飞机组件和翼梁制造技术

一种飞机组件包括；一对盖；沿厚度方向在盖之间延伸的翼梁腹板，翼梁腹板的长度沿翼展方向延伸；和从翼梁腹板延伸并收纳系统部件的至少一部分的容器。容器包括：沿厚度方向横跨翼梁腹板彼此间隔开的第一侧壁和第二侧壁；和沿翼展方向沿着翼梁腹板彼此间隔开的内侧壁和外侧壁。翼梁腹板和容器的至少一部分一体形成为单一件。通常组件是机翼组件，其具有：燃料箱；轨道；由轨道承载的高升力装置；用于在伸展的高升力位置和收回的低升力位置之间移动轨道和高升力装置的致动机构；和从翼梁腹板延伸到燃料箱中且当轨道处于其收回的低升力位置时收纳轨道的至少一部分的轨道容器。翼梁腹板和轨道容器的至少一部分通常由层状复合材料一体形成为单一件。

【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组件，该飞机组件包括一对盖；在所述盖之间延伸的翼梁腹板；以及容器，该容器从所述翼梁腹板延伸并且收纳系统部件的至少一部分。本专利技术还涉及一种适合于在这种组件中使用的翼梁。所述系统部件可以包括用于诸如缝翼的高升力装置的轨道。
技术介绍
为了在飞行的关键阶段提供具有足够高的升力性能的飞机操作，已将飞机机翼设计成具有沿着前缘可展开且可收回的缝翼。通过将缝翼安装在弯曲的缝翼轨道对上已在历史上实现了可展开且可收回的缝翼，通过齿条-齿轮传动机构从缝翼轨道的相应的收起位置和伸展位置驱动该缝翼轨道。飞机机翼用于存储飞行所需的燃料，因而使可用于燃料的容积最大是重要的。为此前翼梁通常被定位得尽可能向前，在机翼前缘内留下最小的空间以收纳必须存在于那里的各种系统和装置。存在两个相矛盾的要求大的燃料容积和收纳可移动装置的大的前缘面积。通过增加筒形轨道罐所形成的解决方案已经使缝翼轨道穿透前翼梁(燃料边界)，该轨道罐被附接至前翼梁的后部，用于当处于收起(收回)位置时使轨道延伸到该轨道罐中。因此关键是注意，为此轨道罐也是燃料边界翼盒结构的一部分。图1示出了结合这种轨道罐的典型飞机机翼组件。机翼具有承载缝翼9的相对长的缝翼轨道8，该缝翼轨道8在收回的低升力巡航位置、中间的起飞和爬升位置以及完全伸展的高升力着陆位置之间沿着由一组辊子限定的弯曲路径由小齿轮驱动。图1示出了处于其运动的两个极端的缝翼。当缝翼轨道8移动时，它滑进和滑出缝翼轨道罐16，该罐16被附接至前翼梁17的腹板的背面。轨道罐传统上被制造为焊接的铝组件，这是众所周知的昂贵的手工工艺，需要熟练人员用很长的时间制造。该结合总是导致高水平的废料，因此导致更大的费用。从安装方面来看轨道罐也存在相当多的问题。在具有用于附接至翼梁的可捕获的螺母的轨道罐的基座处，凸缘与焊接结构成一体。每个轨道罐(在每个机翼上存在十二个以上)必须被装配和密封以保护燃料完整性。这是费时的并且易受泄漏的影响，而导致更大的费用。对于这些问题更进一步的是，当轨道罐被用在复合翼盒结构内时发生这些问题。 当与金属比较时复合材料的机械特性之间的固有差别导致对于特定的外翼型“平坦的”翼梁腹板面积减小，轨道罐能够安装至该特定的外翼型。为了解决该问题，进一步的是朝向较浅的翼盒，即，较浅的翼梁腹板偏移。组合这两个问题导致轨道罐和其他翼盒部件之间的冲突。对于其它系统部件也存在相似的问题，所述其它系统部件通常被收纳在飞机机翼的前缘或后缘例如用于电除冰系统的变压器，或者用于驱动缝翼展开机构的致动器单元。 如同缝翼轨道一样，也希望将这种部件收纳在翼梁腹板的“燃料”侧以便使前缘或后缘内的空间空出来。尽管上面的讨论已经集中在飞机机翼上，但是对于诸如垂直尾翼和水平尾翼的其它空气动力学部件也存在相似的问题。1992 年出版、ISBN为 962-7128-06-6 且Michael C. Y. Niu 的“Composite Airframe Structures-Practical Design Information and Data (复合机身结构一实际设计信息禾口数据)”中的234页描述了所谓的“Sine-Wave Spar (正弦波翼梁)”。翼梁腹板形成有正弦曲线皱褶，该皱褶以相对浅的角度从翼梁腹板延伸。
技术实现思路
本专利技术的第一方面提供一种飞机组件，该飞机组件包括一对盖；沿厚度方向在所述盖之间延伸的翼梁腹板，该翼梁腹板的长度沿翼展方向延伸；以及容器，该容器从所述翼梁腹板延伸并且收纳系统部件的至少一部分，其中，所述容器包括第一侧壁和第二侧壁，该第一侧壁和第二侧壁沿所述厚度方向横跨所述翼梁腹板彼此间隔开；以及内侧壁和外侧壁，该内侧壁和外侧壁沿所述翼展方向沿着所述翼梁腹板彼此间隔开，并且所述翼梁腹板和所述容器的至少一部分一体形成为单一件。本专利技术的另一方面提供一种制造飞机翼梁组件的方法，该方法包括铺设复合材料叠层；通过热和压力的组合来模制所述叠层以形成具有翼梁腹板和容器的至少一部分的翼梁；以其模制的形状固化所述翼梁；以及将系统部件中的至少一部分收纳在所述容器中。将所述翼梁腹板和所述容器的至少一部分一体形成为单一件使所述翼梁腹板能够相对浅，因为不再必需提供围绕所述容器的所述翼梁腹板的相对平坦的部分以在所述容器的基部处容纳凸缘。所述翼梁腹板和所述容器的至少一部分可以由金属一体地形成，但是更优选地它们由诸如纤维增强环氧树脂的层状复合材料一体形成。在该情况下则通常所述层状复合材料中的至少一层从所述翼梁腹板连续地延伸并且延伸到所述容器内。所述翼梁腹板和所述容器的至少一部分可以通过模制、铣削、加层制造或任何其它适当的方法被一体形成为单一件。所述内侧壁和所述外侧壁可以与所述翼梁腹板一体形成为单一件；并且所述系统部件的至少一部分收纳在所述内侧壁和所述外侧壁之间。类似地，所述第一侧壁和所述第二侧壁可以与所述翼梁腹板一体形成为单一件；并且所述系统部件的至少一部分收纳在所述侧壁之间。通常所述翼梁还包括第一翼梁帽，该第一翼梁帽与所述翼梁腹板一体形成为单一件并且被接合到所述盖中的第一个盖；以及第二翼梁帽，该第二翼梁帽与所述翼梁腹板一体形成为单一件并且被接合到所述盖中的第二个盖。在一个实施方式中所述内侧壁和所述外侧壁在所述翼梁帽之间完全延伸，因此所述翼梁帽形成所述容器的所述第一侧壁和所述第二侧壁。所述容器可以包括端壁，该端壁与所述翼梁腹板一体形成为单一件。在该情况下则通常所述端壁与所述内侧壁和所述外侧壁和/或所述侧壁一体形成为单一件。另选地， 所述容器可以包括容器凸缘，该容器凸缘从所述翼梁腹板延伸并且与所述翼梁腹板一体形成为单一件；以及容器主体，该容器主体通过粘合、螺栓连接或者任何其它适当的手段被接合至所述容器凸缘。所述组件通常形成为具有前缘和后缘的空气动力学飞机部件的一部分，诸如竖直尾翼(VTP)、水平尾翼(HTP)或者机翼。在机翼的情况下，则所述容器从所述翼梁腹板延伸到燃料箱中。在机翼或HTP的情况下，则所述厚度方向是近似竖直的，然而在VTP的情况下， 则所述厚度方向近似是水平的。所述系统部件可以包括用于电除冰系统的变压器；电或液压致动器单元；承载高升力装置的轨道；或任何其它适当的系统部件。在所述系统部件是轨道的情况下，则所述组件还包括由所述轨道承载的高升力装置；以及用于在伸展的高升力位置和收回的低升力位置之间移动所述系统部件和所述高升力装置的致动机构，其中当所述轨道处于其收回的低升力位置时，所述容器收纳所述轨道的至少一部分。本专利技术的另一方面提供一种用于飞机的翼梁，该翼梁包括翼梁腹板和容器，其中， 所述翼梁腹板和所述容器的至少一部分一体形成为单一件，所述翼梁腹板的长度沿翼展方向延伸，所述轨道容器内侧壁和外侧壁，该内侧壁和外侧壁沿所述翼展方向沿着所述翼梁腹板的长度间隔开并且从所述翼梁腹板以一定角度延伸，并且所述角度在50°至130°之间。通常所述角度在70°至110°之间并且最优选地所述角度在80°至100°之间。和1992 年出版、ISBN 为 962-7128-06-6 且 Michael C. Y. Niu 的 “Composite Airframe Structures-Practical Design Information a本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：J·艾登，
申请(专利权)人：空中客车操作有限公司，
类型：发明
国别省市：