[发明专利]摩擦搅拌焊接的翼尖扭力盒

说明书

本发明提供翼尖扭力盒以及使用摩擦搅拌焊接制造此类扭力盒的方法。具体来说，翼尖扭力盒可以通过沿着其相应翼梁摩擦搅拌焊接两个单片蛤壳形成，由此形成新的单片结构。所述摩擦搅拌焊接和单片蛤壳的使用简化了总体摩擦过程并且产生可以栓在机翼上或以其它方式附接到机翼的坚固翼尖扭力盒。所述翼尖扭力盒可以包含还可以与所述扭力盒的其它组件整体化的内部网格加强件和/或外部加强件。例如，在制造蛤壳期间，所述加强件可以在所述蛤壳的翼梁或蒙皮部分中进行机械加工。所述翼尖扭力盒可以具有在末端之间延伸，并且在一些实施例中，在所述扭力盒的翼梁之间延伸并且提供用于在所述扭力盒内执行各种操作的接入的连续腔室。

背景技术

翼尖是位于固定翼飞行器的机翼末端的结构。翼尖可以用于减小通常在 机翼末端产生的涡流阻力，进而可以有助于燃料经济性、飞行器稳定性和其 它目的。翼尖可以具有各种形状，包含但不限于，倾斜形状、方形、圆形等。 翼尖可以包含承载机翼的负载的扭力盒。常规扭力盒是由许多单独部件组成 的组合结构，例如，翼梁、蒙皮、翼肋和紧固件。这些扭力盒可能制造起来 复杂且昂贵并且可能具有通常与多组件组装相关联的缺点，包含增加重量、 易腐蚀的多个部件到部件接口以及在安装、维修或替换期间的受限接入。

发明内容

下面提供本发明的简要概述以便提供对本发明的特定实施例的基本理 解。本概述并不是本发明的详尽概述，且不标识本发明的关键和重要元素或 描绘本发明的范围。其唯一目的在于以简要形式呈现本文所揭示的一些概念 作为稍后呈现的更详细描述的序言。

本发明提供翼尖扭力盒以及使用摩擦搅拌焊接制造此类扭力盒的方法。 具体来说，翼尖扭力盒可以通过沿着其相应翼梁摩擦搅拌焊接两个单片蛤壳 形成，由此形成新的单片结构。摩擦搅拌焊接和单片蛤壳的使用简化了总体 制造过程并且产生可以螺栓连接在机翼上或以其它方式附接到机翼的坚固翼 尖扭力盒。翼尖扭力盒可以包含还可以与扭力盒的其它组件整体化的内部网 格加强件和/或外部加强件。例如，在制造蛤壳期间，加强件可以在蛤壳的翼 梁或蒙皮部分中进行机械加工。翼尖扭力盒可以具有在末端之间延伸，并且 在一些实施例中，在扭力盒的翼梁之间延伸并且提供用于在扭力盒内执行各 种操作的接入的连续腔室。

在一些实施例中，翼尖扭力盒包括上部单片蛤壳和下部单片蛤壳。上部 单片蛤壳可以包括上部前梁、上部后梁以及在上部前梁与上部后梁之间延伸 的上部蒙皮部分。下部单片蛤壳可以包括下部前梁、下部后梁以及在下部前 梁与下部后梁之间延伸的下部蒙皮部分。上部单片蛤壳和下部单片蛤壳可以 形成腔室。在前摩擦搅拌焊接接合点处上部前梁可以摩擦搅拌焊接到下部前 梁。同样，在后摩擦搅拌焊接接合点处上部后梁可以摩擦搅拌焊接到下部后 梁。在一些实施例中，翼尖扭力盒是单片的。或者，翼尖扭力盒可以包含铆接或以其它方式附接到蛤壳的单片子组合件的一个或多个组件。

在一些实施例中，上部单片蛤壳包括从上部蒙皮部分延伸到腔室的上部 内部网格加强件。同样，下部单片蛤壳包括从下部蒙皮部分延伸到腔室的下 部内部网格加强件。腔室由上部内部网格加强件和下部内部网格加强件的末 端限定。在一些实施例中，腔室具有比上部内部网格加强件的高度或下部内 部网格加强件的高度大的高度。在一些实施例中，上部内部网格加强件和下 部内部网格加强件都是正交网格加强件。在一些实施例中，上部内部网格加 强件和下部内部网格加强件在翼尖扭力盒的尖端与机翼末端之间延伸。

在一些实施例中，上部单片蛤壳包括远离腔室从上部前梁延伸的上部外 部加强件。同样，下部单片蛤壳包括远离腔室从下部前梁延伸的下部外部加 强件。在一些实施例中，上部外部加强件包括垂直于前摩擦搅拌焊接接合点 延伸的上部垂直部分。同样，下部外部加强件可以包括垂直于前摩擦搅拌焊 接接合点延伸的下部垂直部分。在一些实施例中，上部垂直部分中的每一个 与下部垂直部分中的一个共线。

在一些实施例中，上部外部加强件进一步包括平行于前摩擦搅拌焊接接 合点延伸的上部水平部分。同样，下部外部加强件进一步包括平行于前摩擦 搅拌焊接接合点延伸的下部水平部分。在一些实施例中，上部水平部分桥接 上部垂直部分，而下部水平部分桥接下部垂直部分。