一种飞机整体翼面壁板结构制造技术

一种飞机整体翼面壁板结构，所述的整体翼面壁板含有整体翼面蒙皮和分布在整体翼面蒙皮上的多个长桁，长桁与蒙皮均为复合材料层压结构，通过共固化工艺一次成型，该翼面蒙皮和翼面长桁均左右贯通，中间无设计分离面，左右翼面壁板为一体结构，结构的整体性好，外表面光整，减少了零件数量和装配工作量，结构重量轻。轻。轻。

【技术实现步骤摘要】
一种飞机整体翼面壁板结构


[0001]本申请属于飞机翼面壁板结构设计领域，特别是适用于翼面复合材料加筋壁板结构的设计与研究。

技术介绍

[0002]现有翼面复合材料壁板的结构形式中，波音737平尾壁板采用工字形筋条单向加筋壁板，L
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1011垂尾壁板采用帽形筋条加筋壁板，空中客车A320平尾、垂尾壁板采用格栅壁板。格栅壁板的纵、横向筋条与蒙皮一次共固化成型，优点是结构整体性好，壁板表面光整，减少了零件数量和总装工作量，结构重量轻。缺点是现有成熟工艺采用模块技术制造，由几十套甚至几百套模块拼装成一个完整的型面并带有纵、横筋条，对模块加工精度和协调精度要求很高，此外，模块的拼装和定位夹紧需要昂贵的专用机械化设备提供支持，多模块和高精度要求以及铺贴工作量大，格栅壁板生产成本高、报废率大。单向加筋壁板只有纵向加筋条，壁板结构简单，强度和刚度也较好，模块数量较少且无需专用配套设备，制造成功率高，生产成本低，而现有飞机中采用单向加筋壁板的机翼、平尾等翼面都在飞机根部布置设计分离面，翼面在分离面位置被一分为二，左、右侧翼面各自制造完成后再进行对接装配，增加了零件数量和装配工作量，同时增大了装配难度，相比整体翼面加筋壁板生产效率低，制造成本成倍数增加。
[0003]复合材料翼面壁板结构形式的选择，应从强度、重量、工艺、模具及成本等因素综合评价，因此需要设计一种壁板结构，在降低工艺难度和制造成本的前提下，既能减轻结构重量，又能满足壁板强度要求。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种结构简洁、工艺性好，在减轻壁板结构重量的同时提高结构强度和刚度的一种飞机整体翼面壁板结构。
[0005]一种飞机整体翼面壁板结构，其特征在于，所述的整体翼面壁板含有整体翼面蒙皮和分布在整体翼面蒙皮上的多个长桁，长桁与蒙皮均为复合材料层压结构，通过共固化工艺一次成型。
[0006]所述的整体翼面蒙皮沿中心面左右对称，包含飞机的左侧翼面蒙皮和右侧翼面蒙皮。
[0007]所述的整体翼面蒙皮的蒙皮厚度由中心对称面向两侧呈递减设置，蒙皮采用关于中间层对称均衡的铺贴形式。
[0008]所述的长桁含有腹板和缘条，多个长桁等间距布置在整体翼面蒙皮的表面，长桁的轴线垂直于整体翼面蒙皮的中心对称面。
[0009]所述长桁的腹板高度由中心对称面向两侧呈递减设置，长桁的缘条宽度为等宽度，仅在安装加强肋缘条位置处有局部加宽。
[0010]所述长桁两端的近端头位置的腹板高度有斜削，长桁两端的近端头位置的缘条通
过紧固件与整体翼面蒙皮固连。
[0011]本申请的飞机整体翼面壁板结构有益效果在于，加筋壁板左右贯通，包含飞机的左侧翼面壁板和右侧翼面壁板，长桁与蒙皮一次共固化成型，为一体结构，翼面壁板无需布置设计分离面，结构整体性好，壁板表面光整，减少了零件数量和总装工作量，结构重量轻；同时，采用共固化工艺成型，加筋壁板成型质量高，筋条粘连可靠，通过在长桁末端增加阻止剥离的紧固件，更是提高了抗剥离性能和承载能力；其次，长桁优选T形截面，固化后便于脱模，制造过程便于实施，降低了工艺难度。
[0012]以下结合实施例附图度本申请作进一步详细描述。
附图说明
[0013]图1为飞机整体翼面壁板结构示意图。
[0014]图2为长桁端头结构与蒙皮连接示意图。
[0015]图中编号说明：1整体翼面壁板、2长桁、3蒙皮、4紧固件、5斜削。
具体实施方式
[0016]参见附图，本申请的飞机整体翼面壁板1含有整体翼面蒙皮3和分布在整体翼面蒙皮3上的多个长桁2，长桁2与蒙皮3均为复合材料层压结构，通过共固化工艺一次成型。飞机整体翼面壁板1的长桁2平行于翼面后梁布置，(图中翼面后梁未示出)，长桁等间距布置在整体翼面蒙皮的表面，长桁的轴线垂直于整体翼面蒙皮的中心对称面。所述的整体翼面蒙皮3沿中心面左右对称，包含飞机的左侧翼面蒙皮和右侧翼面蒙皮。
[0017]整体翼面蒙皮的蒙皮厚度由中心对称面向两侧呈递减设置，蒙皮采用关于中间层对称均衡的铺贴形式。所述长桁的腹板高度由中心对称面向两侧呈递减设置，长桁的缘条宽度为等宽度，仅在安装加强肋缘条位置处有局部加宽。
[0018]实施中，加筋壁板蒙皮靠近翼面中心对称面较厚，翼面蒙皮厚度由中心对称面向两侧翼尖方向整体呈减薄设计，厚度值对应翼面载荷分布趋势，提高了结构效率。蒙皮和长桁铺层均采用关于中间层对称、均衡的铺贴形式，对于薄壁结构可有效降低翘曲。长桁优选由腹板和缘条构成的T形截面，其结构简单，模具加工方便，固化后便于脱模，容易成形，从工艺水平和装配的可行性，推荐采用T形截面的长桁。
[0019]长桁2缘条与翼面蒙皮胶接，缘条在与加强肋缘条连接位置局部加宽，其他区域缘条宽度减小且宽度相等，翼面长桁2腹板高度在中心对称面位置大于翼尖位置长桁腹板高度值。翼面蒙皮3、长桁2左右贯通，中间不布置设计分离面，翼面加筋壁板左、右侧为一整体结构，中间不断开。包含飞机的左侧翼面蒙皮和右侧翼面蒙皮。
[0020]为了防止长桁与蒙皮之间剥离，长桁2两端头的末端腹板有斜削5，斜削5角度20
°
，该值同时满足抗拉压载荷设计要求，并且在长桁端部布置四套紧固件4用于加强长桁下缘条与蒙皮的连接，提高加筋壁板的防剥离性能。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞机整体翼面壁板结构，其特征在于，所述的整体翼面壁板含有整体翼面蒙皮和分布在整体翼面蒙皮上的多个长桁，长桁与蒙皮均为复合材料层压结构，通过共固化工艺一次成型。2.如权利要求1所述的飞机整体翼面壁板结构，其特征在于，所述的整体翼面蒙皮沿中心面左右对称，包含飞机的左侧翼面蒙皮和右侧翼面蒙皮。3.如权利要求1或2所述的飞机整体翼面壁板结构，其特征在于，所述的整体翼面蒙皮的蒙皮厚度由中心对称面向两侧呈递减设置，蒙皮采用关于中间层对称均衡的铺贴形式。4.如权利要求1或2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：金安，王新年，凡玉，
申请(专利权)人：中航西飞民用飞机有限责任公司，
类型：新型
国别省市：