复合飞行器接头制造技术

本发明专利技术涉及一种介于层状复合罩和第二罩（也可由复合材料制成或不由复合材料制成）之间的接头。本发明专利技术还涉及一种制造这样的接头的方法和制造适用于这种接头的复合罩的制造方法。所述层状复合罩包括一叠层，基本上所有的层都被成形为形成折曲部，每个折曲部包含第一部分、第二部分和介于该第一部分和第二部分之间的斜坡，在该第二部分处所述层大致平行于该第一部分延伸，在该斜坡处所述层与第一部分和第二部分成角度地延伸，斜坡两侧的层数大致相同。第二罩与复合罩部分地重叠，夹具或紧固件在罩重叠处将罩保持在一起。罩具有大致彼此对准从而形成平滑的气动表面的外侧面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种飞行器上的位于层状复合罩和第二罩(也可由复合材料制成或 不由复合材料制成)之间的接头。本专利技术还涉及一种制造这种接头的方法和制造适于在这 种接头中使用的复合罩的方法。
技术介绍
飞行器部件(包括如机翼蒙皮和其他罩之类的零件)越来越多的使用复合材料制 成，例如层压制品。已知的是利用沿前缘罩和后缘罩与机翼蒙皮之间的接头定位的对接搭 板来将机翼的前缘罩和后缘罩固定到机翼蒙皮上。这些对接搭板将罩固定在适当位置上并 且确保罩的前缘和后缘与机翼蒙皮的相应后缘和前缘正确对准。通常，使用在图1中以截面示出并在WO 2007/071905中描述的金属对接搭板1。 该对接搭板附接在机翼蒙皮的通常面向机翼内部的内型线(IML)面上。现有技术的对接搭 板1具有台阶部状的ζ型轮廓，其中短的垂直部分1与两个水平板部分lb、lc连接。在这 个实例中，板Ib装配在飞行器机翼蒙皮2的IML面的一部分之上，使得蒙皮2的前缘与垂 直部分Ia对接。通过螺栓3联接就位，该螺栓3在蒙皮2的外型线(OML)面上沉入蒙皮2 内。平板Ic被附接至待固定至罩的前缘的结构。例如D型突出(D-nose)的前缘蒙皮 4示出为附接到机翼罩前缘5 (图2)。为了降低气流6对于复合蒙皮2的侵蚀，该D型突出 的蒙皮4通常选择具有足够的厚度来突出于蒙皮2的前缘5之外。然而，发现仍然会发生 气动侵蚀并且增加的厚度还会增加阻力。当采用复合材料时常常会加剧气动侵蚀。现有技术的对接搭板在发生撞鸟或类似的撞击时还是易损坏的。图3示意性示出 了发生在通过对接搭板1附接的前缘结构(未示出)上的撞击是如何导致在螺栓3上作用 灾难性作用力的。本专利技术寻求至少改善一部分所述问题。
技术实现思路
本专利技术的第一方面提供了一种飞行器接头，该接头包括包含一叠层的层状的复 合罩，基本上所有这些层都被成形为形成折曲部，每个折曲部包括第一部分、第二部分和介 于该第一部分和该第二部分之间的斜坡，在该第二部分处所述层大致平行于该第一部分延 伸，在该斜坡处所述层与该第一部分和该第二部分成角度地延伸，该斜坡两侧的层数大致 相同；第二罩，该第二罩与所述复合罩部分重叠；以及夹具或紧固件，所述夹具或所述紧固 件在所述罩重叠之处将这些罩保持在一起，其中这些罩具有大致彼此对准从而形成平滑气 动表面的外侧面。本专利技术的另一方面提供了一种制造介于复合材料罩和第二罩之间的飞行器接头 的方法，所述方法包括提供包含一叠层的层状的复合罩，基本上所有层都成形为形成折曲 部，每个折曲部包括第一部分、第二部分和介于该第一部分和该第二部分之间的斜坡，在该 第二部分处所述层大致平行于该第一部分延伸，在该斜坡处所述层与该第一部分和该第二部分成角度地延伸，该斜坡两侧的层数大致相同；使一第二罩与所述复合罩部分重叠；利 用夹具或紧固件在所述罩重叠之处将这些罩保持在一起；以及使这些罩的外侧面大致彼此 对准从而形成平滑的气动表面。典型地，在复合材料罩的外侧设置保护件，该保护件覆盖斜坡的至少一部分。该保 护件可以由复合材料、橡胶、或其他任意合适材料制成。典型地，该保护件具有锥形形状，该锥形形状朝向所述斜坡的底部相对较厚，朝向 所述斜坡的顶部相对较薄。所述第二罩可以包含飞行器结构的前缘罩或后缘罩，所述飞行器结构如机翼、水 平尾翼、垂直尾翼、或如副翼或襟翼的控制面。在这种情况下，所述复合罩典型地作为从第 二罩在梁的相反方向上延伸的翼盒之类的基本元件的上蒙皮或下蒙皮。可选地，第二罩可以包含人孔盖。在这种情况下，所述复合罩典型地作为机翼的下 蒙皮。所述保护件可以在这些罩重叠之后安装，或者更优选地，在这些罩重叠之前安装。所述保护件可以通过粘接层、通过与其中一个罩共同固化、通过上述方法的组合、 或通过其他任意适当方法来附接。优选地，所述保护件在安装到覆盖斜坡的位置之前预成形为锥形形状。优选地，每个斜坡以相对于第一和第二罩不陡于1/5的角度延伸。例如每个斜坡 以相对于第一和第二罩为1/8或1/10的角度延伸。本专利技术的再一方面提供一种制造复合罩的方法，该方法包括将一保护件预成形 为锥形形状；将该保护件安装在模具上；在该模具上的所述保护件上铺设一叠复合材料 层，借此使至少一个所述层形成斜坡；并且使所述叠复合材料层固化。典型地，使所述叠中 的每一层都形成有斜坡，典型地将所述罩形成为Z形或折曲形状。附图说明下面参照附图来描述本专利技术的具体实施方式，其中图1至图3示出了现有技术中的对接搭板的构造；图4是飞行器机翼前梁的立体图；图5是在图4中机翼的位于机翼蒙皮和前缘面板之间的接头的侧视截面图；图6示出了构造图4中的机翼蒙皮的方法；图7示出了根据图6所示方法制造的机翼蒙皮的下侧；图8是位于机翼蒙皮和前缘面板之间的另选接头的侧视图；图9是橡胶边缘保护件自身的侧视图；和图10是位于机翼蒙皮和人孔盖之间的折曲接头的剖视图。具体实施例方式图4示出了飞行器机翼的前梁。所述梁包括腹板10、上凸缘11和下凸缘(未示 出)。所述梁在腹板10和凸缘11会合处具有倒圆部分10a。层状复合蒙皮12被附连到上 凸缘11并且向梁的后部延伸从而形成翼盒的上边界(机翼的主要结构元件)。如图4中所 示所述，蒙皮12同样略微突出所述梁的前部之外。蒙皮12具有如图4中所示的外侧面13和如图7中所示的内侧面14。图6中示出了蒙皮12在制造过程中的详细结构。蒙皮12由如下一系列步骤形 成 边缘保护件22被预形为从相对厚的端部朝相对薄的边缘逐渐成锥形的楔形。边 缘保护件22可以由单向挤压的复合材料、橡胶、或浸渍有环氧树脂并挤压成形的碳纤维预 形成。在优选情况下，所述边缘保护件通过挤压过程预形成，其中使碳纤维和环氧树脂结 合，并且由辊子拉动通过具有期望截面形状的模具。加热该模具从而使环氧树脂固化或部 分固化，使得边缘保护件22保持自身形状·在形成有台阶部29的型面28上铺设铜膜20·如所示将边缘保护件22放置在铜膜20上，边缘保护件22的厚端部与铜膜中的 台阶部接触。边缘保护件22的斜面23在其被铺设到模具上之前或之后装配一条粘合膜 FM300(未示出)·将第一“预浸渍体”层24放置在模具上，附着至所述粘合膜。“预浸渍体”层24 包括浸渍有环氧树脂基的单项排列的碳纤维 将一叠“预浸渍体”层材料铺设在模具上，按需要变化横过该叠的纤维方向，直到 铺设上最后层25 (其将形成蒙皮12的内表面)·将真空袋(未示出)铺设在最后层25上，该真空袋可选的与诸如防粘膜之类的 其他元件结合·将真空袋和模具之间的空间在压热器中抽成真空，该压热器同时被加热至超过 环氧树脂的固化温度从而使得预浸渍体和边缘保护件22完全固化·移除真空袋等，剩下如图7所示的固化蒙皮12。叠层在边缘保护件22上方形成了带有斜坡的Z形的所谓“折曲部”的轮廓。叠 中的每一层都被成形为形成折曲部，每个折曲部均包括第一部分、第二部分以及第一部分 和第二部分之间的斜坡，在所述第二部分处，所述层大致平行于第一部分延伸，在所述斜坡 处，所述层与第一部分和第二部分成角度地延伸。例如，叠的其中一个内部层包括在斜坡46 的“顶部”(在该实例中相对于图5中所示的取向定义顶部和底部)处的第一水平部分45 以及在斜坡46的“底部”处的第二水平部分47。注意，斜坡延伸通过叠的全厚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种飞行器接头，该接头包括：包含一叠层的层状的复合罩，基本上所有这些层都被成形为形成折曲部，每个折曲部包括第一部分、第二部分和介于该第一部分和该第二部分之间的斜坡，在该第二部分处所述层大致平行于该第一部分延伸，在该斜坡处所述层与该第一部分和该第二部分成角度地延伸，该斜坡两侧的层数大致相同；第二罩，该第二罩与所述复合罩部分地重叠；以及夹具或紧固件，所述夹具或所述紧固件在所述罩重叠之处将这些罩保持在一起，其中这些罩具有大致彼此对准从而形成平滑气动表面的外侧面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰弗勒德，保罗哈德利，阿兰奎尔，
申请(专利权)人：空中客车操作有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]