机翼与飞机机身的连接部件制造技术

本发明专利技术涉及一种飞机、特别是高翼飞机的机身机架（１、１４）上的机翼连接部件（１２、１５），其包括多个双接头联接构件（８－１１、１６－２１）。根据本发明专利技术，在任何情况下至少两个ｚ联接构件（８、１１、１６、１７）基本平行于所述飞机的竖直轴延伸，并且在任何情况下至少两个ｘｚ联接构件（９、１０、２０、２１）被布置在机身机架凹部（３）的两个纵向边缘（４、５）的区域中，其中所述ｘｚ联接构件（９、１０、２０、２１）在任何情况下被配置用于坠落情况下的负载和在正常飞行操作时平行于所述飞机的纵向轴（ｘ）的负载的第一最大值，并被配置用于坠落情况下的负载和在正常飞行操作时平行于竖直轴（ｚ）的负载的第二最大值。所述ｘｚ联接构件能够吸收平行于所述ｘ轴，即平行于所述飞机的纵向轴的力分量，以及平行于所述ｚ轴出现的力分量，可使得针对沿所述ｚ方向的力分量不再需要分离的ｚ联接构件，并且重量被减少。而且，在可替代实施例中，在前ｘｚ联接构件（９、１０、２０、２１、４０）的带（５１、５２、５３）中提供预定削弱区（５９），在坠落情况下，该削弱区允许力至少在两个轴承（２６、２７、４１、４２）之间的区域中通过正向锁定经由ｘｚ机身机架轴承（２６、４１）和ｘｚ机翼轴承进行传递。在此情形下，由于轴承（２６、２７、４１、４２）和螺栓的更轻构造，可以实现进一步的重量减少。

【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机，特别是高翼飞机的机翼与机身机架的、包括多个联接构件 的连接部件，并涉及一种用于构造这种连接部件的方法。
技术介绍
飞机的机翼与机身机架的连接部件，特别是与高翼飞机的机身机架的连接部件， 必须满足很多基本结构条件，但结果总会是折衷的。由于例如机翼在机身上定位越高，则发 动机、机翼整流装置与地板空间之间的可用空间越多。为了不削弱机翼的结构功能，特别 地，机身机架的上壳通常在连接区域中打开，其中在机身机架中形成凹部。在机身机架凹部 的区域中，机翼通过多个联接构件连接到机身机架，使得机身机架最后从机翼上悬吊。机翼相对于机身机架连接的越低，为此目的必然所需的机身机架凹部越大，由此 不利地影响机身机架的静态特性。特别地，机翼相对较低的定位具有的缺点为，需要更大的 结构上的努力来密封最后得到的机身机架凹部，其面积相对较大。然而，重新密封是必要 的，这是因为机身机架必须特别可靠地吸收压差(内压力)以及出现在一般飞行操作中的 着陆和操纵负载，该压差(内压力)在较高的飞行高度时与周围气压相比增大很多，并近似 对应于海平面上方2，000到12，OOOm的高度。在飞行操作期间，机翼连接部件必须传递宽范围的非常不同的负载。沿飞行方向 的负载特别由于飞机的加速和减速，并由于极端飞行状况或授权规定，例如在“坠落情况” 下的增大程度而发生。在这种坠落情况下，沿飞行方向采取高达9g的加速度，使得机翼连 接部件的机械负载能力相对于坠落负载必须被配置为比在正常飞行操作期间发生的负载 所需的实际负载能力高达三倍，由此承受巨大的过度重量。考虑到确定尺寸标注的负载，特 别地，用于吸收沿飞行方向负载的联接构件必须被配置为非常坚固并因而较重。而且，机翼连接部件必须通常被配置为使得其是过量的，换言之，如果个别联接构 件失效，机翼在任何情况下决不从机身机架完全或至少部分地分开。机翼连接部件的已知实施例通常具有多个，特别地多达32个联接构件，其均特别 针对一个负载方向配置，即，用于使平行于χ轴(飞机的纵向轴)、平行于y轴(飞机的横向 轴)和平行于ζ轴(飞机的竖直轴)的机械负载转向。为了实现根据通用设计准则通常所 需的过量或可靠性，额外提供这些联接构件中的至少两个。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于飞机，特别是高翼飞机或上翼飞机的机翼连接部 件，其与先前已知的实施例相比允许重量的明显减少。该目的通过具有权利要求1的各特征的设备和通过具有权利要求13的各特征的 方法实现。在任何情况下基本平行于飞机的竖直轴延伸和在任何情况下至少两个XZ联接构 件的机身机架凹部的两个纵向边缘的区域中的布置，与机翼连接部件的传统实施例相比，产生明显的重量减少。根据本专利技术，这种重量减少特别通过联接构件的减少数量实现，这又 是例如仅提供有四个xz联接构件的结果，该四个xz联接构件在任何情况下被配置对应于 坠落情况下的负载和在正常飞行操作时平行于所述飞机的纵向轴(X)的负载的第一最大 值，并被配置对应于坠落情况下的负载和在正常飞行操作时平行于竖直轴(Z)的负载的第 二最大值。所述负载例如为标称确定负载，连接部件在坠落情况下或在正常飞行操作期间 必须能够经受该标称确定负载。在任何情况下，由于布置在机身机架凹部的两侧上的两个XZ联接构件能够在任 何情况下吸收在坠落情况下和在正常飞行操作期间平行于X轴和平行于y轴出现的负载， 因而对于迄今由于所需可靠性双份提供在凹部的每个纵向边缘上的ζ联接构件和χ联接构 件而言，可以仅仅被两个组合χζ联接构件替代，这意味着重量被减少。重量减少的潜力特 别来源于下述事实迄今已仅仅被配置用于χ负载并考虑到极高的坠落负载因而坚固的χ 联接构件，现在还用于传递出现在正常飞行操作期间但与坠落负载相比已明显降低的ζ负 载。ζ联接构件与X联接构件之间的这种功能集成根据本专利技术是可以的，而不会限制 总体功能性或可靠性，这是由于坠落情况的发生和机翼连接部件的各个联接构件的失效的 负载情况在飞机的所有可能操作条件下是互相排斥的。根据优选的实施例，XZ联接构件均被配置为平行于竖直轴以在正常飞行操作时负 载并平行于纵向轴以在坠落情况下负载。这极为有利，这是由于在正常飞行操作时，特别是 在起飞期间，当位于机翼中的燃料箱典型充满并使机翼非常重时，并且在飞行操作期间当 机身完全加载时，沿Z方向会出现下述力，该力超过在坠落情况下沿Z方向出现的力。根据连接部件的进一步实施例，xz联接构件均相对于飞机的纵向轴，即χ轴基本 成一定角度延伸，该角度的正切等于第二最大负载除以第一最大负载。该延伸方向允许xz 联接构件以极低的静负载吸收平行于飞机的纵向轴出现的力以及平行于飞机的竖直轴出 现的力，直到相应的最大负载。根据连接部件的进一步实施例，在任何情况下，至少两个y联接构件基本平行于 飞机的横向轴布置在机身机架凹部的纵向边缘的区域中。该实施例允许根据本专利技术的机翼连接部件还能将横向于飞行方向的力从机翼传 递到机身机架。本专利技术的优选创新提供，xz联接构件均包括布置在机身机架上的机身机架轴承和 连接到机翼的机翼轴承，机身机架轴承和机翼轴承在任何情况下通过两个xz带彼此铰接。具有两个枢轴的xz联接构件的这种构造允许机翼相对于机身机架的至少略微平 行的移位。然而，结合其余的y联接构件和ζ联接构件，实现机翼与机身机架之间的静态充 分确定的连接。根据连接部件的进一步实施例，在任何情况下，至少两个xz带在机身机架凹部的 纵向边缘的区域中被布置为相对于飞机的纵向轴(X轴)彼此相对且倾斜。例如，如果ζ联接构件在机翼前缘的区域中失效，则力将作用于前xz联接构件，在 位于后面时，该力将小于当Z联接构件在机翼尾缘和相关后XZ联接构件的区域中失效期间 的情况。力的这种不对称出现的原因是，Z联接构件的失效在机翼与机身之间的质量分布 不均勻。XZ联接构件的以可变相对倾斜布置的连接带补偿这些可变强度的力。Z联接构件或另一联接构件的失效，例如可由于疲劳效应、腐蚀现象或轰击而造成。中心理想地近似与相连的机翼和机身机架的共用重心重合的假想直线穿过在任 何情况下提供在连接区域的两侧上的两个xz联接构件的倾斜纵向轴的两个交点。机翼连接部件的进一步有利实施例在进一步的权利要求中阐述。附图说明在附图中图1为机身机架的一部分以及在上方显示为分离的机翼的一部分的透视总图。图2为通过组装的机翼连接部件的横截面图。图3为作为机翼连接部件的一部分的根据图2的XZ联接构件的放大等距视图。图4为用于坠落负载的重量最佳传递的XZ联接构件的可替代实施例的侧视图。以 及图5为具有整体削弱区的用于坠落负载的重量最佳传递的XZ带的变型的详细俯 视图。在附图中，相同的结构元件在任何情况下具有相同的附图标记。 具体实施例方式图1显示高翼飞机的机身机架的一部分以及机翼的一部分以及机翼连接部件的 相关部件的基本总图。在根据传统高翼或上翼构造方法的飞机的机身机架1中，在上壳2的区域上方引 入近似矩形的机身机架凹部3，该机身机架凹部3具有平行于飞机纵向轴延伸的纵向边缘 4、5。坐标系6图示了所有部件的空间位置。坐标系6的χ轴平行于飞机的纵向轴延伸，并 沿飞机方向定向。y轴或(飞机)横向轴横向于飞机的纵向轴延伸，并且沿飞行方向观看朝 向左侧，而ζ本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种飞机，特别是高翼飞机的机翼（７、１３）与机身机架（１、１４）的连接部件（１２、１５），包括多个联接构件（８－１１、１６－２１），在任何情况下至少两个ｚ联接构件（８、１１、１６、１７）基本平行于所述飞机的竖直轴（ｚ）延伸，并且在任何情况下至少两个ｘｚ联接构件（９、１０、２０、２１）被布置在机身机架凹部（３）的两个纵向边缘（４、５）的区域中，其特征在于，所述ｘｚ联接构件（９、１０、２０、２１）在任何情况下被配置对应于坠落情况下的负载和在正常飞行操作时平行于所述飞机的纵向轴（ｘ）的负载的第一最大值，并被配置对应于坠落情况下的负载和在正常飞行操作时平行于所述竖直轴（ｚ）的负载的第二最大值。

【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：弗兰克·韦斯，
申请(专利权)人：空中客车德国有限公司，
类型：发明
国别省市：DE