电动通用飞机复合材料结构设计及验证技术.pdf

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1、电动通用飞机复合材料结构设计及验证技术顾超，黄俊。杨凤田(辽宁通用航空研究院，沈阳110136)【摘要】为了设计和制造出重量轻、工艺简单且经济实惠的电动通用飞机，提出了一种新型的复合材料结构设计和验证方法。对飞机的载荷传递进行了理论分析，采用CATIA对飞机结构进行建模，并使用PAT鼬心／NASTRAN进行了强度计算，根据计算结果，优化了复合材料铺层设计，采用二维图纸的形式快速完成发图。对所采用复合材料的组件和整机进行了一系列的力学试验验证，形成了一套适合轻型飞机的结构快速试验验证方法。根据不同类型零部件的特点采用不同的制造工艺，使生产成本和周期得到有效控制。设计结果、试验数

2、据的有效性和工艺质量的可靠性已经在锐翔RXlE电动双座飞机上得到了证实，该飞机的各项性能满足设计指标要求。关键词：电动通用飞机；复合材料；结构设计StructureDesignandTestTechnologyofElectricGeneralAircraftWithCompositeMaterialsGUChao．HUANGJun。YANGFengtian(LiaoningGeneralAviationAcademy,Shenyang10136，China)【ABSTRACT】Inordertodesignandmanufacturealightweight，simplet

3、echnologyandaffordableelectricgeneralaircraft，anewmethodofcompositestructuredesignandverificationisadopted．Afteranalyzingtheloadtransferoftheaircraft，themodeloftheaircraftstructureisbuiltbyCATIAandthestrengthoftheaircraftstructureiscalculatedbyPA-TRAN／NASTRAN．Basedonthecalculation，thecompos

4、itelayerdesignisoptimized，andthedrawingsintwodimensionsareissuedquickly．Withaseriesofmechanicaltestsforthecompositeaircraftcomponentsandtheaircraft，atestvefifica-tionmethodforfasttestingthestructureoflightsportaircraftisformed．Accordingtothecharacteristicsofpanswithdif-ferenttypes，different

5、manufacturingprocessesareadopted，SOthattheproductioncostsandcyclearecontrolledeffectively．TheeffectivenessoftheresultsandthetestdataareprovenonRX1E(RuiXiang)aircraftwiththesatisfactionofthedesignrequirements．Keywords：Electricgeneralaircraft；Compositematerial；StructuredesignDOI：10．16080／j．is

6、snl671—833x．2017．013．093随着国内市场对通航飞机的强烈需求，轻型运动飞机的发展就显得十分紧迫和格外重要。特别是电动轻型飞机，它在飞行时没有污染气体排放，对环境影响小，且噪声低，不影响居民的正常生活。基于上述优点，许多国家对轻型运动飞机展开了大量的研究与探讨。轻型运动飞机对复合材料的使用以及本身高结构效率的特点，对结构设计和制造工艺提出了更高的要求。关于轻型飞机的发展状况，国内外学者做了比较广泛的研究。黄俊等⋯对新能源电动飞机的发展与挑战做出了相关的探讨与分析，指出轻型运动飞机是前途光明的绿色航空飞行器。言金等121研究了我国的轻型运动飞机市场的发展，为国

7、内相关企业提供了一些参考。顾超等13-41对轻型复合材料飞机的重量估算方法进行了研究，给出了在总体方案设计阶段轻型复合材料飞机的全机重量及飞机的各部分重量的估算方法。郭佳【51研究了轻型运动飞机的生产线构建及关键技术，建立了先进的质量控制体系、进度计划体系及供应链管理体系。马清陋1对某轻型运动飞机双梁式机翼结构进行了相关的研究与分析，总结了该飞机机翼结构设计的优缺点，提出了该种翼型的结构特点及设计方法。王俊等‘”研究了基于人机工程学的轻型运动飞机座椅设计方法，为轻型运动飞机的座舱布局设计提供了一定的参考