一种水陆两栖飞机水密隔舱载荷设计方法与流程

本发明属于飞机载荷分析，具体涉及一种水陆两栖飞机水密隔舱载荷设计方法。

背景技术：

1、随着航空技术的快速发展，水陆两栖飞机作为一种特殊的航空器，既能在水面起降，又能在陆地机场运行，得到了广泛的应用。由于使用环境的复杂性，水陆两栖飞机的水密隔舱设计尤为关键。一个优秀的水密隔舱设计不仅需要确保飞机的水密性，还要考虑其在各种意外情况下的安全性，但目前还未发现有关该方面的研究。

技术实现思路

1、本发明的目的是：提供了一种水陆两栖飞机水密隔舱载荷设计方法。本发明能够在确保水密隔舱水密性前提下，还能确保各种意外情况下的安全性。

2、本发明的技术方案是：一种水陆两栖飞机水密隔舱载荷设计方法，包括以下步骤：

3、步骤一、对水陆两栖飞机的水静力性能分析，获取水陆两栖飞机水上限界线和水密隔舱结构布局；

4、步骤二、确认水水陆两栖飞机水密隔舱破舱计算工况；

5、步骤三、基于步骤二的计算工况，获取水陆两栖飞机水密隔舱各结构件水线位置；

6、步骤四、依据总体水动要求，获取水陆两栖飞机抗浪能力指标，进而获取各使用环境下的最大设计三一波高；

7、步骤五、在步骤三水线位置基础上叠加步骤四对应使用环境下最大设计三一波高的一半，得到水陆两栖飞机水密隔舱各结构件考虑破损和浪高共同作用下的水线位置；

8、步骤六、将步骤五获取的水陆两栖飞机水密隔舱各结构件考虑破损和浪高共同作用下的水线位置转化为静水压强；

9、步骤七、基于步骤六的静水压强，得到水陆两栖飞机水密隔舱结构的设计载荷。

10、前述的水陆两栖飞机水密隔舱载荷设计方法中，步骤一中，水静力性能分析包括：船体抗沉性分析和破舱稳性分析。

11、前述的水陆两栖飞机水密隔舱载荷设计方法中，步骤二具体为：基于水上限界线、水密隔舱结构布局及设计要求，确认水水陆两栖飞机水密隔舱破舱计算工况。

12、前述的水陆两栖飞机水密隔舱载荷设计方法中，步骤六中，转化过程按下式进行：

13、p＝ρg(h-z+h3％max/2)；

14、式中：p为坐标z处的水压；ρ为海水密度；h为水线位置；h3％max为最大设计三一波高；z为水密隔舱结构坐标位置；g为重力加速度。

15、前述的水陆两栖飞机水密隔舱载荷设计方法中，g取9.8n/kg。

16、前述的水陆两栖飞机水密隔舱载荷设计方法中，步骤七具体为：将步骤六的静水压强乘以动态系数，得到水陆两栖飞机水密隔舱结构的设计载荷。

17、前述的水陆两栖飞机水密隔舱载荷设计方法中，步骤七中，动态系数的取值基于水面滑行、拖拽及锚定时水对水陆两栖飞机水密隔舱结构的冲击影响确定。

18、前述的水陆两栖飞机水密隔舱载荷设计方法中，步骤七中，动态系数取1.33。

19、本发明的优点是：

20、本发明通过对水陆两栖飞机水静力分析，给出水密隔舱布置及限界线，从而确定水陆两栖飞机水密隔舱出现意外破损情况下计算工况及对应水线位置，综合考虑水陆两栖飞机在水面滑行、拖拽或锚定时所遭遇的水冲击及浪高影响，给出具体的水密隔舱各结构设计载荷。该方法能够获得水陆两栖飞机在水密隔舱意外破损后的载荷，用于指导水陆两栖飞机水密隔舱的强度设计与验证工作，为水密隔舱优化设计提供设计依据，进而保证陆两栖飞机在水密舱意外破损后既不会造成飞机灾难性的破坏，也不会妨碍飞机继续安全地水面滑行、拖拽或锚定。本发明为水陆两栖飞机水密隔舱的强度设计和验证提供依据，以满足适航符合性要求，填补了国内空白。

技术特征：

1.一种水陆两栖飞机水密隔舱载荷设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的水陆两栖飞机水密隔舱载荷设计方法，其特征在于，步骤一中，水静力性能分析包括：船体抗沉性分析和破舱稳性分析。

3.根据权利要求1所述的水陆两栖飞机水密隔舱载荷设计方法，其特征在于，步骤二具体为：基于水上限界线、水密隔舱结构布局及设计要求，确认水水陆两栖飞机水密隔舱破舱计算工况。

4.根据权利要求1所述的水陆两栖飞机水密隔舱载荷设计方法，其特征在于，步骤六中，转化过程按下式进行：

5.根据权利要求4所述的水陆两栖飞机水密隔舱载荷设计方法，其特征在于，g取9.8n/kg。

6.根据权利要求1所述的水陆两栖飞机水密隔舱载荷设计方法，其特征在于，步骤七具体为：将步骤六的静水压强乘以动态系数，得到水陆两栖飞机水密隔舱结构的设计载荷。

7.根据权利要求6所述的水陆两栖飞机水密隔舱载荷设计方法，其特征在于，步骤七中，动态系数的取值基于水面滑行、拖拽及锚定时水对水陆两栖飞机水密隔舱结构的冲击影响确定。

8.根据权利要求6所述的水陆两栖飞机水密隔舱载荷设计方法，其特征在于，步骤七中，动态系数取1.33。

技术总结本发明公开了一种水陆两栖飞机水密隔舱载荷设计方法。步骤一、对水陆两栖飞机的水静力性能分析，获取水陆两栖飞机水上限界线和水密隔舱结构布局；步骤二、确认水水陆两栖飞机水密隔舱破舱计算工况；步骤三、获取水陆两栖飞机水密隔舱各结构件水线位置；步骤四、依据总体水动要求，获取水陆两栖飞机抗浪能力指标，进而获取各使用环境下的最大设计三一波高；步骤五、在步骤三水线位置基础上叠加步骤四对应使用环境下最大设计三一波高的一半，得到水陆两栖飞机水密隔舱各结构件考虑破损和浪高共同作用下的水线位置；步骤六、将步骤五获取的水陆两栖飞机水密隔舱各结构件考虑破损和浪高共同作用下的水线位置转化为静水压强；步骤七、基于步骤六的静水压强，得到水陆两栖飞机水密隔舱结构的设计载荷。本发明能够在确保水密隔舱水密性前提下，还能确保各种意外情况下的安全性。技术研发人员：杨学良,刘玄,杨荣受保护的技术使用者：中航通飞华南飞机工业有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4