用于飞行器机翼或水平安定面的抗扭箱的肋结构制造技术

一种用于飞行器机翼或水平安定面的抗扭箱的肋结构。该结构包括在抗扭箱前梁和后梁之间延伸的中心元件，多个布置在抗扭箱上蒙皮和下蒙皮之间的垂直加固元件。该垂直加固元件包括朝所述前梁方向延伸的第一侧翼和朝所述后梁方向延伸的第二侧翼。这些侧翼从垂直主体的相应侧延伸并且并排地连接到肋的中心元件上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于航空学的
并且特别是属于组成飞行器安定面(stabilizer) 和机翼的部件的抗扭箱部分的
背景駄飞行器的机翼和安定面通常包括抗扭箱。抗扭箱的结构包括前梁(朝飞行 方向)、后梁(朝飞行方向)、在前后梁之间延伸的肋和许多布置在上蒙皮和下 蒙皮之间的垂直力睏件。在抗扭箱内，桁条以垂翻的方向延伸并且彼此间隔， 并且加固件布置在上下蒙皮之间。每个桁条底部连接到蒙皮之一上。旨肋包 括确定肋实际平面的平面中心元件。该元件构成肋与前后梁的连接装置并且形 成垂直和7K平加强件的支撑。该中心元件不超接连接到蒙皮上。该肋是机翼和安定面的抗扭箱的典型构造单元，并且抗扭箱内的肋的主要 功能是当承受载荷和遭受变形时保持箱截面的几何形状，此外，在载荷承载面 的情况下，将作用于蒙皮(集中的或者分散的)载荷传递到前后梁上。近年来，由于重量轻的优点，在承载面使用复合材料的方式在航空制造中 被fflil^用。然而，传统概念的肋的不能完，刺专统的金属肋所能解决的所 有问题。逸就意瞎離重量的潜能不能完全由舰材料的性能而获得，因此， 存在许多用于抗扭箱的传统结构设计， 一种典型实例是设计出用于具有铝蒙皮 和铝前后梁的金属抗扭箱的混合肋(碳纤维中心元件、金属成型件)。在常规设 计中，肋和蒙皮的连接装置由成型件(角形状的金属元件)形成，这样结果是 增加了重量和成本，并且需要制造和装配这种附加工件。以前只需要铆接金属 肋与蒙皮(蒙皮-卿，而由于j顿了成型件则需要双f賴赎(蒙皮-成型件和鹏 #>肋)。由于碳纤维不能由折叠而传递大载荷，这样成型^^无疑问必须是金属 材料。这样，由碳纤维组成的肋成为混合物(蜉碳)，由此减小了由于使用碳纤 维产生的益处。同样地，在常规设计中，不是直接从蒙皮向垂直加固fHt递垂 直载荷，这就意味着当载荷路径变长，必然会对肋的更大部分产生结构阻力并 且这样会更容易变形和下垂。在这点上，毫无疑问要考虑到垂直加固件不得不支撑从蒙皮传递来的相当大的机械载荷。然而该载荷不直接作用于垂動睏件， 反而直接作用于前述的成型件和中心元件而被偏心地引入。鉴于上文，现有技术中存在的问题是必须使用成型件并且不能将垂直载荷 正确地传递到垂動睏件上。
技术实现思路
本专利技术的目的是借助于一种用于飞行器机翼或安定面的抗扭箱的新颖肋结 构和借助于用于娜结构的新颖垂直加固元件解决战蹈啲问题。本专利技术的肋结构以它本身传统的方式，在所鄉结构中，包括在抗扭箱 的前梁和后梁之间延伸的中心元件，多个布置在抗扭箱的上蒙皮和下蒙皮之间的垂m卩固元件，每个垂直加固元件包括垂直主体、上端部分和下端部分，分 别在内部连接到上下蒙皮并且布置在垂直于肋的中心元件的方向上的上下桁 条，針桁条具有可连接至湘应蒙皮上的基座。该垂i加固元件包括朝所述前 梁方向延伸的第一侧翼和朝所述后梁方向延伸的第二侧翼。这些侧翼从垂直主 体的相应侧延伸并且并排鹏接至u肋的中心元件上。根据本专利技术，*垂直加固元件的至少一端直接连接到桁条上，这样由加 固元件实现至少一个蒙皮与肋的中心元件的连接。本专利技术的肋结构完全有可能ffiil利用碳纤维达到减小重量的效果，这是鉴于不需要利用角形的金属零件，例如上述的成型件。此外，肋可直接连接到蒙皮上，而不需要弯曲材半iR鉴于这一事实当载荷很大时，碳纤维不能承受弯曲)。 因此，本专利技术提供了更多有效的结构设计并且这些结构的安装过程更加简单。 本专利技术的水平加固元件很容易制造，例如，由图样标准预先形成，在装配31f呈 中使用传统的粘结方法和必要时使用其它种可互换的或者互补的不矛盾的连接 方法，例如铆接。最后，本专利技术的实施具有不使肋制造发生根本变化的优点， 它可以容易地被现有设计采用，使制造更有效率。在本专利技术的一实施例中，垂直加固元件的主体的垂直伸长大于它的第二侧 翼的垂直伸长。依据这种设计，垂直加固元件的上端伸出肋中心元件的上纖 禾口/或垂動睏元件的下端伸出肋中心元件的下边缘。这样垂動B固元件的端部 部分可以连接到从桁条基座上伸出到扭转箱的内部的轴向肋上。在该实施例中， ^垂直加固元件的端部部分皿地向前连接到所述的轴向肋上，"向飾'是指所Mb的侧面与前梁在同一侧。在那些肋中，其中上下桁条位于相同垂直面时，^h垂直加固元件可以由 它的上端部分连接到上桁条并且由它的下端部分连接到下桁条。此外，特别是 当上下桁条不在相同垂直面时，可以仅仅由垂勤B固元件的一端连接，换言之， 由它们的上端或者由它们的下端分别连接到上桁条或下桁条上，而它们的相对 端并排地保持连接到肋中心元件上。垂動睏元件的第一侧翼的垂直长度大于 垂動口固元件的第二侦撰的垂直长度，因此垂鼓体的刚度大。同样地，在具有大的垂魏伸长度的基础上，至少一个垂動卩固元件的第 一侧翼的宽度大于垂動卩固元件的第二侧翼的宽度，除具有从蒙皮的桁剝专递 剪切载荷至i励的中心元件的能力外，其增加了肋的垂動睏元件的连接的 娘。在本专利技术的另一个实施例中，连接到桁条的每个垂直加固元件的端部部分 向对应桁条的基座延伸靠近。在该实施例中，这些垂直加固元件中的每一个作 为一挡板，同样雌地包括，连接至U桁条端部部分和连接至晰縫座的支承板。 该支承板以支承板并排连接到所述桁条轴向肋的所述基座上的方式、在垂勤口 固元件的主体和垂直力睏元件的第一侦撰之间水平延伸。蒙皮、桁条和支承板 可以铆接和/或粘结在一起。同样地，根据本专利技术，垂動卩固元件的端部部分可 以粘结和/或铆接到桁条上，同时垂m睏元件的主体也可以铆接和/或粘结到肋 的中心元件上。连接到肋、桁条基座和蒙皮的垂動睏元件的共同连接极大地增大了连接装置传递载荷的能力并且特别;tte用于肋必须承受大载荷的情况。 当桁条不能传递垂直方向上的大载荷时这同样也是一种优点。根据对本专利技术的肋结构的，说明得出垂直加固元件的横截面,T字 形，垂直加固元件的垂直主体的至少一个端部部瓶合直接鹏接到桁条上。 为了得到本专利技术的各种各样的实施例的肋结构，垂勤卩固元件的至少一个或者 两个侧翼的垂直伸长比垂直主体的垂直伸长短，这样垂直主体的一个或者两个 端部部分垂直伸出具有较短垂魏伸长度的侧翼。依据该实施例，垂直主体的上端部分向上伸出舰針具有较短垂直伸长的侧翼，禾n/或垂鼓体的下端部分向下伸出舰具有所述较短垂直延伸的侧翼。依次，垂直加固元件的第一侧 翼的宽度比第二侧翼的宽度大。垂直加固元件还可以包括，其中之一可连接到 桁条上的两个端部部分，在垂直加固元件的主体和垂m睏元件的第一侦懷之 间水平延伸的支承板。虽然本专利技术特别用于由复合材料制造的肋，然而其结构构思也适用于金属肋。财卜，本专利技术中请求的元件能克服(增补)必要的制造和装配體，并腿一 步它可以用作系统安装的支撑。特别是当抗扭箱也作为燃料舱时，这些侧翼是 抗扭箱肋的特有实用的必需件。 附图说明下面结合附图解释本专利技术，其中图1是飞行器机翼部件分解正面透视示意图；图2是传统抗扭箱部件的截面透1^意图；图3是现有技术中具有肋的抗扭箱的横截面局部后透视示意图；图4是根据本专利技术的一实施例中具有肋的抗扭箱的横截面局部前透视示意图；图5是图4所示的抗扭箱沿线A-A '横截面的局部示意图； 图6是图4所示的抗扭箱的侧向横截面的局部透视示意图；图7是本专利技术的第二实施例的肋侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于飞行器机翼或水平安定面的抗扭箱的肋结构，其包括前梁（１ａ）和后梁（１ｂ）；　　　　该肋包括：　　　　在前梁（１ａ）和后梁（１ｂ）之间延伸的中心元件（２）；　　　　布置在上蒙皮（４ａ）和下蒙皮（４ｂ）之间并且连接到肋的中心元件（２）的多个垂直加固元件（３）；每个垂直加固元件（３）包括具有上端部分（３ｂ）和下端部分（３ｃ）的垂直主体（３ａ）、朝所述前梁（１ａ）的方向延伸的第一侧翼（３ｄ）和朝所述后梁（１ｂ）的方向延伸的第二侧翼（３ｅ）；所述侧翼（３ｄ，３ｅ）从垂直主体（３ａ）的相应对边伸出并且被附接到肋的中心元件（２）上；　　　　上桁条（５）和下桁条（６）分别在内部连接到上蒙皮（４ａ）和下蒙皮（４ｂ）并且布置在大体上垂直于肋的中心元件（２）的方向上，每个桁条（５，６）包括基座（５ａ，６ａ），每个桁条（５，６）利用基座（５ａ，６ａ）连接到相应的蒙皮（４ａ，４ｂ）上；　　　　该肋结构的特征在于：　　　　每个垂直加固元件（３）的端部（３ｂ，３ｃ）的至少一个直接连接到桁条（５，６）上，　　　　蒙皮（４ａ，４ｂ）的至少一个由加固元件（３）连接到肋的中心元件（２）上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：J朱尼加萨格雷多，
申请(专利权)人：空中巴士西班牙有限公司，
类型：发明
国别省市：ES[西班牙]