[发明专利]复合材料构造体及具备该复合材料构造体的航空器主翼

说明书

技术领域

本发明涉及具有孔的复合材料构造体及具备该复合材料构造体的航空器主翼。

背景技术

例如，在航空器、船舶、汽车等领域，作为设定为高强度且轻量化的构造体广泛使用纤维强化塑料（FRP：Fiber Reinforced Plastics）制的复合材料。对于这种复合材料，为了检查及装配时的检修用，有时形成有孔。在形成有孔的情况下，由于在孔的周缘部产生应力集中，因此需要强化孔的周缘部的强度。

在下述的专利文献1中公示了一种发明，即，为了强化航空器的外板的检修孔的周缘部，附加强化层来增厚，以提高强度。该专利文献1所记载的强化层是通过用销及缝线对基体材料进行固定，防止承受负荷时的剥离。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：（日本）特表2003－513821号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，上述专利文献1所记载的发明在附加强化层时增加实施销和缝线的工序，因此在生产性方面存在问题。

作为不使用这种销及缝线的方法，公知的有图6所示的构造的航空器的主翼100的下面外板103。如图6A所示，在下面外板103的宽度方向中央部，形成有多个检修孔102。检修孔102用于检查设于主翼100内的燃料箱，或在装配时使用。另外，同图所示的虚线表示含有襟翼和前缘缝翼等的主翼100的外形线。

如图6B所示，为了强化检修孔102的周缘部的强度，强化用层叠体104相对于基体材料层叠体106进行层叠（垫起来）。强化用层叠体104如在图6B那样剖面看的情况下，形成为厚度随着从检修孔102离开而减少的锥形状。为了增强检修孔102，利用位于检修孔102的周缘部并且设定为一定厚度的一定厚度部分104a就足矣，但假设只形成一定厚度部分104a时，承受负荷的情况下，在与基体材料106的界面就会产生剥离。为了防止该剥离，不仅设定一定厚度部分104a，而且还将该厚度部分延长而形成锥形部分104b，逐渐地增厚。另外，在图6B中，为了容易理解，将锥形部分104b作为阴影显示，但锥形部分104b和一定厚度部分104a连续，由同一层叠薄板构成。

但是，如图6A及图6B的构造虽然不需要实施上述专利文献1的销及缝线的工序，但是从加强检修孔102的观点考虑，本来不需要锥形部分104b，而该部分成为重量增加的原因。

本发明是鉴于以上的事情而开发的，其目的在于，提供可轻量化的带孔复合材料构造体及具备该复合材料构造体的航空器主翼。

解决问题的技术方案

为解决上述课题，本发明的复合材料构造体及具备该构造体的航空器主翼采用以下装置。

即，本发明的第一方面的复合材料构造体，其具备：第一构造部件，其在一方向延伸并且设定为纤维强化塑料制的复合材料；第二构造部件，其相对于该第一构造部件离开规定间隔在所述一方向延伸，并且设定为纤维强化塑料制的复合材料；面板，其设于所述第一构造部件和所述第二构造部件之间，在所述一方向具有比这些第一构造部件及第二构造部件更短的尺寸，所述面板相对于所述第一构造部件侧及所述第二构造部件侧，在与所述一方向大致正交的正交方向被固定，并且在所述一方向能够自由位移地设置并且能够拆卸。

在复合构造体的一方向负载拉伸负荷或压缩负荷的情况下，由于面板在一方向变位自由地设置，因此，仅由第一构造部件及第二构造部件负担强度。另一方面，对于复合材料构造体的正交方向的负荷（剪切负荷），不仅第一构造部件及第二构造部件负担，在正交方向被固定的面板也负担。这样，面板仅负担剪切负荷，不需要负担拉伸负荷或压缩负荷，因此，能够减少该部分的强度。即，能够将面板减薄，实现轻量化。

另外，由于面板是可拆卸的，因此，拆下面板后形成的孔能够用于维修等各种各样的作业。这样，能够利用可拆卸的面板实现带孔复合构造体。

作为面板的材料，合适的是纤维强化塑料，但也可以是其它材料，例如，也可以使用钛合金及铝合金之类的金属材料。

另外，所述第一方面的复合材料构造体，也可以是具有多个所述面板，这些面板在所述一方向连续排列设置的结构。

由于多个面板在一方向连续排列设置，因此，可以通过拆卸任意位置的面板而在任意的位置形成孔。

另外，所述第二方面的复合材料构造体，也可以是航空器的主翼的下面外板由所述第一构造部件、所述第二构造部件及所述面板构成的结构。