该结构为轻型垂直起降载人载具的主体承载框架,采用外露式桁架+局部蒙皮的混合结构形式,核心设计目标是在满足单人载人承载需求的前提下,尽可能压缩整机自重,同时为四组涵道升力风扇预留充足的安装与气动间隙。从结构布局来看,整机采用尖头流线型前部设计,可在前飞过程中有效降低迎风阻力,前部锥形段预留了航电设备、动力控制单元的安装空间,框架主梁沿机身纵向贯通,采用变截面设计,前部受力较小区域采用小截面管材降低自重,中部乘员舱区域加大主梁截面,同时增设横向加强筋与斜向支撑,形成稳定的桁架受力结构,可承受乘员重量、升力风扇传递的动载荷以及飞行过程中的气动冲击载荷。
四组涵道风扇分别布置于机身框架的四个角点位置,该布局可让升力作用点均匀分布在机身重心周边,降低姿态控制的力矩需求,每个风扇安装位都设计了独立的安装支座与减震连接结构,支座与主框架采用刚性连接,可将风扇运转产生的振动均匀传递到整个机身框架,避免局部应力集中。机身中部为乘员承载区域,框架预留了座椅安装点、操纵机构的走线与安装空间,底部框架做了局部加强设计,可承受起降过程中的冲击载荷,同时预留了起落架的安装接口,适配滑橇式或者轮式起落架的安装需求。后部机身采用收窄的流线型设计,既可以降低前飞阻力,也可平衡前部机身的重量,让整机重心落在四组升力风扇的几何中心范围内,保证垂直起降阶段的姿态稳定性。
从安装边界来看,整个框架的设计充分考虑了涵道风扇的转动安全间隙,风扇与框架之间预留了足够的维护空间,同时框架的杆件全部避开了风扇的进气与排气通道,避免影响涵道风扇的气动效率。局部蒙皮仅覆盖在机身前部、乘员舱侧面等气动影响较大的区域,其余区域保留桁架结构形式,既可以降低整机自重,也方便日常对动力系统、控制系统的检修维护。结构设计过程中充分考虑了不同工况下的受力情况,垂直起降阶段,四组风扇的升力通过安装支座传递到主框架,主框架的桁架结构可将升力均匀分散到整个机身,避免局部过载;前飞阶段,前部流线型蒙皮承受的气动阻力通过连接点传递到主框架,纵向主梁可承受水平方向的拉压载荷,斜向支撑可抵抗飞行过程中的扭转载荷;着陆冲击阶段,底部加强框架可将冲击载荷快速分散到整个机身结构,避免局部结构变形。
该结构可作为轻型电动垂直起降飞行器的原型验证平台,适配小功率电动涵道风扇的安装,用于验证分布式升力布局的飞行控制逻辑、结构受力特性,也可作为小型载人飞行器的概念验证结构,为后续轻量化民用载人飞行器的结构设计提供参考,在低空短途通勤、个人休闲飞行等场景具备应用潜力。框架的所有杆件连接节点都做了圆弧过渡处理,避免应力集中,同时预留了标准的安装孔位,方便后续加装航电系统、动力系统、飞控系统等机载设备,乘员舱区域的框架尺寸符合单人乘坐的人机工程要求,预留了安全带、操纵杆等部件的安装位置,可满足基础的载人飞行安全需求。
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- 系统要求: STEP / IGES
- 软件分类: 飞机



