轻于空气仿生框架式飞行器结构

该结构为航空实验类轻于空气飞行器的承载框架，核心应用场景为高校航空航天类学科竞赛的低空低速飞行器验证场景，主要承担浮升气囊挂载、动力组件固定、载荷舱承载的核心作用，整体采用全木质桁架式结构设计，最大化降低结构自重以匹配浮升力上限要求。从功能特性来看，框架沿轴向均匀布置多组环形承力肋，环形肋之间通过纵向桁条连接形成连续筒状主承力结构，环形肋外侧对称布置多组尖锥状整流支撑结构，既可以降低飞行过程中的侧向风阻，也可作为浮升气囊的绑扎固定点位，避免气囊在飞行过程中出现移位滑脱。框架中段设置平板式载荷安装平台，平台下方通过三角斜撑结构与主框架桁条连接，可承载控制模块、动力电源、推进组件等核心机载部件，斜撑结构采用等边角材拼接，在不额外增加过多自重的前提下，将平台集中载荷均匀分散到周边环形肋与纵向桁条上，避免局部应力集中导致框架变形。设计思路上完全围绕重量极限约束展开，所有承力构件均采用等截面条状型材加工，无多余实体填充结构，环形肋采用整圈闭合结构保证径向刚度，纵向桁条沿环形肋周向均匀排布，保证轴向抗弯能力，外侧尖锥支撑采用变截面设计，根部与环形肋连接位置截面尺寸最大，向外逐步收窄，兼顾连接强度与减重需求。安装边界方面，整体框架为同轴回转类筒状结构，最大外径由环形肋尺寸决定，轴向总长度可根据浮升气囊的容积要求调整桁条长度适配，所有构件连接位置均采用插接加粘接的方式固定，无需额外金属紧固件，进一步降低结构自重，框架底部预留三个凸起式支撑脚，可满足地面静置放置的支撑需求，起飞阶段无需额外发射架辅助，地面调试阶段可直接平稳放置在平整台面上开展动力测试、重心配平等工作。该结构的受力传递路径清晰，浮升力通过绑扎点传递到环形肋，再经纵向桁条传递到中段载荷平台，平衡机载部件的重力，推进组件工作时产生的轴向推力通过安装点传递到主框架，带动整体结构向前飞行，侧向风载荷通过外侧尖锥支撑分解到环形肋结构上，避免框架出现侧向扭转变形。