[发明专利]多节段翼梁制造

说明书

本发明涉及多节段翼梁制造。提供了用于制造用于飞行器的多节段翼梁的系统和方法。在一个示例中，该方法包括：制造用于翼梁节段的纤维增强材料的预成型件；硬化这些预成型件以形成翼梁节段；以及将这些翼梁节段结合在一起以形成完整翼梁零件。除了结合之外，其他示例包括共固化翼梁节段和紧固翼梁节段。在另外的示例中，翼梁节段包括所描述的拐折或子拐折。

技术领域

本公开涉及制造领域，具体地说，涉及用于飞行器的复合零件的制造。

背景技术

飞行器的翼梁在机翼内从内侧方向向外侧方向延伸，并且向机翼提供结构强度。飞行器的翼梁可以例如由复合材料制成。因为机翼是飞行器的特别长的部件，所以多个翼梁延伸机翼的长度。翼梁的大尺寸增加了专用于铺设、固结、硬化、组装翼梁和组装机翼的设备的复杂性和费用。

根据其摘要，EP2186622 A1阐述了复合结构构件，该复合结构构件包括通过重叠的复合拼接构件拼接在一起的第一复合区段和第二复合区段。根据其摘要，US10836121B2在一个方面中描述了制造用于倾转旋翼飞行器的复合蒙皮的方法，该方法包括：在模具中提供第一蒙皮，第一蒙皮具有由前边缘、后边缘和外侧端部限定的周边；在第一蒙皮上提供多个蜂窝面板，该多个蜂窝板具有大胞元(cell)阵列，每个胞元具有至少1cm的宽度；沿着第一蒙皮的纵向轴线组装多个蜂窝面板，以形成具有位于第一蒙皮的周边内的外周边的蜂窝芯；将第二蒙皮定位在蜂窝芯上，第二蒙皮具有位于第一蒙皮的周边内的外周边；以及固化粘合剂以在第一蒙皮、蜂窝芯和第二蒙皮之间形成结合以形成复合蒙皮。

根据其摘要，WO2010/122325A1阐述了一种结构，该结构包括：由一系列纤维增强复合材料层片形成的固化复合零件；加强板，该加强板通过部分地穿透复合零件的尖锐叉头阵列附接至复合零件；以及孔，该孔穿过加强板和复合零件。接口板在第一侧承载叉头阵列并且在第二侧附接到加强板。

根据其摘要，EP3650333A1阐述了一种示例性飞行器机翼，该机翼包括第一蒙皮、与第一蒙皮相对的第二蒙皮以及复合翼梁。复合翼梁包括双凸缘翼梁帽、单凸缘翼梁帽、连接双凸缘翼梁帽和单凸缘翼梁帽的翼梁腹板以及撕裂带。双凸缘翼梁帽包括面向内凸缘和第一面向外凸缘，并且面向内凸缘和第一面向外凸缘在共固化过程期间与第一蒙皮成一体。单凸缘翼梁帽包括附接到第二蒙皮的第二面向外凸缘。撕裂带沿着复合翼梁的长度的至少一部分缝合到翼梁腹板的内侧。

根据其摘要，US2016/121589A1阐述了提供了用于形成复合材料的方法和相关系统，包括提供复合填料，该复合填料具有施加到顶表面和底表面的释放膜并且定位在轮廓化成型工具上，使得复合填料的一部分悬挂在成型工具的第二上表面上。整形杆抵靠成型工具，该整形杆具有位于成型工具的第二上表面上方的最上表面。整形杆的定位和与复合填料接触的释放膜的使用的组合允许在使用成型膜和施加真空时复合填料遵循轮廓化成型工具而不桥接或起皱复合填料。

前面讨论的问题由于许多翼梁呈现与机翼的复杂曲率相对应的复杂曲率的事实而进一步复杂化，这进一步使制造过程复杂化。

因此，期望具有考虑上述问题中的至少一些以及其他可能的问题的方法和设备。

发明内容

本文描述的实施例提供由多个节段形成的翼梁，所述多个节段经由共固化、共结合或紧固件安装而在结构上集成在一起。通过用多个节段组装翼梁，可以减小用于制造翼梁的设备的尺寸。此外，因为这些节段小于整个翼梁，所以每个节段可展现比所得翼梁更简单的曲率(例如，更线性的轮廓)，这进一步降低了用于铺设、固化等的设备的复杂性。

在一个方面中，提供了一种用于制造用于飞行器的翼梁零件(spar detail)的方法。所述方法包括：制造用于翼梁节段的纤维增强材料的预成型件(preform)；硬化预成型件以形成翼梁节段；以及将翼梁节段结合在一起以形成完整翼梁零件。