本實(shí)用新型涉及一種地效翼船領(lǐng)域，尤其涉及一種地效翼船船身和中單翼的多支點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

地效翼船的船身和機(jī)翼連接的設(shè)計(jì)是地效翼船結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要的環(huán)節(jié)之一，船身與機(jī)翼的連接方式直接影響地效翼船的安全和可靠性。目前，現(xiàn)有的地效翼船的船身和機(jī)翼主要采用金屬材質(zhì)，不僅重量大，負(fù)荷大，且金屬件的加工成本較高，船身和機(jī)翼的連接處因其高負(fù)荷承受力而容易出現(xiàn)故障，且拆卸和維修都不方便，不利于其轉(zhuǎn)場和運(yùn)輸；其次，現(xiàn)有的地效翼船的船身和機(jī)翼的連接方式不利于傳遞大的集中力，且不利于集中力進(jìn)行擴(kuò)散，不能將集中力以較小的剪流擴(kuò)散和傳遞，無論是單梁式連接還是雙梁式連接，受力均較大，使地效翼船的載荷較?。淮送?，現(xiàn)有的船身和機(jī)翼的連接布局不夠合理，機(jī)翼穿過船身，使船身客艙內(nèi)的空間減少，使載客人數(shù)減少，且艙內(nèi)的舒適度降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種地效翼船船身和中單翼的多支點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)，全機(jī)結(jié)構(gòu)以輕質(zhì)的復(fù)合材料為主，采用中上單翼布局，增加船身客艙的空間，且該連接結(jié)構(gòu)采用多墻式和圍框式結(jié)構(gòu)，將大的集中力以多接頭的形式傳遞機(jī)翼的彎矩Mx、扭矩m_z和剪力Q_Y，使得復(fù)合材料框均勻的以較小剪流將集中力進(jìn)行擴(kuò)散和傳遞到船身隔框和蒙皮上。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種地效翼船船身和中單翼多支點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)，包括船身和機(jī)翼，該地效翼船為中上單翼布局，所述機(jī)翼為兩個并分布在機(jī)翼的兩側(cè)，所述船身與機(jī)翼的連接結(jié)構(gòu)為多支點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)，所述多支點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)包括多墻式連接結(jié)構(gòu)和圍框式連接結(jié)構(gòu)，所述多墻式連接結(jié)構(gòu)包括機(jī)翼上與船身連接處設(shè)置的若干個機(jī)翼接頭，和船身兩側(cè)與機(jī)翼接頭相匹配位置設(shè)置的船身接頭，所述機(jī)翼接頭與船身接頭固定連接；所述圍框式連接結(jié)構(gòu)包括機(jī)翼兩端外側(cè)均設(shè)置的機(jī)翼蒙皮和船身的外側(cè)設(shè)置的船身蒙皮，所述船身蒙皮與機(jī)翼蒙皮固定連接。

優(yōu)選的，所述機(jī)翼接頭與船身接頭相互匹配，并通過螺栓Ⅰ固定連接。

優(yōu)選的，所述的螺栓Ⅰ為M12螺栓。

優(yōu)選的，所述的機(jī)翼接頭的個數(shù)與船身接頭的個數(shù)相同，每個機(jī)翼上設(shè)置有4個接頭。

優(yōu)選的，所述機(jī)翼蒙皮設(shè)置在機(jī)翼外側(cè)并延伸至機(jī)翼的根部外側(cè)，所述船身蒙皮設(shè)置在船身外側(cè)并延伸至機(jī)翼的根部外側(cè)，所述機(jī)翼蒙皮和船身蒙皮在機(jī)翼的根部外側(cè)有重合部。

優(yōu)選的，所述重合部的機(jī)翼蒙皮在船身蒙皮的外側(cè)。

優(yōu)選的，所述的機(jī)翼蒙皮和船身蒙皮在重合部通過螺栓Ⅱ固定連接。

優(yōu)選的，所述的螺栓Ⅱ?yàn)镸8螺栓。

優(yōu)選的，所述機(jī)翼蒙皮通過M8螺栓在機(jī)翼的外側(cè)環(huán)形固定連接。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型公開了一種地效翼船船身和中單翼多支點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)，該地效翼船全機(jī)主體采用全復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，質(zhì)量輕，減少金屬件加工成本；發(fā)動機(jī)安裝在船身上部，機(jī)翼不穿過船身，增加了船身客艙空間；機(jī)翼和船身的連接采用多墻式和圍框式結(jié)構(gòu)，將機(jī)翼承受的大的集中力通過多接頭形式，以較小的剪流擴(kuò)散和傳遞到船身隔框和蒙皮上，達(dá)到飛機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)和滿應(yīng)力設(shè)計(jì)目的；同時，機(jī)翼船身的這種多接頭連接形式，安裝、拆卸、運(yùn)輸方便，降低加工成本。因此，該地效翼船的這種船身和機(jī)翼連接形式，能夠確保全機(jī)達(dá)到最佳的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)狀態(tài)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的船身和機(jī)翼受力分布圖的主視圖。

圖2為本實(shí)用新型的船身和機(jī)翼受力分布圖的俯視圖。

圖3為本實(shí)用新型的A-A面的船身和機(jī)翼的連接示意圖。

圖中：1-船身，2-機(jī)翼，3-船身接頭，4-機(jī)翼接頭，5-船身蒙皮，6-機(jī)翼蒙皮，7-螺栓Ⅰ，8-螺栓Ⅱ,9-重合部，10-接頭，101-1號接頭，102-2號接頭，103-3號接頭，104-4號接頭。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明，以便更好的理解本新型技術(shù)方案。

實(shí)施例：一種地效翼船船身和中單翼多支點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)，如圖1-3所示，包括船身1和機(jī)翼2，該地效翼船為中上單翼布局，機(jī)翼2安裝在翼船的中上部位置，機(jī)翼2為兩個，并分布在船身1的兩側(cè)，船身1與機(jī)翼2的連接結(jié)構(gòu)為多支點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)，多支點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)包括多墻式連接結(jié)構(gòu)和圍框式連接結(jié)構(gòu)，多墻式連接結(jié)構(gòu)包括機(jī)翼2上與船身1連接處安裝的若干個機(jī)翼接頭4，和船身1兩側(cè)與機(jī)翼接頭4相匹配位置設(shè)置的船身接頭3，兩個機(jī)翼2上均安裝有機(jī)翼接頭4，每個機(jī)翼2上安裝有4個機(jī)翼接頭4，船身1上安裝有8個船身接頭3，機(jī)翼接頭4與船身接頭3相互匹配，并通過螺栓Ⅰ7固定連接，螺栓Ⅰ7為M12螺栓，使機(jī)翼接頭4與船身接頭3連接牢固，避免在載荷下連接不牢而影響產(chǎn)生重大質(zhì)量事故，機(jī)翼接頭4與船身接頭3連接后形成接頭10，接頭10包括位于兩側(cè)的1號接頭101和104，以及位于中部的2號接頭102和3號接頭103；圍框式連接結(jié)構(gòu)包括機(jī)翼2兩端外側(cè)均設(shè)置的機(jī)翼蒙皮6和船身1的外側(cè)設(shè)置的船身蒙皮5，機(jī)翼蒙皮6設(shè)置在機(jī)翼2外側(cè)并延伸至機(jī)翼2的根部外側(cè)，船身蒙皮5設(shè)置在船身1外側(cè)并延伸至機(jī)翼2的根部外側(cè)，機(jī)翼蒙皮6和船身蒙皮5在機(jī)翼2的根部外側(cè)有重合部9，重合部9的機(jī)翼蒙皮6在船身蒙皮5的外側(cè)，且機(jī)翼蒙皮6和船身蒙皮5在重合部9處通過螺栓Ⅱ8固定連接，螺栓Ⅱ8為M8螺栓，機(jī)翼蒙皮6通過M8螺栓在機(jī)翼2的外側(cè)環(huán)形固定連接，避免機(jī)翼蒙皮6和船身蒙皮5分離，影響船身1和機(jī)翼2的連接牢固性，同時使機(jī)翼蒙皮6與機(jī)翼2連接穩(wěn)固，不容易脫落，保證翼船的安全性和可靠性。

該地效翼船全機(jī)結(jié)構(gòu)以復(fù)合材料為主，約占80%，使翼船的重量有效降低，減少加工成本，便于翼船的移動和運(yùn)輸。翼船的發(fā)動機(jī)安裝在船身1上部，機(jī)翼2不穿過船身1，增加了船身1客艙空間；我們采用多墻式和圍框式結(jié)構(gòu)，具體受力情況如下圖1、2所示，原理是將大的集中力以多接頭形式傳遞機(jī)翼1的彎矩Mx、扭矩m_z和剪力Q_Y，使得復(fù)合材料框均勻的以較小剪流將集中力進(jìn)行擴(kuò)散和傳遞到機(jī)身隔框和蒙皮上。因此，通過多接頭和多墻連接，用質(zhì)量較輕的復(fù)合材料，較好的將整個機(jī)翼2的剪力Q_Y、彎矩Mx、阻力Fx等力，通過四個機(jī)翼接頭4、船身蒙皮5和機(jī)翼蒙皮6環(huán)狀連接，將彎矩Mx、剪力Q_Y、扭矩m_z傳到船身加強(qiáng)框上去，起到事半功倍的效果，即達(dá)到飛機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)和滿應(yīng)力設(shè)計(jì)的目的，全機(jī)結(jié)構(gòu)達(dá)到最佳狀態(tài)。

總體技術(shù)要求：HW1地效翼船全機(jī)重量為W=3.5T，翼船過載系數(shù)為4，機(jī)翼2傳到船身1的力為3.5T×4=14000kg，作用在單個機(jī)翼2根部的力為7000kg，設(shè)計(jì)載荷為F=7000×1.25=8750kg，這么大的載荷，若用單梁式結(jié)構(gòu)其受力為8750×70%=6125kg，雙梁式結(jié)構(gòu)受力為4375kg，如果采用多墻式結(jié)構(gòu)再加蒙皮圍框式連接，過載就會降到2187.5kg以下。

船身框和內(nèi)翼接頭共有4個，其中1號至3號接頭為7個螺栓，4號接頭為5個螺栓。我們采用的是多墻式連接，不是單梁式結(jié)構(gòu)，因此不能用上下各一個螺栓連接形式，我們?nèi)∑渲休^大一個螺栓受力分析：

四個接頭和螺栓Ⅰ擠壓力計(jì)算：

總力：3500×4=14000kg；

單邊力：14000÷2=7000kg；

設(shè)計(jì)載荷：7000×1.25=8750kg；

平分接頭力：8750÷4=2187.5kg；

2號接頭102和3號接頭103受力：8750×60%=5250kg；

1號接頭101和4號接頭104受力：8750×40%=3500kg；

2號接頭102受力：5250÷2=2625kg；

螺栓Ⅰ受力：2625÷7=375kg；

螺栓Ⅰ受擠壓力：σj=375÷（π×r×δ）

=375÷（3.14×6×5）

=3.98kg/mm2≈4kg/mm2

其中，螺栓半徑r=6mm, 接頭厚度δ=5mm。

這樣的應(yīng)力水平，采用復(fù)合材料完全滿足強(qiáng)度要求。

機(jī)翼2的扭矩m_z產(chǎn)生的剪流，完全通過船身蒙皮5和機(jī)翼蒙皮的以托板螺栓Ⅱ環(huán)狀連接，安全可靠地傳到船身1上去。