一种完全模块化的单旋翼带尾桨直升机的制作方法

1.本实用新型属于直升机技术领域，涉及一种完全模块化的单旋翼带尾桨直升机。


背景技术：

2.模块化设计是指：(1)功能结构独立化加通用接口以实现多功能多形式组合；或者是(2)系统分块化设计以实现产品的多部门协作快速设计和组装完成。模块化设计思路在直升机设计上应用越来越成熟，主要是指第(2)种思路，把直升机设计分为总体、结构、强度、机电、航电、特设等几个大部门，又细分为气动、重量、机身、尾段、旋翼、传动、发动机、燃油、液压、导航、照明、救生等几十个系统，各部门各系统既内部独立又相互协同，大大提高了直升机研制效率，共同构成了复杂而运行有序的直升机整体。而“复杂而运行有序的整体”存在“牵一发而动全身”的特点，技术越先进可能意味着系统越复杂，这个特点就越明显。实践经验表明，系统连带性特点常常表现为一损多损、故障源隐蔽，非常不利于应急快速故障诊断、直升机快速修复，严重影响直升机维护效率。


技术实现要素：

3.发明目的：提供一种完全模块化的单旋翼带尾桨直升机。本实用新型能达到直升机模块化分解、组装的目的，保障直升机多系统之间的快速协作。
4.技术方案：一种完全模块化的单旋翼带尾桨直升机，基于机身框梁将直升机结构划分为23个模块，各模块均固连于机身框梁上，且各模块间通过接口连接。
5.前述的完全模块化的单旋翼带尾桨直升机中，所述的机身框梁包括沿航向排布的x1～x9梁，x1～x9梁的一侧通过y1梁连接，x1～x9梁的另一侧通过y2梁连接；其中，x4梁的顶部连接有上机身框，底部连接有下机身框，靠近x9梁的位置设置有尾框；通过上述机身框梁的结构形成机身结构骨架。
6.前述的完全模块化的单旋翼带尾桨直升机中，机身结构骨架沿航向前后依次划分为前机身、中机身和尾段；其中，x1～x4梁间的框梁结构组成前机身的主承力构架，x4～x6间框梁结构组成中机身的主承力构架，x6～x9间框梁结构组成尾段的主承力构架；所述的前机身上沿航向由前至后依次固定有作战舱、驾驶舱，驾驶舱底部沿航向由前至后依次设有前设备舱和前起落架舱。
7.前述的完全模块化的单旋翼带尾桨直升机中，所述的中机身沿机身纵向对称面两侧对称分布的两个发动机舱，两个发动机舱间由前至后依次设置有液压舱、主减舱、电气舱和灭火舱；两发动机舱底部设有中设备舱，中设备舱底部设有燃油箱舱；中机身沿机身纵向对称面两侧还设置有短翼舱；所述的主减舱顶部设有主旋翼舱，主旋翼舱顶部连接主桨叶。
8.前述的完全模块化的单旋翼带尾桨直升机中，中机身上还设有顶部整流罩，将两发动机舱及其间的模块罩于其内。
9.前述的完全模块化的单旋翼带尾桨直升机中，尾段上由前至后依次固定有尾梁舱、斜梁舱ⅰ、斜梁舱ⅱ，斜梁舱ⅰ、ⅱ顶部设有尾旋翼舱，尾旋翼舱与尾桨叶连接；所述的尾
梁舱底部设有后设备舱，后设备舱后部设有尾起落架舱。
10.有益效果：
11.1.结合直升机各系统、部位及框梁位置划分为23个模块，达到直升机模块化分解、组装的目的，保障直升机多系统之间的快速协作；
12.2.模块化设计利于战时或其他应急状态的故障定位与诊断，避免出现头痛医头、脚痛医脚，无法及时定位故障源头的情况；
13.3.模块化设计最重要的优势是，当无法及时完成故障排除，可以直接替换故障模块，极大的提高装备完好率及排故效率。
附图说明
14.图1为整体结构示意图；
15.图2为整体标注图；
16.图3为基本框架结构图；
17.图4为前机身结构示意图；
18.图5为前机身及其下部结构示意图；
19.图6为前机身及中机身结构示意图；
20.图7为前机身、中机身及尾段结构示意图；
21.图8为整机结构示意图。
具体实施方式
22.实施例1。一种完全模块化的单旋翼带尾桨直升机，构成如图1-8所示：
23.①
系统装置主要由：机身结构骨架10、前机身、中机身、下机身、尾段及升力系统组成。其中：
24.前机身包括：驾驶舱8、作战舱9、前设备舱11、前起落架舱12；
25.中机身包括：中设备舱15、发动机舱2、液压舱6、电气舱4、灭火舱3、主减舱13、短翼舱14、顶部整流罩1、燃油箱舱16组成；
26.尾段包括：尾梁舱18、后设备舱17、尾起落架舱19、斜梁舱ⅰ20、斜梁舱ⅱ21；
27.升力系统包括主旋翼舱5、尾旋翼舱22、主桨叶7、尾桨叶23；
28.②
系统装置构成关系与主要功能：
29.1.机身结构骨架10由梁和框构成，主要有y1-y2梁、x1-x9梁、上下机身框，是全机的承力结构，为全机主要结构提供固定接口。
30.2.驾驶舱8螺接安装于y1梁、y2梁、x2梁、x3梁、x4梁、上机身框之间，可分为前后驾驶舱两部分设计，主要系统包括：显控系统、操纵系统、座椅系统、环境及救生系统等。主要接口包括：航电总接口、机电总接口；
31.3.作战舱9螺接安装于y1梁、y2梁、x1梁之间，主要系统包括：雷达系统、光电系统、航炮系统等。主要接口包括：武器控制接口；
32.4.前设备舱11螺接安装于y1梁、y2梁、x2梁、x3梁、x4梁、下机身框之间，主要系统：包括照明系统、告警系统等。主要接口包括：前部设备接口；
33.5.中设备舱15螺接安装于y1梁、y2梁、x5梁、x6梁、上机身框之间，主要系统包括：
环控系统等。主要接口包括：空气循环接口；
34.6.发动机舱2安装于y1梁、y2梁、x5梁、x6梁、上机身框之间，主要系统包括：发动机及其附件，如起动电机、通风管等。主要接口包括：动力推进接口；
35.7.液压舱6安装于y1梁、y2梁、x5梁、上机身框之间，主要系统包括：左液压系统、右液压系统、旋翼刹车液压系统、应急液压系统等。主要接口包括：液压控制接口；
36.8.电气舱4安装于y1梁、y2梁、x5梁、x6梁之间，主要系统包括：通信系统、导航设备、机电管理计算机等。主要接口包括：电气控制接口；
37.9.灭火舱3安装于y1梁、y2梁、x5梁、x6梁、上机身框之间，主要系统包括：灭火系统及其附件等。主要接口包括：灭火控制接口；
38.10.主减舱13安装于y1梁、y2梁、x4梁、x5梁，上机身框之间，主要系统包括：主减传动系统等。主要接口包括：主减传动接口；
39.11.短翼舱14安装于y1梁、y2梁、x5梁之间，主要系统包括：短翼、武器挂弹系统等。主要接口包括：短翼接口；
40.12.顶部整流罩1组成安装于y1梁、y2梁、上机身框之间，主要系统包括：顶部整流罩等。主要接口包括：整流罩接口；
41.13.后设备舱17安装于y1梁、y2梁、x3梁之间，主要系统包括：交流、直流配电盒等。主要接口包括：配电接口；
42.14.前起落架舱12安装于y1梁、y2梁、x3梁之间，主要系统包括：左、右起落架及轮胎等。主要接口包括：左起落架接口、右起落架接口；
43.15.尾起落架舱19安装于y1梁、y2梁、x9梁之间，主要系统包括：尾起落架、轮胎等。主要接口包括：尾起落架接口；
44.16.燃油箱舱16安装于y1梁、y2梁、x5梁、x6梁之间，主要系统包括：燃油箱等。主要接口包括：燃油系统接口；
45.17.尾梁舱18安装于x9梁、尾框之间，主要系统包括：尾梁轴、传动系统等。主要接口包括：尾梁连接接头；
46.18.21斜梁舱安装于y1梁、y2梁、尾框之间，主要系统包括：尾斜梁、传动系统等。主要接口包括：尾斜梁接头；
47.19.主旋翼舱5、尾旋翼舱22、主桨叶7、尾桨叶23不作过多赘述。
48.本实用新型旨在基于我国目前最成熟的单旋翼带尾桨经典布局直升机设计经验优势，提出一种突破性的完全模块化设计思路，与传统模块化思路相比，突出“完全”的特点，即将直升机各系统、各部位在空间结构上进行物理独立的小块化设计、组装，全机共划分为23个模块，分别为：机身结构骨架10、驾驶舱8、作战舱9、前设备舱11、前起落架舱12、中设备舱15、发动机舱2、液压舱6、电气舱4、灭火舱3、主减舱13、短翼舱14、顶部整流罩1、燃油箱舱16、尾梁舱18、后设备舱17、尾起落架舱19、斜梁舱ⅰ20、斜梁舱ⅱ21、主旋翼舱5、尾旋翼舱22、主桨叶7、尾桨叶23，完全弱化系统连带性特点，模块内部可以快速诊断故障，模块损坏可以快速进行更换，以达到快速修复直升机的要求。

技术特征：
1.一种完全模块化的单旋翼带尾桨直升机，其特征在于，基于机身框梁将直升机结构划分为23个模块，各模块均固连于机身框梁上，且各模块间通过接口连接；所述的机身框梁包括沿航向排布的x1～x9梁，x1～x9梁的一侧通过y1梁连接，x1～x9梁的另一侧通过y2梁连接；其中，x4梁的顶部连接有上机身框，底部连接有下机身框，靠近x9梁的位置设置有尾框；通过上述机身框梁的结构形成机身结构骨架(10)；机身结构骨架(10)沿航向前后依次划分为前机身、中机身和尾段；其中，x1～x4梁间的框梁结构组成前机身的主承力构架，x4～x6间框梁结构组成中机身的主承力构架，x6～x9间框梁结构组成尾段的主承力构架；所述的前机身上沿航向由前至后依次固定有作战舱(9)、驾驶舱(8)，驾驶舱(8)底部沿航向由前至后依次设有前设备舱(11)和前起落架舱(12)；所述的中机身沿机身纵向对称面两侧对称分布的两个发动机舱(2)，两个发动机舱(2)间由前至后依次设置有液压舱(6)、主减舱(13)、电气舱(4)和灭火舱(3)；两发动机舱(2)底部设有中设备舱(15)，中设备舱(15)底部设有燃油箱舱(16)；中机身沿机身纵向对称面两侧还设置有短翼舱(14)；所述的主减舱(13)顶部设有主旋翼舱(5)，主旋翼舱(5)顶部连接主桨叶(7)；尾段上由前至后依次固定有尾梁舱(18)、斜梁舱ⅰ(20)、斜梁舱ⅱ(21)，斜梁舱ⅰ、ⅱ(21)顶部设有尾旋翼舱(22)，尾旋翼舱(22)与尾桨叶(23)连接；所述的尾梁舱(18)底部设有后设备舱(17)，后设备舱(17)后部设有尾起落架舱(19)。2.根据权利要求1所述的完全模块化的单旋翼带尾桨直升机，其特征在于，中机身上还设有顶部整流罩(1)，将两发动机舱(2)及其间的模块罩于其内。

技术总结
本实用新型公开了一种完全模块化的单旋翼带尾桨直升机，基于机身框梁将直升机结构划分为23个模块，各模块均固连于机身框梁上，且各模块间通过接口连接。本实用新型能达到直升机模块化分解、组装的目的，保障直升机多系统之间的快速协作。之间的快速协作。之间的快速协作。


技术研发人员：杨维玉 李金声 宋美珍 王璐爽 曾兰婷 曹紫菁 程祎强
受保护的技术使用者：中国直升机设计研究所
技术研发日：2022.11.17
技术公布日：2023/6/7