[发明专利]用于飞机的机翼组件及其制造方法和装载方法

说明书

一种机翼组件，包括中心机翼结构和一对外机翼结构。中心机翼结构包括中心机翼前翼梁、中心机翼后翼梁以及机翼中心线的每侧上的发动机安装位置。每个外机翼结构包括外机翼前翼梁和外机翼后翼梁，其构造为分别联接到中心机翼前翼梁和中心机翼后翼梁，以限定将外机翼结构联接到中心机翼结构的机翼接头。中心机翼结构构造为使得中心机翼前翼梁和中心机翼后翼梁的翼梁终端在每个机翼接头处位于不比与发动机安装位置相关的发动机中心线更靠内的位置，并且位于不比发动机中心线和机翼中心线之间的距离的百分之十更靠发动机中心线外侧的位置。

技术领域

本公开总体上涉及用于飞机机翼的结构装置，更具体地，涉及具有用 于将外机翼结构连接到中心机翼结构的机翼接头的复合机翼组件。

背景技术

对于许多飞机，例如由复合材料形成的商用运输飞机，机翼组件通常 包括中心机翼盒和一对机翼。中心机翼盒联接到机身。中心机翼盒的相对 侧部中的每个具有机身侧部(SOB)接头，其位于机身侧部附近以将每个 机翼附接到中心机翼盒。

SOB接头在结构上是复杂的并且制造起来是耗时的。SOB接头的复 杂性部分地是由于每个机翼的内侧部分的设计标准和载荷条件与外侧部 分的设计标准和载荷条件的显著差异。例如，每个机翼的内侧部分必须相 对较硬，并且必须包括多个位置，在这些位置处蒙皮面板局部加厚以适应 高载荷接头，例如SOB接头、起落架的附接以及发动机的附接。蒙皮面 板的加厚位置提出了制造挑战并增加了飞机的结构质量。相反，每个机翼 的外侧部分通常不具有高载荷接头，并且优选地是柔性的以符合气动弹性 性能要求。

桁条通常联接到机翼的蒙皮面板以增加蒙皮面板的抗弯刚度。在传统 的机翼组件中，每个机翼中的桁条从SOB接头连续地延伸到翼尖。虽然 桁条在每个机翼的内侧部分在提供相对较高的刚度方面是有效的，但是桁 条的结构效率在外侧部分降低，并且由于桁条的相对较大的质量和相对较 高的刚度而可能导致高的动态载荷。

可以看出，在本领域中需要一种复合机翼组件，其避免了与传统复合 机翼组件的制造、组装、维护和增加结构质量相关的上述挑战。

发明内容

与机翼组件相关的上述需求通过本公开来具体解决，本公开提供了一 种用于飞机的机翼组件。机翼组件包括中心机翼结构和一对外机翼结构。 中心机翼结构包括一对中心机翼外侧端和一对分别位于机翼中心线的相 对侧上的发动机安装位置。另外，中心机翼结构包括中心机翼前翼梁和中 心机翼后翼梁，其各自在中心机翼外侧端中的每个处具有翼梁终端。外机 翼结构中的每一个包括外机翼前翼梁和外机翼后翼梁，外机翼前翼梁和外机翼后翼梁构造为分别联接到中心机翼前翼梁和中心机翼后翼梁，以限定 将外机翼结构联接到中心机翼结构的机翼接头。中心机翼结构构造为使得 中心机翼前翼梁和中心机翼后翼梁的翼梁终端在每个机翼接头处位于不 比与发动机安装位置相关的发动机中心线更靠内的位置，并且位于不比发 动机中心线和机翼中心线之间的距离的百分之十更靠发动机中心线外侧 的位置。

此外，公开了一种具有如上所述的中心机翼结构的复合机翼组件，另 外，机翼组件包括一对外机翼结构，每个外机翼结构具有外机翼前翼梁和 外机翼后翼梁，外机翼前翼梁和外机翼后翼梁构造为分别联接到中心机翼 前翼梁和中心机翼后翼梁以限定将外机翼结构联接到中心机翼结构的机 翼接头。外机翼结构还包括外机翼上蒙皮面板和外机翼下蒙皮面板，其各 自包括具有沿着翼展方向恒定的面板厚度的面积层，并且外机翼上蒙皮面板和外机翼下蒙皮面板联接到外机翼前翼梁和外机翼后翼梁。此外，外机 翼结构包括一个或多个板条，该板条粘合到上蒙皮面板和下蒙皮面板中的 至少一个的内表面并沿翼展方向延伸。每个板条由宽度比面积层窄的板条 层的堆叠物组成。如上所述，中心机翼结构构造为使得中心机翼前翼梁和 中心机翼后翼梁的翼梁终端在每个机翼接头处位于不比与发动机安装位 置相关的发动机中心线更靠内的位置，并且位于不比发动机中心线和机翼 中心线之间的距离的百分之十更靠发动机中心线外侧的位置。