[发明专利]用于将两个平面纤维复合结构性部件彼此连结的方法

说明书

一种用于将两个平面纤维复合结构性部件彼此连结的方法，包括：在支撑托具的顶部上，将两个结构性部件中的下结构性部件布置在上结构性部件下方，使得两个结构性部件沿着连结区域彼此重叠，其中，连结区域内的下结构性部件的端部区段邻接上结构性部件与支撑托具之间的限定间隙，上结构性部件不由支撑托具支撑，限定间隙在下结构性部件的端部区段的相反侧上邻接上结构性部件的填充部分或邻接由支撑托具支撑的平面填充元件；以及在连结区域内通过施加温度和压力至结构性部件将下结构性部件连结至上结构性部件，限定间隙的宽度选择成使得上结构性部件在压力下沿着限定间隙弹性地变形并且向下弯曲至限定间隙中，上结构性部件沿着限定间隙抵接支撑托具。

技术领域

本发明涉及一种用于将两个基本上平面的纤维复合结构性部件彼此连结的方法。本发明特别涉及一种用于将飞行器的两个蒙皮区段彼此连结的方法。

背景技术

飞行器机身通常被分成沿着飞行器的轴向方向彼此前后布置的机身区段，每个机身区段由一组结构性部件构成，这些结构性部件除其他外包括由金属或复合材料制成的蒙皮。蒙皮对应于机身的外壳。所述蒙皮刚性地链接至纵梁，纵梁是基本上平行于机身的主轴线定位的纵向结构性构件。纵梁在纵向方向上增强并加强蒙皮。通过将蒙皮链接至一个或多个框架来获取横向刚度，这些框架通常基本上为圆形或椭圆形。

机身区段的蒙皮通常通过将两个半壳或更小的蒙皮部分沿着飞行器的周向彼此连结而形成。在纤维复合材料(例如具有热固性基体)的情况下，一个或多个粘合剂层(例如粘合剂膜或箔片)通常被置于沿着轴向方向定向的蒙皮部分的重叠区域之间。然后在高压釜内在施加温度和压力下固化该组件。此外，蒙皮层通常通过多个机械紧固件、特别是铆钉和/或螺栓彼此紧固。通常，蒙皮部分和粘合剂层由附加层(例如止裂件、纤维增强层、防雷层等)所补充。许多单独的层可能导致在厚度方向上制造公差不利地累积，这可能难以在不产生用于制造过程的显著成本的情况下在结合过程中进行补偿。

发明内容

在此背景下，本发明的目的是找到用于补偿这些公差中的至少一些公差的简单的解决方案。

此目的是通过具有以下特征的方法实现的。

根据本发明，一种用于将两个平面的纤维复合结构性部件、特别是飞行器的两个蒙皮区段彼此连结的方法，该方法包括：在支撑托具的顶部上，将两个结构性部件中的下结构性部件布置在两个结构性部件中的上结构性部件下方，使得两个结构性部件沿着连结区域彼此重叠，其中，连结区域内的下结构性部件的端部区段邻接上结构性部件与支撑托具之间的限定间隙，其中，上结构性部件不由支撑托具支撑，其中，限定间隙在下结构性部件的端部区段的相反侧上邻接上结构性部件的填充部分或邻接由支撑托具支撑的平面填充元件；以及在连结区域内通过施加温度和压力至结构性部件将下结构性部件连结至上结构性部件，其中，限定间隙的宽度选择成使得上结构性部件在压力下沿着限定间隙弹性地变形并且向下弯曲至限定间隙中，使得上结构性部件沿着限定间隙抵接支撑托具，从而在施加压力期间补偿结构性部件之间的厚度公差。

因此，本发明的一个想法是通过利用结合/固化过程期间两个部分中的一个部分的特定且受控的弹性变形减少在连结、结合和/或固化过程后潜在残余的力，特别是在连结表面和靠在支撑托具顶部上的边缘处。例如可以在热固性基体材料的情况下在高压釜过程期间使用这个原理。一旦移除压力并且完成连结过程，弹性变形将恢复到初始形状。然而，变形将在连结过程期间以受控的方式在支撑托具的顶部的两个部件之间的连结界面处补偿任何公差。

因此，本发明有意地在下结构性部件的端部区段与支撑托具上搁置在该端部区段旁边的上结构性部件的一部分之间提供足够大的间隙，使得可以使用位于中空区域上方的材料的弹性来补偿连结过程中的公差。在此要理解的是，上结构性部件不一定必须经由一体形成的填充部分直接搁置在支撑托具上。这个功能也可以通过独立的平面填充元件来实现，该独立的平面填充元件搁置在支撑托具顶部上的上结构性部件下面，用于相同的目的，即在支撑托具顶部的两个部件之间提供平齐过渡(直至公差)。

在以下描述中可以找到本发明的有利实施例和改进。