[发明专利]具有一体式翼梁-盖的飞行器组件

说明书

一种飞行器组件，该飞行器组件包括纵向翼梁和翼型盖，该纵向翼梁和翼型盖由复合层压材料一体地形成以形成翼梁‑盖，使得翼梁的复合材料通过在翼梁与盖之间产生的折叠区域连续地延伸到盖中。翼梁和盖由位于折叠区域的纵向端部处的凹部间隔开，以限定翼梁端部区域和盖端部区域，并且加强元件在翼梁端部区域与盖端部区域之间延伸以将翼梁端部区域与盖端部区域联接。

技术领域

本发明涉及具有一体式翼梁-盖的飞行器组件、包括该飞行器组件的飞行器以及组装该飞行器组件的方法。

背景技术

与具有组装在一起的单独制造的翼梁和盖的常规翼型体相比，将机翼盒的翼梁和盖面板集成到单独的部件中提供了许多益处，比如减少了部件数量、缩短了组装时间以及提高了机械性能。

机翼盒的组装通常使用机翼的下部内侧端部作为基准来开始进行，使得需要严格的制造公差，以便确保部件在机翼的外侧端部处的紧密配合。由于大多数商用飞行器机翼的长度很长，这可能特别具有挑战性，并且在机翼盒包括在固化过程期间和固化过程后易受到制造变化影响的复合材料部件时可能更具挑战性。因此，工具需要是精确的以便保持对距基准点较远处的公差的控制。

发明内容

本发明的第一方面提供了一种飞行器组件，该飞行器组件包括纵向翼梁和翼型盖，翼梁和盖由复合层压材料一体地形成以形成翼梁-盖，使得翼梁的复合材料通过在翼梁与盖之间产生的折叠区域连续地延伸到盖中，翼梁具有翼梁端部区域，并且盖具有盖端部区域，翼梁端部区域和盖端部区域由位于折叠区域的纵向端部处的凹部间隔开，并且其中，加强元件在翼梁端部区域与盖端部区域之间延伸以将翼梁端部区域与盖端部区域联接。

凹部通过沿着翼梁-盖的一部分长度使盖和翼梁断开联接以为端部区域提供额外的挠性，从而允许端部区域相对于彼此并且相对于翼梁-盖的其余部分弯曲，并且因此促使它们偏转，并且因此更容易地与结构构件对准。凹部允许翼梁沿两个正交方向偏转。两个正交方向与折叠区域的轴线垂直。因此，减少或消除了对耗时和昂贵的填垫衬操作的需要，同时减少或消除了对昂贵的厚度控制措施的要求。凹部是在翼梁-盖的翼梁与盖之间的剪切连续性中的不连续部。不连续部通过加强元件进行加强，该加强元件在凹部的翼展方向位置处在翼梁与盖之间重新引入剪切连续性，以便恢复/修复由于包括凹部而导致的承载能力的任何损失。

本发明的另一方面提供了一种包括第一方面的飞行器组件的飞行器。

本发明的另一方面提供了一种组装飞行器组件的方法，该飞行器组件包括：结构构件、纵向翼梁以及翼型盖，翼梁和盖由复合层压材料一体地形成以形成翼梁-盖，使得翼梁的复合材料通过在翼梁与盖之间产生的折叠区域连续地延伸到盖中，该方法包括：在折叠区域中形成凹部，以在一体地形成的翼梁-盖的纵向端部处将翼梁和盖间隔开，将翼梁端部区域附接至结构构件，将盖端部区域附接至结构构件，并且通过加强元件将盖端部区域联接至翼梁端部区域。

本发明的另一方面提供了一种翼型形状的本体，该翼型形状的本体包括：第一翼型盖；以及由复合层压材料一体地形成的翼梁-盖，该翼梁-盖具有纵向翼梁、第二翼型盖、以及折叠区域，该折叠区域在翼梁与第二翼型盖之间产生以在翼梁与第二翼型盖之间连续地延伸；其中，第二翼型盖的位于翼梁-盖的一个端部处的一部分与翼梁间隔开并且相对于第二翼型盖的剩余部分处于朝向第一翼型盖的偏转位置和远离第一翼型盖的偏转位置中的至少一者中；该本体还包括桥接构件，该桥接构件在第二翼型盖的一部分与翼梁之间布置成将第二翼型盖的一部分保持在偏转位置中。

飞行器组件可能是诸如机翼、水平尾翼或垂直尾翼之类的翼型形状的本体。翼型形状的本体是具有翼型横截面(2-D)的三维本体，并且也被称为3-D翼型。翼型本体、比如机翼通常包括扭转盒，该扭转盒包括在框架的任一侧部上的上部盖和下部盖(或蒙皮)，该框架包括翼展方向的翼梁和弦向肋。为每个机翼提供至少一个翼梁，尽管两个或更多个翼梁更常见。在飞行器机翼中，扭转盒也被称为机翼盒。盖也可以通过通常沿翼展方向延伸的桁条加强。