万欢 罗贤斌
（航空工业特种飞行器研究所，湖北荆门448035）
摘要：为了研究飞艇货舱强度，进行了货舱的静力学仿真分析计算，通过仿真计算结果分析，货舱的结构设计满足强度要求，对后续飞艇的装卸平台设计有一定的指导意义。
关键词：飞艇，货舱，静力学，强度
1 概述
飞艇作为一种特殊的物流方式，其优点除成本低、载货量大、适宜远距离运输等优点外，还能适应各种特殊场景的使用需求【1-4】。为能够充分发挥飞艇的优势特点，适应各类型货物的装卸和运输投送，针对典型装载货物，货舱的设计尤为重要。
2 货舱结构模型分析
某飞艇货舱需满足最大载货量40t货物的承载要求外，需满足便于装卸、自动固定、轻量化设计等要求，还需考虑与水压舱物管理系统的动态平衡管理。货舱设计结构示意图见图1。货舱外廓尺寸（16m×14m×2.5m），货舱材料采用7A04，系高强度合金，重量轻，耐腐蚀，焊接性能好等优点，屈服应力不低于400MPa，货舱主梁及立柱采用150mm×150mm×10mm的管材，辅梁采用50mm×50mm×5mm的管材，压舱物采用12个水箱承载，每个承载水箱布置在货舱上，每个水箱承载5.5t，累计最大承载66t。
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图1 货舱结构示意图
3 强度计算结果分析
依据CATIA模型建立有限元计算模型，整个模型共计单元2850，节点2621。在货舱底部主梁外侧吊点位置施加固定约束，分别按水箱满载40t和货物满载40t分别进行仿真计算。
3.1 水箱满载60t
以12处吊点为固定约束点，在水箱布置的12处承载点各施加3.33t载荷。
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图2 有限元计算模型
经过有限元模型计算得到最大轴向应力出现在前后杆，货舱的最大复合应力为171MPa。整个货舱变形最大位置位于左右中间栏杆处，最大变形为102mm。
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4 小结
本文通过仿真计算得到了飞艇货舱的应力和变形，可以为后续飞艇装卸平台的设计提供技术参考。
参考文献
1 飞艇技术概论[M]. 国防工业出版社，甘晓华，郭颖编著 2005
2现代重载飞艇发展现状及趋势[J]. 闫峰， 黄宛宁， 杨燕初， 祝榕辰. 科技导报. 2017(9)
3.杨秋萍，席德科. 飞艇技术发展现状与趋势[J]. 航空制造技术，2010(19): 78-81.
4 现代浮空器军事应用[J]. 黄宛宁，栗颖思，周书宇，张泰华. 科技导报. 2017(15)