邹蒙，代丽丽

（中国直升机设计研究所，江西 景德镇 333000）

1 前言

直升机观察窗一般用于提升座舱通风质量或恶劣天气状况下改善视野状况。观察窗作为驾驶舱透明件的一部分，安装于座舱侧窗上，如图1 所示。观察窗常采用滑动式与翻转式，本文主要对滑动式观察窗进行分析。为尽量减小对飞行员视野的影响，观察窗玻璃一般采用透明薄壁材料YB-3 有机玻璃制成。这导致观察窗抗弯刚度较小，在外部法向气动载荷作用下会产生明显的大变形特征，发生屈曲失稳，即存在观察窗从侧窗滑轨中飞脱的风险。

图1 观察窗安装位置示意图

2 有限元模型的建立

薄壁结构在法向载荷下，其平衡状态将逐渐失去稳定，稍有扰动则变形迅速增加，导致薄壁中间迅速凸起，曲面曲率增大。观察窗属于薄壁结构，其失效模式应是：观察窗在气动载荷下，中间迅速凸起，曲率增大，发生屈曲大变形，从而导致观察窗玻璃滑出滑轨卡槽而飞脱。

观察窗主要由玻璃、把手、加强件以及滑轨组成，如图2 所示。本文应用RADIOSS 下的BulkData 模块对观察窗进行屈曲分析。为提升单元网格质量，分析前可对影响力学性能较小的几何细节进行修剪。观察窗玻璃为典型的薄壁结构，可采用壳单元模拟；把手可通过rigid 刚性单元模拟螺栓连接到玻璃上。为保证飞行员良好的视野，观察窗玻璃、把手以及加强件均采用YB-DM-3 透明材料制成。表1 为YB-DM-3材料的力学性能。

表1 YB-DM-3 材料力学性能

图2 观察窗的组成

3 观察窗屈曲分析

3.1 约束

关闭时，观察窗玻璃有三侧插入滑轨卡槽，且飞行过程中观察窗不能沿航向移动。……