航空器框架结构、制作航空器框架结构的方法、修理航空器的方法和航空器部件技术

本发明专利技术涉及航空器框架结构、制作航空器框架结构的方法、修理航空器的方法、和航空器部件。本发明专利技术提供有一种航空器框架结构，所述航空器框架结构包括栅格支撑体(2)(通常为网格状支撑体)和(i)耐撞击屏障(6)，所述耐撞击屏障包括剪切增稠流体，和(ii)耐水且弹性可变形的覆盖层(4)。

Aircraft frame structure, method for manufacturing aircraft frame structure, method for repairing aircraft and aircraft component

The invention relates to an aircraft frame structure, a method for manufacturing an aircraft frame structure, a method for repairing an aircraft, and an aircraft component. The invention provides an aircraft frame structure, the frame structure comprises a grid support aircraft (2) (usually grid support) and (I) impact resistant barrier (6), the impact resistant barrier includes shear thickening fluid, and (II) covering water and elastic deformation (4).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及一种航空器框架结构，并且更具体地涉及一种包括栅格支撑体(例如为网格状支撑体(Geodesicsupport))的航空器框架结构。
技术介绍
本专利技术涉及一种航空器框架结构。更具体地但非排他地，本专利技术涉及一种包括栅格支撑体(例如网格状支撑体)的航空器框架结构。本专利技术还涉及一种制作航空器框架结构的方法、一种用于制作航空器框架结构的层叠件、一种修理或维护航空器的方法、一种航空器部件和一种航空器。传动的现代航空器结构通常包括由框架、桁条、翼梁、腹板等支撑的铝合金的“蒙皮”。这样的结构较重并且制造起来较为复杂(例如，在一些支撑元件由复合材料制成的情况下)。此外，这种传统结构有时需要使用许多螺栓或铆钉来将部件连接到一起。许多螺栓的使用可能导致构造时间的增加、并且提供航空器可能发生雷击的许多位置。本专利技术试图缓解上述问题中的一个或多个。可替代地或除此之外，本专利技术试图提供一种改进的航空器框架结构。
技术实现思路
根据第一方面，本专利技术提供了一种航空器框架结构，所述航空器框架结构包括栅格支撑体和耐撞击屏障，所述耐撞击屏障包括剪切增稠材料。栅格支撑体主要是栅格状形式的支撑体，例如为网格状支撑体。剪切增稠材料(例如剪切增稠流体)提供了耐撞击结构，所述耐撞击结构可以潜在地较轻并且耐受与民用航空器相关的撞击，例如与鸟的撞击以及与机场服务车辆相撞。剪切增稠材料可以包括剪切增稠流体。耐撞击屏障通常是板的形式。耐撞击屏障通常延伸穿过栅格支撑体的否则将会暴露于来自航空器外部的撞击风险的部分。航空器框架结构可以包括耐水覆盖层。“耐水”表明覆盖层不会由于暴露于水而被严重侵蚀。可选可选地，耐水覆盖层可以是防水的。耐水覆盖层还可以耐受暴露于紫外线辐射、磷酸酯、航空燃料、甲基乙基甲酮、异丙醇和航空器除冰流体(通常包括例如为乙二醇或丙二醇的甘醇)中的一个或多个。耐水覆盖层通常为板的形式。覆盖层通常覆盖耐撞击屏障的否则将会暴露于航空器外部的环境条件的部分。覆盖层通常位于耐撞击屏障的外侧，并且虽然可以在覆盖层上施加涂料或其他涂层(如果需要的话)，但覆盖层通常是航空器框架结构的最外侧部件。耐水覆盖层可选地包括涂覆织物或浸渍织物。耐水覆盖层可选地弹性可变形。航空器框架结构可选地包括耐撞击屏障和栅格支撑体之间的附接装置。附接装置通常设置为将覆盖层和耐撞击屏障附接。通常，附接装置和覆盖层附接到一起，由此附接插置在中间的板(例如耐撞击屏障)。附接装置可以可选地包括板，所述板例如为热塑性材料的板，所述热塑性材料例如为热塑性聚合物。例如，耐撞击屏障可以包括聚合物并且可以包括纤维。例如，耐撞击屏障可以包括芳族聚酰胺(芳香族聚酰胺)。是这种芳族聚酰胺的一种示例。耐撞击屏障可以包括剪切增稠材料(例如剪切增稠流体)和材料支撑基板(例如包括芳族聚酰胺的织物)。根据本专利技术的第二方面，还提供有一种包括栅格支撑体和耐水且弹性可变形的覆盖层的航空器框架结构。栅格支撑体主要是栅格状形式的支撑体，例如为网格状支撑体。这种结构为航空器提供了轻量的框架结构，并且对于经受气动力但不经受增压力(由航空器的例如客舱的一个或多个腔体的增压而产生的力)的航空器框架结构尤为有效。“耐水”表明覆盖层不会由于暴露于水而被严重腐蚀。耐水覆盖层可选地是防水的。耐水覆盖层还可以耐受暴露于紫外线辐射、磷酸酯、航空燃料、甲基乙基甲酮、异丙醇和航空器除冰流体(通常包括例如为乙二醇或丙二醇的甘醇)中的一个或多个。覆盖层通常是板的形式。航空器框架结构可以包括耐撞击屏障。耐撞击屏障通常位于耐水且弹性可变形的覆盖层和栅格支撑体之间。耐撞击屏障通常是板的形式。附接装置可以设置在耐撞击屏障和栅格支撑体之间。附接装置可以可选地包括板，所述板例如为热塑性材料的板，所述热塑性材料例如为热塑性聚合物。例如，耐撞击屏障可以包括聚合物，并且可以包括纤维。例如，耐撞击屏障可以包括芳族聚酰胺(芳香族聚酰胺)。是这种芳族聚酰胺的一个示例。例如，耐撞击屏障可以包括例如剪切增稠流体的剪切增稠材料。耐撞击屏障可以包括剪切增稠材料(例如剪切增稠流体)和材料支撑基板。为了避免疑问，下面的描述涉及本专利技术的第一方面和第二方面两个方面的航空器框架结构。耐水且弹性可变形的覆盖层可以包括涂覆或浸渍织物。例如，耐水且弹性可变形的覆盖层可以包括设置有耐水涂层(例如聚氨酯)的织物(例如为例如的弹性纤维)。耐水且弹性可变形的覆盖层可以包括热塑性材料。如果提供有热塑性附接装置，这将会特别有益，这是由于可以加热附接装置和覆盖层来提供覆盖层和附接装置之间的连结，由此固定了任何插置在中间的结构(例如耐撞击屏障)。如果耐撞击屏障包括剪切增稠材料和材料支撑基板，那么材料支撑基板可以包括例如凝胶、织物或泡沫。例如，如果材料支撑基板包括例如芳族聚酰胺织物的织物，则材料支撑基板可以提供附加的撞击防护。剪切增稠材料可以包括例如聚硅酮(silicone)、或聚硼二甲基硅氧烷(例如US20050037189中所描述的)、或聚(乙二醇)溶液中的硅粒子。耐撞击屏障可以包括层状结构，并且可以可选地包括多个层的材料支撑基板和剪切增稠材料(具体地，剪切增稠流体)。航空器框架结构可以包括热绝缘体。热绝缘体可选地为板的形式。热绝缘体可选地位于耐撞击屏障向内的位置。如果设置有附接装置，则热绝缘体可选地位于附接装置的外侧。航空器框架结构可以包括雷击耗散器。所述雷击耗散器是导电的(并且因此通常是金属性的)，并且可选地为板的形式。雷击耗散器可选地包括网或栅格。这种布置有利于减轻重量。雷击耗散器可选地包括铁磁凝胶或铁磁流体。雷击耗散器可选地位于耐水覆盖层的内侧并且可选地位于耐撞击屏障的外侧。可以通过提供导电粒子来提供雷击耗散器。这种粒子可以并入到航空器框架结构的一个或多个部件中。术语“网格状”对于航空器构造领域的技术人员来说是所熟知的。“网格状”表示支撑体包括连接以形成框架的多个结构构件，在所述框架中，所述结构构件遵循弯曲表面。以这种方式，所述框架形成航空器的空气动力学形状。所述结构构件通常(但不总是)是直的并且布置成形成包括多个负载路径的网格或栅格。栅格支撑体的形状和结构将取决于航空器框架结构的预期用途。例如，如果航空器框架结构的区域更加弯曲(即，更小的曲率半径)，那么在这些更小的曲率半径的区域将使用更多数量的支撑体。栅格支撑体(具体地，网格状支撑体)可以包括多个连接的梁(例如，空心梁或槽形梁)。栅格结构可以由例如铝合金的合金形成。此外，所使用的支撑构件的数量可以取决于叠加结构的刚度；相对刚硬的叠加结构在气动载荷下不会经受严重的诱导阻力变形并且因此需要更少的支撑体。相对柔韧的覆盖结构可能需要更高密度的支撑体来防止在气动载荷期间叠加结构的严重的诱导阻力变形。航空器框架结构可以包括具有耐水覆盖层和耐撞击屏障的层叠件。层叠件可以包括附接装置，并且可以可选地包括热绝缘体和/或雷击耗散器。层叠件可以包括位于耐水覆盖层和耐撞击屏障之间的雷击耗散器。层叠件可选地包括插置在耐水覆盖层和附接装置之间的耐撞击屏障(和可选地热绝缘体和雷击耗散器中的一个或两个)。为了避免疑问，耐水覆盖层、耐撞击屏障、热绝缘体(如果存在)、雷击耗散器(如果存在)和附接装置(如果存在)通常设置为板。“层叠件”表示所述层叠件的多个组成部件被附接到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种航空器框架结构，所述航空器框架结构包括栅格支撑体和耐撞击屏障，所述耐撞击屏障包括剪切增稠材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.23 GB 1413088.41.一种航空器框架结构，所述航空器框架结构包括栅格支撑体和耐撞击屏障，所述耐撞击屏障包括剪切增稠材料。2.根据权利要求1所述的航空器框架结构，其中，所述剪切增稠材料包括剪切增稠流体。3.根据权利要求1或权利要求2所述的航空器框架结构，其中，所述耐撞击屏障是板的形式。4.根据权利要求1至3中任一项所述的航空器框架结构，所述航空器框架结构包括耐水覆盖层。5.根据权利要求4所述的航空器框架结构，其中，所述耐水覆盖层是弹性可变形的。6.一种航空器框架结构，所述航空器框架结构包括栅格支撑体和耐水且弹性可变形的覆盖层。7.根据权利要求6所述的航空器框架结构，其中，所述覆盖层是板的形式。8.根据权利要求6或权利要求7所述的航空器框架结构，所述航空器框架结构包括耐撞击屏障。9.根据权利要求8所述的航空器框架结构，其中，所述耐撞击屏障位于所述耐水且弹性可变形的覆盖层和所述栅格支撑体之间。10.根据权利要求8或权利要求9所述的航空器框架结构，其中，所述耐撞击屏障包括剪切增稠流体。11.根据权利要求1至5和权利要求10中任一项所述的航空器框架结构，其中，所述耐撞击屏障包括剪切增稠流体和流体支撑基板。12.根据权利要求11所述的航空器框架结构，所述航空器框架结构包括多层流体支撑基板和剪切增稠流体。13.根据权利要求4、5和8至12中任一项所述的航空器框架结构，所述航空器框架结构包括位于所述耐撞击屏障和所述栅格支撑体之间的附接板，所述附接板设置为附接所述覆盖层和所述耐撞击屏障。14.根据权利要求13所述的航空器框架结构，其中，所述附接板包括热塑性材料板。15.根据前述任一项权利要求所述的航空器框架结构，其中，所述栅格支撑体包括网格状支撑体。16.根据权利要求1至5和权利要求8至14中任一项所述的航空器...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·托西尔，L·艾达，A·兰利，
申请(专利权)人：空中客车运营有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB