[发明专利]垂直地一体形成的纵梁

说明书

技术领域

飞机通常使用相对薄的条状材料，或“纵梁”，它们纵向取向为与飞机的中心轴线平行，以对覆盖机身的蒙皮提供强度和加固特性。

背景技术

现有的飞机机身通常制造成圆柱形区段，该圆柱形区段以端到端形式连接以生产出具有所需长度的机身。在制造机身区段中，将多个纵梁结合到蒙皮，使得每个纵梁在机身区段的首尾端终止。当机身区段连接到相邻的机身区段时，每个纵梁的末端必须被拼接到相邻机身区段的纵梁的相应末端中。这种拼接操作是一个冗长、劳动密集的过程。

此外，在传统的机身构造的每个拼接中，由于在飞行中遍布飞机机身所引发的共同的载荷和力矩，由此存在分层或其它结构故障或衰退的可能性。为了防止这些结构故障，通常使用拼接板和紧固件，但这明显增加了飞机的重量和成本。

需要考虑这些注意事项和在本文的公开中提出的其他注意事项。

发明内容

应该注意的是，提供本发明内容是为了以简化形式介绍选择的概念，所述概念将在下面的具体实施方式中作进一步的描述。本发明内容不意图用于限制要求保护的主题的范围。

设备和方法提供使用垂直取向的圆周纵梁的增强的飞机机身。根据本文所提供的本发明的一方面，飞机机身可以包括具有内表面的蒙皮。该蒙皮可以沿纵向轴线延伸。多个纵梁可以设置为基本垂直于所述纵向轴线。多个纵梁可以沿纵向轴线在圆周上垂直取向。

根据另外一方面，飞机可以具有机身，该机身可包括具有内表面的筒状蒙皮。该筒状蒙皮可在纵向上沿第一轴线延伸。多个筒状纵梁可以设置为基本垂直于第一轴线。该筒状纵梁可以沿第一轴线在圆周 上垂直取向。飞机还可以具有包含机翼蒙皮的机翼。机翼蒙皮可具有内表面，其具有靠近机身的第一末端以及远离第一末端的第二末端。机翼可以具有连接到机翼蒙皮的内表面的多个机翼纵梁。机翼纵梁可以取向为使得其基本与机身的圆周纵梁对齐。

根据另外一方面，用于加固飞机的方法可以包括形成具有内表面的筒状蒙皮，该内表面在纵向上沿第一轴线延伸。所形成的多个纵梁具有在圆周上的取向且其基本相互平行。纵梁被连接到筒状蒙皮，使得纵梁的至少部分与第一轴线垂直地对齐。

已经讨论过的特征、功能以及优点能够在本发明的各实施例中独立实现，或可以在其它实施例中结合，其进一步的细节可以参考下面的说明和附图看到。

附图说明

图1是根据本文提到的各种实施例的飞机中使用圆周纵梁的示例机身和机翼区段的俯视透视图。

图2是说明了根据本文提到的各种实施例的相邻的机身区段，蒙皮和圆周纵梁的附连的俯视透视图。

图2A是说明了根据本文提到的各种实施例的机身蒙皮到机身区段的附连的特写的俯视透视图。

图2B是说明了根据本文提到的各种实施例的相邻的机身区段的连接的特写的俯视透视图。

图3、图3A和图3B是根据本文提到的各种实施例的示例性圆周叶片纵梁的各种视图。

图4、图4A和图4B是根据本文提到的各种实施例的示例性圆周波纹状纵梁的各种视图。

图5和图5A是说明了根据本文提到的各种实施例的机翼纵梁到飞机机身的附连的各种视图。

图6A和图6B是说明了根据本文提到的各种实施例的机翼翼梁和圆周纵梁构型的俯视透视图。

图7是根据本文提到的各种实施例的示出了示例性力向量的飞机机身和机翼的透视前端图。

图8是说明了根据本文提到的各种实施例的使用圆周纵梁的方法和使用机翼翼梁将机翼附连到机身的方法的处理流程图。

具体实施方式

所提供的如下详细描述用于增强飞机结构。如上述简要讨论的，飞机通常使用与飞机的中心轴线平行地纵向取向的传统纵梁，以对覆盖机身的蒙皮提供强度和加固特性。传统飞机的机身通常由连结在一起的多个区段形成。使用传统的纵梁，每个纵梁的每个末端均需要拼接到相邻机身区段的相邻纵梁的相应的末端中。这是一个耗时的劳动密集的过程。使用传统纵梁的其它限制也在上面作了简要的讨论。

使用本文所讨论的概念，飞机机身的蒙皮可以使用沿机身在圆周方向上垂直取向的纵梁而在结构上增强。与使用沿着机身前端到末端延伸的纵梁不同，沿机身在圆周方向上垂直取向的纵梁可以减少与沿机身延伸的纵梁相关的劳动和时间成本。进一步，在一些实施例中，纵梁和/或机身或机翼蒙皮可以使用不同的制造技术形成，例如成形型芯，这可以减少生产时间和成本。在2012年11月26日提交的标题为“Multi-Box Wing Spar and Skin”的共同未决的专利申请中讨论了这些示例性技术，其以其整体并入本文。