專利名稱：飛行記錄器墜毀防護組件的制作方法
技術領域：
本實用新型增強型飛行記錄器防護組件屬于航空機載電子設備技術領域。
背景技術：
目前，我國飛行記錄器墜毀防護組件均是按FAA于1996年頒布的民航技術標準 TS0-124a/123a設計的。2007年FAA頒布了新的TS0_C124b/123b標準。針對固定式記 錄器，新標準對帶水下定位信標墜毀防 護組件的強沖擊試驗要求做了詳細的規定。相對 TS0-C124a/123a標準，對水下定位信標不允許從墜毀防護組件上分離的考核方法有了明 確、統一的要求，S卩沖擊載荷施加在墜毀防護組件最容易損壞軸向的方向上，帶水下定位 信標的墜毀防護組件，沖擊載荷應施加到水下定位信標最容易脫落的方向上。如果此方向 與墜毀防護組件最容易損壞的方向不同，則應對其進行單獨的強沖擊試驗。根據墜毀防護 組件的設計，最多要求三次強沖擊(1)沖擊載荷施加在墜毀防護組件的最易受損壞軸向 的方向上；(2)沖擊載荷施加在正對(面向)信標的方向上；(3)沖擊載荷施加在信標的側 向(分離)方向上。因此，非常有必要設計一種與水下定位信標可靠連接的墜毀防護組件。隨著飛機性能的不斷發展，我國近期各新型號飛機要求配備的飛行記錄器其墜毀 防護功能均需要滿足民航技術標準TS0-C124b/123b或某項墜毀防護指標(強沖擊)高于 該標準要求，如強沖擊指標從3400g/6. 5ms提高到6000g/5 8ms。
實用新型內容要解決的技術問題設計和開發增強型墜毀防護組件。它不僅要彌補水下定位信標的墜毀防護功能滿 足TS0-C124b/123b標準要求，同時要求不帶水下定位信標的防護件其抗強沖擊防護功能 滿足 6000g/5 8ms。技術方案一種飛行記錄器墜毀防護組件，包括鋼殼體及其蓋板和水下定位信標 構件連接件，所述的鋼殼體為U字形結構形狀。所述的鋼殼體采用一體擠壓成型技術制成。所述的鋼殼體口部周圍包括通過電子束焊與之相連的L型的鋼結構凸耳和支腳。所述的水下定位信標連接件包括螺栓連接結構、鍵連接結構和緩沖墊。所述的螺栓連接結構的螺栓孔與螺栓桿之間具有可使螺栓在外載荷作用下產生 彎曲效應的間隙。所述的蓋板上包括采用抗剪切沉臺孔結構的信標螺栓安裝孔。所述水下定位信標構件包括水下定位信標、信標安裝座、信標蓋，其特征在于該 水下定位信標構件為半圓柱結構形狀，信標安裝座為半圓柱結構形狀，且半圓兩側和底面 均開有矩形或腰形槽，信標蓋和信標安裝座通過螺紋連接，并將水下定位信標鎖緊在信標 安裝座內，水下定位信標兩端裝有緩沖墊；信標安裝座上還有用作與飛行記錄器墜毀防護 組件相連的螺孔和鍵連接結構鍵槽。[0013]所述的信標安裝座和信標蓋均采用高強高韌鈦合金制造。所述的緩沖墊采用高阻尼硅橡膠制造。有益效果 改進后墜毀防護組件能夠更好的適應或更好的滿足標準中規定的墜毀幸存試驗 要求，并在強沖擊性能考核方面高于標準要求。
圖1為飛行記錄器墜毀防護組件示意圖。在圖1中，標記1為飛行記錄器墜毀防 護組件；標記1為飛行器墜毀防護件；標記8為水下定位信標構件單元；標記2為飛行器墜 毀防護單元的U型鋼殼體；標記6為鋼殼體上的凸耳；標記7為鋼殼體上的支腳。圖2為飛行記錄器墜毀防護組件分解示意圖。標記1為飛行器墜毀防護件；標記 8為水下定位信標構件單元；標記9為水下定位信標構件安裝螺栓；標記4為緩沖墊；標記 3為U字形鋼殼體的蓋板。圖3為鋼殼體與水下定位信標構件連接部分示意圖。圖4為水下定位信標構件單元示意圖圖5為水下定位信標構件單元分解示意圖。在圖5中，標記10為信標安裝座；標 記11為信標蓋；標記12為緩沖墊；標記13為水下定位信標。
具體實施方式
本專利所介紹的飛行記錄器墜毀防護組件是由優化改進的U字形鋼殼體2及其蓋 板3和水下定位信標構件單元8組成。如圖1，將金屬外殼體設計成U字形狀，將圓筒壁與筒底面采用圓弧過渡，該U字形 鋼殼體不僅有利于減小體積和重量，而且通過U字形圓弧過渡更有利于提高殼體抵抗碰撞 和穿透的能力，從而在事故發生后幸存下來。在成型方面U字形鋼殼體采用了一體擠壓成 型技術，優化了鋼殼體的成型工藝，縮短了制造周期，降低了經費。另外，在U字形鋼殼體上 增加了 L型的凸耳和支腳，凸耳和支腳通過電子束焊焊接在U字形筒壁周圍和墜毀防護組 件的相對薄弱區域(U字形鋼殼體開口端)上。其作用是當防護組件與外界物體發生碰撞 時，凸耳和支腳最可能優先發生碰撞接觸，當應力超過凸耳和支腳與鋼殼體焊接區域處的 材料強度時，凸耳和支腳的焊接區域發生變形或斷裂，通過凸耳、支腳的變形或斷裂破壞吸 收能量，減少或延緩沖擊載荷對墜毀防護組件的破壞，間接的防護了防護組件的薄弱區域， 提高了墜毀防護組件的幸存概率。該結構形式通過理論仿真分析，其抗強沖擊能力已達到 6000g/5 8ms。另外，支腳還可具有固定安裝墜毀防護組件，可通過支腳上的安裝孔與記 錄器實現固定連接。如圖2、圖3、圖4，水下定位信標構件與鋼殼體的連接采用了抗純剪切的螺栓連接 結構和鍵連接結構。如果飛行器墜入海水或湖泊過程中，其內部的飛行記錄器墜毀防護組 件上的水下定位信標構件相對容易發生碰撞或擠壓接觸，在沖擊或擠壓載荷的作用下，連 接螺栓一旦發生斷裂，水下定位信標構件單元就會發生脫落致使信標與U字形墜毀防護單 元分離。因此，連接螺栓是信標連接構件的關鍵因素。為了避免螺栓斷裂，在螺栓與鋼殼體 的蓋板的安裝孔上設計了抗剪切沉臺孔，同時加大螺栓過孔與螺栓桿的間隙，使螺栓在外載荷作用下具有彎曲效應，避免螺栓承受純剪切力。在墜毀防護組件的蓋板上和信標安裝 座上設計了鍵連接結構，通過鍵連接結構抵抗強沖擊或擠壓力，進一步消弱螺栓接觸載荷， 更有效的防護水下定位信標。另外，在信標安裝座和蓋板的安裝接觸面上增加了高強度、高 阻尼硅橡膠緩沖墊，用于消耗外力功，減少信標構件的沖擊破 壞效應。 如圖4、圖5水下定位信標構件采用了半圓柱式包圍結構，即將水下定位信標嵌入 安裝在具有防護功能的信標安裝座內，通過信標蓋和信標安裝座的螺紋連接將水下定位信 標鎖緊在信標安裝座內。該結構盡可能避免了外載荷直接作用在水下定位信標上。為了避 免信標安裝座對水下定位信標的屏蔽，安裝座采用了半圓柱式開放式結構，即將安裝座的 半圓兩側和平底面設計成矩形和腰形結構的開放槽，其目的留出足夠的信標發射面積，同 時又不影響安裝座的整體剛度。另外，信標安裝座內設計有緩沖墊，用于消弱沖擊載荷對信 標的破壞。信標安裝座、信標蓋和緩沖墊是信標構件的主體構件，用于防護信標避免外載荷 造成的機械破壞，信標安裝座和信標蓋均采用高強高韌鈦合金制造。該合金具有高的比強 度和良好的工藝塑性和超塑性，適合于各種壓力加工和機械加工，緩沖墊采用高阻尼硅橡 膠制造。
權利要求1.一種飛行記錄器墜毀防護組件，包括鋼殼體及其蓋板和水下定位信標構件連接件， 其特征在于所述的鋼殼體為U字形結構形狀。
2.如權利要求1所述的飛行記錄器墜毀防護組件，其特征在于所述的鋼殼體采用一 體擠壓成型技術制成。
3.如權利要求1所述的飛行記錄器墜毀防護組件，其特征在于所述的鋼殼體口部周 圍包括通過電子束焊與之相連的L型的鋼結構凸耳和支腳。
4.如權利要求1所述的飛行記錄器墜毀防護組件，其特征在于所述的水下定位信標 連接件包括螺栓連接結構、鍵連接結構和緩沖墊。
5.如權利要求4所述的飛行記錄器墜毀防護組件，其特征在于所述的螺栓連接結構 的螺栓孔與螺栓桿之間具有可使螺栓在外載荷作用下產生彎曲效應的間隙。
6.如權利要求1所述的飛行記錄器墜毀防護組件，其特征在于所述的蓋板上包括采 用抗剪切沉臺孔結構的信標螺栓安裝孔。
7.如權利要求1所述的飛行記錄器墜毀防護組件，其特征在于所述水下定位信標構 件包括水下定位信標、信標安裝座、信標蓋，其特征在于該水下定位信標構件為半圓柱結 構形狀，信標安裝座為半圓柱結構形狀，且半圓兩側和底面均開有矩形或腰形槽，信標蓋和 信標安裝座通過螺紋連接，并將水下定位信標鎖緊在信標安裝座內，水下定位信標兩端裝 有緩沖墊；信標安裝座上還有用作與飛行記錄器墜毀防護組件相連的螺孔和鍵連接結構鍵 槽。
8.如權利要求7所述的飛行記錄器墜毀防護組件，其特征在于所述的信標安裝座和 信標蓋均采用高強高韌鈦合金制造。
9.如權利要求8所述的飛行記錄器墜毀防護組件，其特征在于所述的緩沖墊采用高 阻尼硅橡膠制造。
專利摘要增強型飛行記錄器墜毀防護組件是對鋼殼體、水下定位信標構件和該構件與鋼殼體的連接進行了針對性優化改進而成。鋼殼體設計成U字形外形結構，具有凸角和支腳等外部特征，它能夠更好的承受飛機墜毀時所受到的強沖擊、尖銳物體的撞擊、靜態力擠壓等機械應力破壞。水下定位信標構件單元設計成半圓柱開放式結構，通過抗純剪切、鍵連接和高阻尼緩沖結構特征更有效地防護了水下定位信標。改進后墜毀防護組件能夠更好的適應或更好的滿足標準中規定的墜毀幸存試驗要求，并在強沖擊性能考核方面高于標準要求。
文檔編號G07C5/00GK201859488SQ20102061988
公開日2011年6月8日 申請日期2010年11月19日 優先權日2010年11月19日
發明者馮九勝 申請人:陜西千山航空電子有限責任公司