[发明专利]由复合材料制成的飞行器机身部分

说明书

在用于飞行器的机身部分中，为了减小周向框架的底板(120)与由复合材料制成的机身蒙皮(112)之间的组装间隙而同时限制机身部分的质量，提出了使用包括两个部分(124、126)的层递减部(118)，该两个部分(124、126)沿周向方向(C)定向并且具有不同的相应的坡度。

技术领域

本发明涉及由复合材料制成的飞行器机身的领域。

本发明涉及用于飞行器的机身部分，特别是例如前部部段，其中，每个周向框架各自具有连续地应用在机身蒙皮上的底板。这样的周向框架通常称作“整体框架(integralframes)”。

本发明特别有利地适用于没有纵梁的前部部段的情况中。

背景技术

在飞行器机身的生产中遇到的一个难题在于在每个周向框架均具有与机身蒙皮相接触的底板的情况下将周向框架与机身蒙皮进行组装的操作。

这是因为该操作需要对每个周向框架的底板与机身蒙皮之间的由这些元件的制造公差所引起的各种空隙进行充填。

当机身蒙皮具有与需要支承的较大或较小的力的水平相对应的许多不同厚度的区域时，这些空隙都会更大。

这些空隙通常使用固体块或可硬化树脂充填。该操作是繁琐而费时的，特别是在第二种情况下，因为在该情况下固化时间通常长达数小时。

图1部分地示出了已知类型的飞行器机身10的前部部段，该前部部段包括由复合材料制成的机身蒙皮12和周向框架13，机身蒙皮12包括厚度不同的区域，例如厚度较大的第一区域14和厚度较小的第二区域16。这两个区域通过层递减部18相互连接。

图2以横截面图示出了机身蒙皮12，并且特别示出了两个区域14、16和层递减部18，以及具有互补形状的底板20的一部分，该部分形成周向框架13的一部分并且打算应用于机身蒙皮12。

图2示出了分别与机身蒙皮12的厚度D1和底板20的厚度D2有关的制造公差μ1和μ2。这些制造公差通常大约等于0.2mm。

图3示出了组装后的机身蒙皮12和底板20，在最坏的情况下，存留与公差μ1与μ2的和相对应的间隙J1，在所考虑的示例中，该间隙J1即为0.4mm。

然而，有公差ε增加至制造公差，该公差ε与周向框架的底板20相对于机身蒙皮12的定位以及与关于以复合材料制造蒙皮的方法中固有的层递减部的最下部的位置的不确定因素相关联，如图4所示。

该定位公差ε导致位于层递减部18处的间隙J2，随着该层递减部的坡度的增加，间隙更加明显。

在所示示例中，其中，层递减部18的坡度等于1/20并且定位公差ε等于12mm，因此间隙J2达到0.6mm。

然而，在传统机身部分的情况下，层递减部18的坡度的减小被证明是不合需要的，因为这样的坡度减小会演变成质量的显著增大。

发明内容

本发明的目的尤其是针对该问题提供一种简单、经济及有效的方案，该方案能够使组装周向框架与机身蒙皮——特别是关于前部部段——的操作更简单和更迅速。

出于该目的，本发明提出用于飞行器的由复合材料制成的机身部分，该机身部分包括机身蒙皮，机身蒙皮包括具有不同的恒定厚度的至少两个区域，即，厚度较大的第一区域和厚度较小的第二区域，所述至少两个区域通过层递减部彼此隔开。

根据本发明，所述层递减部包括各自沿垂直于所述机身部分的纵向方向的周向方向定向的具有不同坡度的至少两个部分，即，具有较大坡度的第一部分和具有较小坡度的第二部分，第一部分与第二部分布置在相对于第一区域的一个且同一个周侧上。

因此，第一和第二部分的坡沿相同的方向定向。