[发明专利]大型水陆两栖飞机机身纵向结构布置及三维建模方法

说明书

本发明涉及一种大型水陆两栖飞机机身纵向结构布置及三维建模方法。该发明是在CATIA平台上，在总体发布的全机坐标系、机身理论外形、总体地板、舱门、驾驶舱风挡等初步定义基础上，将机身分两段分别布置纵向件，在机身中部、头部和尾部恰当的位置设置横截面，在这些横截面机身外形线上以弧线段尺寸划分点位，过这些对应点作垂直于横截面的平面，该平面与机身外形交线为纵向件轴线，实现机身纵向件布置，可最大限度减少纵向件的扭曲。

技术领域

本发明涉及大型水陆两栖飞机机身纵向结构布置及三维建模方法，通过本方法能够设计出机身主传力系统布置方案，即纵向件轴线位置三维展示。它是在总体要求和载荷分布的基础上的结构顶层设计输出，也是结构细节设计的输入，可直接应用于航空技术领域。

背景技术

水上起降飞机机身外形独特，下部是双曲面深V形的船体外形，对于大型水陆两栖飞机机身高度尺寸约是横向尺寸的1.3倍。水上起降飞机机身承受载荷也独特，船底壁板还承受着水载荷。这些都导致水上起降飞机机身纵向结构布置与陆上起降飞机不同。

我国具有水上起降性能的飞机，从仿青6型水上飞机的某型水上飞机，到地面效应飞行器DXF100，再到轻型水陆两栖飞机HO300，机身结构布置从纯纸质绘图到CAD二维设计，当载荷变化、机身纵向件材料和规格选取不同、多方案对比设计时，更改困难，导致结构效率较低。

发明内容

本发明的目的：利用CATIA三维建模平台，提供一种大型水陆两栖飞机机身纵向结构布置三维设计方法，通过本方法设计的机身纵向结构布置可以快速修改和调整设计方案。本发明的技术方案为：本发明提供一种大型水陆两栖飞机机身纵向结构布置三维设计方法，包括如下步骤：

一种大型水陆两栖飞机机身纵向结构布置三维设计方法，其是在CATIA平台上，在总体发布的全机坐标系、机身理论外形、总体地板、舱门、驾驶舱风挡等初步定义基础上，以三维数模形式实现大型水陆两栖飞机机身纵向结构布置。包括如下步骤：

步骤1：根据总体模型，在CATIA平台上，提取全机坐标系、机身理论外形、地板、舱门、驾驶舱风挡设计输入；

步骤2：选取若干典型框站位，选取一最大截面框站位及前后两端框站位；

步骤3：最大截面框站位及前后两端框站位处截取的框外形线，均相对于飞机对称轴面左右对称，单侧分为上部近似圆弧、侧垂直线、舭线以下的V形底部弧线；

步骤4：对最大截面框站位框外形线作分段点，对近似圆弧段找到最接近的圆中心点，作半径线，固定弧长作分割点；侧垂直线段作固定间距的水平平行线；舭线以下的V形底部弧线段作固定间距的垂直平行线；

步骤5：从最大截面框往前，作过圆中心点和圆弧段分割点连线垂直框平面的平面，作过以上各水平平行线和垂直平行线垂直框平面的平面，这些平面与机身外形面的交线是前部纵向件轴线；

步骤6：对后端框站位框外形线作分段点：按曲线段等分与最大截面框圆弧段对应的份数；

步骤7：作过最大横截面框站位上半部近似圆弧段的分割点和后端框站位弧线分割的点连线垂直框平面的平面，作过以上各水平平行线和垂直平行线垂直框平面的平面，这些平面与机身外形面的交线是后部纵向件轴线。

在步骤2中，选取断阶附近框站位作为分段框站位，前端框站位选驾驶舱后部的框站位，后端框站位选尾罩的框站位。

在步骤4中，圆弧固定弧长是160mm，水平平行线的固定间距是160mm，垂直平行线的固定间距是120mm。

本发明的优点在于，三维数模直观便于检查；可最大限度减少机身纵向件的扭曲，便于制造和载荷传递；当设计输入有任何改变时，便于设计更改和优化，增加结构承载效率；依据关联设计，可以实现细节模型较快的更改。

附图说明

图1示出了最大横截面纵向件点位；