[发明专利]旋转心轴工具支撑件

说明书

背景技术

商用航空飞行器可因鸟撞击、地面保障设备、碎片、冰雹及其他计划外事件而被损坏。这些事件可在航空飞行器蒙皮中导致孔洞和裂缝，并损坏下面的加强子结构（如，框架、加强件及防护垫(pad-up)）。例如，航空飞行器的机头罩部分可因鸟撞击而损坏，下部凸起（lower lobe）可因前起落架(nose gear)折叠而受损，中间部分门围绕物可因与地面保障设备碰撞而受损，末端部分下部凸起可因尾部撞击而受损，等等。

尽可能快地修理受损的航空飞行器以及将其返回使用是重要的。停机时间对航空母舰(aircraft carrier)是非常昂贵的，因为闲置航空飞行器会导致收入损失。

预制的铝制航空飞行器的修理相对简单。将损坏的板及下面子结构从航空飞行器上移去并更换。如果面板是可用的，则可相对快地实施修理。

复合商用航空飞行器的修理则不是如此简单，特别是对于整体式组件的大面积修理。考虑到由几个整体式复合筒状物部分组成的机身。每个筒状物部分包括蒙皮、环箍框架、以及加强件（如，桁条）。加强件可以与蒙皮整合（通过在制造期间共固化）。环箍框架可机械地固定到蒙皮上。如果机身部分大面积被损坏，则移去并更换整个筒状物部分将会过分昂贵、破坏生产、和耗费时间。

需要用于大面积修理整体式复合航空飞行器组件的基础设施。

发明内容

根据本文实施方式，一种用于形成增强纤维覆层的方法包括安装面板到心轴工具支撑件的轴上，所述面板具有用于所述增强纤维的覆层表面；以及为了硬度及平衡中心，抗衡所述安装的面板。

根据本文另一实施方式，方法包括使用心轴工具支撑件的单轴形成增强纤维的不同覆层，其中形成每一覆层包括安装相应的面板到轴上；以及抗衡所述安装的面板。

根据本文另一实施方式，用于形成复合材料的不同覆层的设备包括轴以及具有不同布局构造的多个面板。每一面板被机械地固定到轴上的附接点上。该设备进一步包括用于抗衡机械地固定到轴上的面板的装置。

附图说明

图1和图2是安装至旋转心轴工具支撑件的轴上的不同面板的图示。

图3a和图3b是处于抗衡的心轴的图示。

图4是用于在抗衡过程中支撑轴的推车的图示。

图5是旋转心轴工具支撑件的实例的图示。

图6是使用心轴工具支撑件制造复合部件的方法的图示。

图7是包括复合机身的航空飞行器的图示。

图8是机身的复合筒状物部分的蒙皮及下面的加强子结构的图示。

图9是整体式机身筒状物的受损区域的图示。

图10是通过螺栓铰接附接至蒙皮板的置换板的图示。

图11是用于修理航空飞行器的受损整体式复合组件的方法的图示。

具体实施方式

旋转心轴工具支撑件可用于制造由嵌在基体内的增强纤维的层或板组成的复合部件。复合材料的一个实例是碳纤维增强塑料（CFRP），其中成分包括嵌在环氧基体内的碳纤维。在制造过程中，支撑件用于旋转心轴工具，同时增强纤维被沉积在心轴工具的覆层表面上。纤维可通过自动铺带(automated tape laying)（ATL）或自动纤维布置(automated fiber placement)（AFP）机器沉积，或它们可被手工沉积。完全的纤维板也可并入至覆层中。这些完全的板可手工或自动布置。例如，覆层可包括最初织物板和最终织物板。

本文心轴工具包括提供覆层表面的面板。面板可贯穿其厚度具有整体加强，或其具有背衬支撑件（backing support）用于加强。面板可以是金属的（如不胀钢、钢、铝）或复合材料或掺杂物。

现在参考图1，其示出包括轴120的旋转支撑件110。轴120可绕其纵轴（L）旋转。轴120不限于任何具体的几何形状。轴几何形状的实例包括但不限于圆柱体、矩形棱柱、以及具有非矩形横截面的棱柱。

轴120具有用于安装一系列加工面板140的附接点130。不同面板140可具有不同直径、长度、覆层表面轮廓、弧长、半径、重量等等。

图1示出两个附接点130。额外对的附接点130可沿轴120的长度提供。

图1所示的面板140具有与轴120大概相同的直径。该面板可直接安装到轴120上。例如，轴的直径为三英尺，并且面板的有效直径为四英尺直径，面板140上五英寸的加强结构。在该实例中，面板140可直接附接到轴120上。