[发明专利]一种长桁保护装置

说明书

本发明公开了一种长桁保护装置，属于飞机机翼保护结构技术领域。该长桁保护装置由弹性材料制成，包括：凸起部，形成为鼓起状以套在长桁的腹板部的外部；一对对称设置的贴合部，与所述凸起部的两端连接，设置为贴合所述长桁的缘条部的外表面；所述凸起部与贴合部形成为大致Ω形状。本发明的长桁保护装置采用弹性材料制成，其横截面采用“Ω”结构，便于拆卸，并能够产生所需夹紧力，在飞机制造装配和维护阶段使用，对任意角度的意外冲击均能产生较好的吸能效果，故在长桁结构设计中不必再考虑制造装配和维护过程中意外冲击导致的损伤，因而可以将长桁结构可以设计的更轻，从而减轻了机体结构的重量，减少了飞机的燃油消耗，提高了飞机的综合性能。

技术领域

本发明涉及飞机机翼保护结构技术领域，尤其是涉及一种长桁保护装置。

背景技术

复合材料的大量应用减轻了机体结构重量，在民用飞机机体结构中开始广泛应用。机翼蒙皮广泛采用加筋壁板结构进行设计，该类结构的优势就是用较小的长桁(筋条)重量代价来增加壁板的抗弯刚度。但是复合材料长桁抗冲击性能较差，尤其是垂直于长桁腹板边的冲击，会引起较大的分层损伤，严重影响壁板结构承载能力。在机翼壁板制造和维护中，工具跌落等冲击事件不可避免。

现有的复合材料机翼长桁主要有两种结构形式，一种是A350飞机机翼采用的T型长桁，见图1所示。一种是B787飞机采用的I型长桁，见图2所示。

为解决上述问题，现有技术的做法是将长桁做厚，通过加厚结构提高复合材料长桁自身的抗冲击损伤能力以减少冲击损伤的影响，或者在长桁上增加一些不可拆卸的保护物，但是这种方法使得长桁结构的重量增加，不利于减轻机体结构重量。

关于复合材料长桁的保护结构，目前公开的资料很少。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是提供一种长桁保护装置，采用弹性材料制成，其横截面采用“Ω”的结构形式，便于拆卸，并能够产生所需的夹紧力，在飞机制造装配和维护阶段使用，有效保护了长桁结构，使用完毕即可拆下，解决了现有技术为提高长桁的抗冲击损伤能力而导致的长桁结构重量增加，不利于减轻机体结构重量的问题。本发明的长桁保护装置，既有效保护了长桁结构，又减轻了机体结构重量。

(本发明要解决的技术问题，技术方案概述，技术效果概述)。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种长桁保护装置，由弹性材料制成，包括：凸起部，形成为鼓起状，以套在长桁的腹板部的外部，用来保护长桁的腹板部；一对对称设置的贴合部，与所述凸起部的两端连接，设置为贴合所述长桁的缘条部的外表面，用来保护长桁的缘条部；所述凸起部与所述贴合部形成为大致Ω形状，有效保护长桁结构，即有效保护长桁的腹板部和缘条部。

进一步，所述长桁保护装置还包括夹持部，设置在所述凸起部与所述贴合部之间，用于连接所述凸起部与所述贴合部，以抵接于所述长桁的腹板部的两侧，产生固定该长桁保护装置所需的夹紧力，同时便于拆卸。

进一步，所述凸起部的横截面为圆弧形；所述凸起部内侧的圆弧半径范围为t+5mm≦R1≦0.3h(式1)，式1中R1表示所述凸起部内侧的圆弧半径，t表示所述长桁的腹板部的厚度，h表示所述长桁的腹板部的高度。

进一步，所述凸起部的横截面为圆弧形；所述凸起部内侧的圆弧半径范围为式2中R1表示所述凸起部内侧的圆弧半径，a表示所述长桁的腹板部顶端的宽度，h表示所述长桁的腹板部的高度。

进一步，所述夹持部的横截面为圆弧形；所述夹持部内侧的圆弧半径范围为0.25(b-t)≦R2≦0.5b(式3)，式3中R2表示所述夹持部内侧的圆弧半径，b表示所述长桁的缘条部的总宽度，t表示所述长桁的腹板部的厚度。

进一步，所述凸起部、所述夹持部和所述贴合部一体成型。