[发明专利]连续弯曲的翼梁及其制造方法

说明书

本发明涉及连续弯曲的翼梁及其制造方法。提供了一种翼面的实施例。该翼面具有设置在该翼面中的一个或更多个燃料容纳区域，以及从翼面的根部朝着翼面的尖端延伸的一个或更多个连续弯曲的翼梁。至少一个连续弯曲的翼梁具有整体配置，具有沿着连续弯曲的翼梁的一个或更多个连续弯曲部，以及具有形成一个或更多个燃料容纳区域中的至少一个的结构壁的部分或者形成为一个或更多个燃料容纳区域的内部。

技术领域

本发明总体涉及结构翼梁，并且更具体地涉及飞行工具的复合翼面中的连续弯曲的结构翼梁以及制造这种连续弯曲的结构翼梁的方法。

背景技术

由于复合结构的高强度重量比、耐腐蚀性和其他良好特性，其被广泛用于各种应用中，包括飞行器、航天器、旋翼飞机、船舶、汽车以及其他交通工具和结构的制造中。在飞行器建造中，使用数量不断增加的复合结构以形成翼面、尾部、机身和其他组件。

已知的复合翼面，诸如飞行器机翼，可以利用上部和下部外复合机翼蒙皮面板，即“蒙皮”，其机械地附连或接合至内部框架。内部框架一般可以包括加强结构，诸如翼梁、肋条和纵梁，以改善机翼蒙皮的强度和稳定性。机翼蒙皮可以被附连至翼梁，并且翼梁为机翼提供结构整合。此外，很多飞行器机翼可以在机翼中具有燃料箱，该燃料箱可以被容纳在前翼梁和后翼梁之间。

已知的结构翼梁可以具有沿其长度的一个或更多个分立或不同的区域，在所述区域中，具有突然改变的角度，也可以被称作“扭结”或弯头。这种已知的翼梁可以被称作“扭结翼梁”并且通过这种分立的扭结向后掠过（sweep aft）。制造扭结翼梁可能要求将多个部件和多个接头组装并且结合在一起。这种多个部件和多个接头的使用和组装会增加制造扭结翼梁所要求的时间、复杂度、部件数量和体力劳动，这进而增加整个制造成本。

而且，这种用于已知的扭结翼梁的多个部件和多个接头的组装可能要求使用另外的机械紧固件、夹具或固定装置以将多个部件和多个接头结合或者辅助结合在一起。然而，安装、使用和/或移除这些另外的机械紧固件、夹具或固定装置可以增加制造扭结翼梁所要求的时间、复杂度、部件数量和体力劳动，这进而会增加整个制造成本。此外，在组装后可能无法移除的另外的机械紧固件、夹具或固定装置的安装和使用可以增加飞行器的重量，这进而会导致对于给定飞行剖面的增加的燃料要求。这种增加的燃料要求可以进而导致增加的燃料成本。最后，所使用的多个紧固件如果是由金属制成并且通过外复合机翼蒙皮面板而暴露，则可能导致对机翼的雷击风险的增加。

此外，在已知的扭结翼梁中的一个或更多个分立的扭结的角度的突然改变可能导致显著的扭结负载，这必须通过在这些扭结区域的肋条和机翼蒙皮来分布和解决。如在此处所使用的，术语“扭结负载”意为作为负载路径突然改变的结果而被引导至结构中的负载。扭结负载可以引起机翼蒙皮的负载增加，这可导致机翼屈曲。在已知的扭结翼梁中，扭结负载可以通过增加翼面蒙皮和/或肋条的强度性能而被抵消/恢复原状，以避免翼面屈曲。这种增加的强度性能可以包括增加部件的规格、将材料改变成更坚固的材料系统和/或增加附连部件的紧固件的尺寸。然而，这种增加的强度性能可能导致重量和成本增加。

据此，本领域需要一种相比于已知的扭结翼梁、配件和方法更具优势的改善的结构翼梁及其制造方法。

发明内容

对改善的结构翼梁及其制造方法的这种需要被满足。如以下具体实施方式中所讨论的，相比于已知的扭结翼梁、配件和方法，改善的结构翼梁及其制造方法的实施例可以提供显著的优势。

在本公开的一个实施例中，提供了翼面。该翼面包含设置在翼面中的一个或更多个燃料容纳区域。该翼面进一步包含从翼面根部朝着翼面尖部延伸的一个或更多个连续弯曲的翼梁。至少一个连续弯曲的翼梁包含整体配置，该连续弯曲的翼梁包含沿着连续弯曲的翼梁的一个或更多个连续弯曲部，并且该连续弯曲的翼梁具有形成一个或更多个燃料容纳区域中的至少一个的结构壁的部分或者成为一个或更多个燃料容纳区域的内部。