料鋪層、整體共固化成型的多箱中空框架結構，主要由上面板、前面板、后面板、翼板、支持柱、底板、中間隔板、維修口蓋板等組成，經模具一次加溫共固化成型。該實用新型專利技術結構質量輕、抗振動性好、抗疲勞性好、零件少、裝配簡單。其質量比同樣鋁合金結構的質量輕30％左右，適合飛機等要求有減重場所使用。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種飛機用復合材料機載設備臺架。
技術介紹
目前，飛機用機載設備臺架屬于飛機部件，飛機設計、研制過程中的一個重要目標是保證其使用功能和質量前提下最大限度減少重量。傳統的機載設備臺架一般采用鋁合金非標型材鉚接而成，主要缺點是：零件多、重量大、生產成本高、容易變形，耐腐蝕抗氧化差、抗振、抗沖擊、抗疲勞性能差，裝配工藝復雜，設備安裝維修復雜，使用壽命短，導致操控臺架內的電器元件壽命縮短，機載設備操控精度降低，整機有效載荷下降，續航里程下降；現有采用復合材料制造的機載設備臺架主要有不是整體結構和加強筋先成型再膠接導致用膠量增加而增重的缺點；針對這些不足，如何在保證產品質量和機載設備操控精度要求的前提下，設計一個質量輕、抗振動疲勞的機載設備臺架是實現飛機的制造過程中亟待解決的難題。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是在飛機機載設備臺架在設計、研制過程中，原有鋁合金結構臺架，零件多、重量大、抗振動沖擊、抗疲勞性能差，裝配工藝復雜，實現機載設備的精準操控困難，現有采用復合材料制造的機載設備臺架主要有不是整體結構和加強筋先成型再膠接導致用膠量增加而增重的缺點。為了克服現有的這些不足，可以設計一種飛機用復合材料機載設備臺架采用復合材料整體共固化結構，合理設計碳纖維復合材料鋪層層數和鋪層方向，增強整體結構的強度(比強度高于鋁合金3倍以上)、剛度(比剛度高于鋁合金2倍以上)和抗疲勞性能(抗疲勞壽命比鋁合金高10倍以上)，盡可能地減少結構重量。真正做到抗振、抗疲勞性能優異和實現機載設備精確操控。該臺架主體結構的上面板、左翼板、右翼板、支持柱、底板、中間隔板、前面板、后面板通過整體共固化成型，保證了臺架整體結構優化，提高產品質量和使用壽命。抗振、抗疲勞性能優異，能實現機載設備的精準操控。前、左、右維修口蓋通過快卸螺釘與主體結構固定連接，能實現快速拆裝、操作簡便。本技術的目的是提供一種飛機用復合材料機載設備臺架，即采用碳纖維復合材料通過模具采用鋪層膠接固化成型制造質量輕抗振動中空的飛機用復合材料機載設備臺架，減少質量大降低飛機續航里程的影響和減少振動大對駕駛員操控飛機難度大的影響，提供一種適合飛機上用質量輕抗振動的機載設備臺架。本技術解決其技術問題所采用的技術方案是：一種飛機用復合材料機載設備臺架，由上面板(1)、左翼板(2)、右翼板(3)、前面板(4)、后面板(5)、左前支持柱(6)、右前支持柱(7)、左后支持柱(8)、右后支持柱(9)、中間隔板(10)、底板(11)、角加強筋板(12)、左維修口蓋板(13)、右維修口蓋板(14)、前維修口蓋板(15)組成，其特征在于：飛機用復合材料機載設備臺架的主體框架結構由上面板(1)、左翼板(2)、右翼板(3)、前面板(4)、后面板(5)、左前支持柱(6)、右前支持柱(7)、左后支持柱(8)、右后支持柱(9)、中間隔板(10)、底板(11)、角加強筋板(12)整體共固化而組成一個箱型框架中空結構，其主體框架結構均采用碳纖維復合材料鋪層，經整體共固化成一個鋪層厚度不同的整體2箱式中空框架，各層復合材料鋪層角度和鋪層厚度沿厚度方向均衡對稱分布，2箱由上箱和下箱組成，上箱由上面板(1)、左翼板(2)、右翼板(3)、前面板(4)、后面板(5)、左前支持柱(6)、右前支持柱(7)、左后支持柱(8)、右后支持柱(9)、中間隔板(10)構成且形成的腔為中空的，下箱由左翼板(2)、右翼板(3)、前面板(4)、后面板(5)、左前支持柱(6)、右前支持柱(7)、左后支持柱(8)、右后支持柱(9)、底板(11)、中間隔板(10)構成且形成的腔為中空的；底板(11)設計有1個口字型帶翻邊通風口，保證減重和增強局部剛性；左維修口蓋板(13)、右維修口蓋板(14)、前維修口蓋板(15)與主體框架結構均采用快卸螺釘剛性聯接，前維修口蓋板(15)設計有8個相互平行的凸梗和左維修口蓋板(13)與右維修口蓋板(14)均設計有2個交叉成X字型凸梗，用于增強局部剛性；上面板(1)與左翼板(2)或右翼板(3)、前面板(4)或后面板(5)三元件之間的交角處通過角加強筋板(12)在專業成型模具上直接鋪層、膠接成整體和共固化成型連接成一體，上面板(1)設計有2個槽口和16個安裝孔，上面板(1)的4個角分別有4個安裝孔，用于安裝上部摞裝儀表操控箱之間減震器的螺釘；左翼板(2)和右翼板(3)分別設計有1個槽口和10個安裝孔，左翼板(2)和右翼板(3)的上下各有4個安裝孔和 中間2個實裝孔，分別用于安裝左維修口蓋板(13)和右維修口蓋板(14)；前面板(4)設計成L型斷面形狀、4個槽口和6個安裝孔，其中上部設計有2個小槽口、中部設計有1個槽口和下部設計有1個槽口，在中部設計有6個安裝孔，通過快卸螺釘剛性聯接前維修口蓋板(15)；中間隔板(10)與左翼板(2)或右翼板(3)、前面板(4)或后面板(5)三元件的交角處均通過角加強筋板(12)在專業成型模具上直接鋪層、膠接成整體和共固化成型連接成一體，中間隔板(10)設計有2個槽口和采用幾字型斷面，用于增強局部剛性。附圖說明圖1是本技術的前面立體結構示意圖。圖2是本技術的背面立體結構示意圖。圖3是本技術的左維修口蓋板的立體結構示意圖。圖4是本技術的右維修口蓋板的立體結構示意圖。圖5是本技術的前維修口蓋板的立體結構示意圖。1-上面板、2-左翼板、3-右翼板、4-前面板、5-后面板、6-左前支持柱、7-右前支持柱、8-左后支持柱、9-右后支持柱、10-中間隔板、11-底板、12-角加強筋板、13-左維修口蓋板、14-左維修口蓋板、15-前維修口蓋板。具體實施方式本技術方案還可以通過以下技術措施來實現并下面結合附圖對本技術作進一步的描述：圖1是本技術的前面立體結構示意圖，圖2是本技術的背面立體結構示意圖，一種飛機用復合材料機載設備臺架，由上面板(1)、左翼板(2)、右翼板(3)、前面板(4)、后面板(5)、左前支持柱(6)、右前支持柱(7)、左后支持柱(8)、右后支持柱(9)、中間隔板(10)、底板(11)、角加強筋板(12)、左維修口蓋板(13)、右維修口蓋板(14)、前維修口蓋板(15)組成，其特征在于：飛機用復合材料機載設備臺架的主體框架結構由上面板(1)、左翼板(2)、右翼板(3)、前面板(4)、后面板(5)、左前支持柱(6)、右前支持柱(7)、左后支持柱(8)、右后支持柱(9)、中間隔板(10)、底板(11)、角加強筋板(12)整體共固化而組成一個箱型框架中空結構，其主體框架結構均采用碳纖維復合材料鋪層，經整體共固化成一個鋪層厚度不同的整體2箱式中空框架，各層復合材料鋪層角度和鋪層厚度沿厚度方向均衡對稱分布，2箱由上箱和下箱組成，上箱由上面板(1)、左翼板(2)、右翼板(3)、前面板(4)、后面板(5)、左前支持柱(6)、右前支持柱(7)、左后支持柱(8)、右后支持柱(9)、中間隔板(10)構成且形成的腔為中空的，下箱由左翼板(2)、右翼板(3)、前面板(4)、后面板(5)、左前支持柱(6)、右前支持柱(7)、左后支持柱(8)、右后支持柱(9)、底板(11)、中間隔板(10)構成且形成的腔為中空的；左前支持柱(6)本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種飛機用復合材料機載設備臺架，由上面板(1)、左翼板(2)、右翼板(3)、前面板(4)、后面板(5)、左前支持柱(6)、右前支持柱(7)、左后支持柱(8)、右后支持柱(9)、中間隔板(10)、底板(11)、角加強筋板(12)、左維修口蓋板(13)、右維修口蓋板(14)、前維修口蓋板(15)組成，其特征在于：飛機用復合材料機載設備臺架的主體框架結構由上面板(1)、左翼板(2)、右翼板(3)、前面板(4)、后面板(5)、左前支持柱(6)、右前支持柱(7)、左后支持柱(8)、右后支持柱(9)、中間隔板(10)、底板(11)、角加強筋板(12)整體共固化而組成一個箱型框架中空結構，其主體框架結構均采用碳纖維復合材料鋪層，經整體共固化成一個鋪層厚度不同的整體2箱式中空框架，各層復合材料鋪層角度和鋪層厚度沿厚度方向均衡對稱分布，2箱由上箱和下箱組成，上箱由上面板(1)、左翼板(2)、右翼板(3)、前面板(4)、后面板(5)、左前支持柱(6)、右前支持柱(7)、左后支持柱(8)、右后支持柱(9)、中間隔板(10)構成且形成的腔為中空的，下箱由左翼板(2)、右翼板(3)、前面板(4)、后面板(5)、左前支持柱(6)、右前支持柱(7)、左后支持柱(8)、右后支持柱(9)、底板(11)、中間隔板(10)構成且形成的腔為中空的；底板(11)設計有1個口字型帶翻邊通風口，保證減重和增強局部剛性；左維修口蓋板(13)、右維修口蓋板(14)、前維修口蓋板(15)與主體框架結構均采用快卸螺釘剛性聯接，前維修口蓋板(15)設計有8個相互平行的凸梗和左維修口蓋板(13)與右維修口蓋板(14)均設計有2個交叉成X字型凸梗，用于增強局部剛性。...

【技術特征摘要】
1.一種飛機用復合材料機載設備臺架，由上面板(1)、左翼板(2)、右翼板(3)、前面板(4)、后面板(5)、左前支持柱(6)、右前支持柱(7)、左后支持柱(8)、右后支持柱(9)、中間隔板(10)、底板(11)、角加強筋板(12)、左維修口蓋板(13)、右維修口蓋板(14)、前維修口蓋板(15)組成，其特征在于：飛機用復合材料機載設備臺架的主體框架結構由上面板(1)、左翼板(2)、右翼板(3)、前面板(4)、后面板(5)、左前支持柱(6)、右前支持柱(7)、左后支持柱(8)、右后支持柱(9)、中間隔板(10)、底板(11)、角加強筋板(12)整體共固化而組成一個箱型框架中空結構，其主體框架結構均采用碳纖維復合材料鋪層，經整體共固化成一個鋪層厚度不同的整體2箱式中空框架，各層復合材料鋪層角度和鋪層厚度沿厚度方向均衡對稱分布，2箱由上箱和下箱組成，上箱由上面板(1)、左翼板(2)、右翼板(3)、前面板(4)、后面板(5)、左前支持柱(6)、右前支持柱(7)、左后支持柱(8)、右后支持柱(9)、中間隔板(10)構成且形成的腔為中空的，下箱由左翼板(2)、右翼板(3)、前面板(4)、后面板(5)、左前支持柱(6)、右前支持柱(7)、左后支持柱(8)、右后支持柱(9)、底板(11)、中間隔板(10)構成且形成的腔為中空的；底板(11)設計有1個口字型帶翻邊通風口，保證減重和增強局部剛性；左維修口蓋板(13)、右維修口蓋板(14)、前維修口蓋板(15)與主體框架結構均采用快卸螺釘剛性聯接，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：扈心健，匡永江，曾艷，王一雙，
申請(專利權)人：哈爾濱新科銳復合材料制造有限公司，
類型：新型
國別省市：黑龍江;23