飞机机身制造方法和飞机机身技术

本发明专利技术公开了具有至少两个机身筒体8、10、12的飞机机身2的制造方法，其中首先准备连接区段20、22以便为稍后的横向接缝形成横向接缝区域18，然后在连接区段20、22周围构造机身筒体8、10；还公开了具有用于形成这种横向接缝的环形连接区段20、22的飞机机身2。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及根据权利要求I的前序所述的飞机机身制造方法和根据权利要求3的前序所述的飞机机身(aircraft fuselage)。
技术介绍
从德国专利文献DE 727 196已知从多重机身筒体构造飞机机身的技术。在横向接缝区域将相邻的机身筒体彼此连接并由此形成具有其边缘部分的铆接搭接接缝。由于生产(即部件(component)、公差)可能在搭接边 缘部分之间一至少在某些部分中一出现径向间隙。在构造金属形式的机身的情况下，可以在铆接工序过程中借助边缘部分的适当变形来封闭这些间隙。在钻孔之后，为了清洁铆接孔和搭接表面而必须再次将机身筒体分离，其结果拖延了装配工序。此外，需要大量的连接元件，尤其是铆钉和纵梁联接器；这也对装配工序具有不利影响。在碳纤维加强机身(CFRP机身)的情况下，由于这些机身几乎完全不被允许变形，因此机身筒体之间的公差差值尤其存在问题。因此，必须借助间隙中的填充物来补偿组件公差。然而，填充物的精确测量和精确定位是非常困难的并且由于有限的可达性(accessibility)而耗时,特别是在搭接接缝的制造过程中，由于填充物可能流出或者可能由于装配工序过程中的剪切而被移位的情况下。US 2006/0060705 Al选择性地设想了将CFRP机身筒体邻近于彼此进行定位并且借助横向接缝带将它们的相邻边缘部分铆接。然而，在这种已知技术方案中，借助对填充物的精确测量和定位而对机身筒体之间间隙的补偿也是关键的。这里同样在机身筒体的装配过程中，必须类似地以费力且耗时的方式来清洁横向接缝带和机身筒体中的铆钉孔。同样需要多重连接元件，其依赖于与CFRP相关联的特定材料性质而特别不利。
技术实现思路
相比之下，本专利技术的目的在于创建一种消除上述缺点并且补偿待连接机身筒体之间基本冗余的公差的飞机机身制造方法，并且还创建一种以这种方式制造的飞机机身。借助具有权利要求I的特征的方法并且借助具有权利要求3的特征的飞机机身来实现此目的。将至少两个机身筒体相互接合的飞机机身制造方法，其创造性地设想了将机身筒体之间横向接缝所需的横向接合元件彼此对齐并且为横向接缝做准备，并且仅在随后步骤中被插入机身筒体中。本方案中的优点在于由于横向接合元件在制造机身筒体之前就已彼此对齐，因此当接合机身筒体时基本不需要补偿公差。这样以相同的公差产生相同的部件。换句话说，根据本专利技术，首先着手横向接缝区域的临时形成，随后制造机身筒体，其中围绕横向接合元件构造机身筒体。特别地，优点在于由于已将用于连接元件的孔适当地准备好，从而在装配工序过程中仅需插入连接元件，因此在准单个(quasi-single)步骤中完成机身的装配。在机身装配过程中消除了任何去除加工碎片或将孔绞至最终尺寸的步骤。在实施方式的一个实例中，将两个环形连接区段和多个连接元件用作横向接合元件以便将连接区段连接，其中环形连接区段再产生机身横截面。将它们放在一起并且彼此对齐。然后将多个座引导到连接区段中用以容纳连接元件。随后使连接区段彼此分离，并且通过在连接区段上布置外皮区域来产生机身筒体。然后通过将两个连接区段放在一起并且插入连接元件来将机身筒体相互连接。在实施方式的该实例中，优点在于与已知技术的重叠接缝的情况相比需要较少的横向接合元件，结果简化了装配并且缩减了处理时间。特别地，随着较少的工具多样性和工具数量而产生较少的投资费用。此外，在金属机身、碳纤维加强塑料机身的情况下，或者，例如在诸如GLARE 等夹层结构的情况下，可以独立于机身的材料来应用该专利技术方法。 优选的飞机机身具有至少两个机身筒体，其形成横向接缝；以及插入机身筒体的两个环形连接区段，其在横向接缝区域中再产生机身横截面并且用多个连接元件相互连接。由于在接合机身筒体之前已将连接元件以及它们的座(seating)引导到连接区段中，因此在横向接缝形成过程中可消除机身筒体之间的任何费力的公差补偿。在实施方式的一个实例中，将连接元件插入孔中，将其引导至连接区段的对置径向表面内。与已知技术的重叠接缝相比，除了径向表面之外，没有外周表面如此相互连接，结果借助机身筒体之间的连接元件可实现更加有利的力剖面(force profile)。可以对创造性的横向接缝加载，从而在适当选择连接元件的情况下，可在单排中将这些连接元件相互邻近布置以便连接机身筒体。通过这种方法，可以进一步简化连接元件的数量进而简化装配。特别地，连接元件可以在纵梁的邻近处穿过连接区段，从而可以省去纵梁联接器。连接元件优选地是拉紧螺栓。这些连接元件具有可靠的设计、装配简单、可以被替换并且节约成本。径向表面优选地紧密地与机身筒体的相应环面齐平。这使得在装配过程中可实现连接区段与环面之间的均匀轴向间隙。可以以具有不同功能和/或性质的至少两个密封元件来填充轴向间隙。通过这种方法，例如，可以在机身筒体之间达到压力紧密密封，并且可以在轴向间隙的外侧区域中达到最佳的空气动力学特性。环形连接区段在已装配状态下优选地形成两部分框架。这具有下述优点进一步减少了横向接缝区域中零件的数量并且可以以重量最优化的方式来配备机身。实施方式的其他有利实例是另外的附加权利要求的主题。连接区段为单个部分或由单个弯曲区段构成。因此，它们例如可以为单部分纤维加强织物塑料部件或者可以由金属弯曲区段组成。除了拉紧螺栓之外，也可以想到铆钉、销、拉杆以及类似元件作为连接元件。轴向间隙中的密封元件可以是表面密封件或密封剂。附图说明借助于示意性图示更加详细地阐述了本专利技术的实施方式的下述优选实例。这里 图I示出了被分成两部分的创造性飞机机身的立体图， 图2示出了通过创造性横向接缝的横截面，以及图3至6示出了在图2的横向接缝的制造方法中的步骤。在各图中，对相同的设计元件被赋予相同的附图标记。具体实施例方式图I示出了具有驾驶舱4、尾部6以及布置在驾驶舱4与尾部6之间的前机身筒体8、机翼区域机身筒体10和后机身筒体12的创造性飞机机身2，机身筒体或机身部分8、10、12存在于借助纵向焊缝相互连接的四个单独外皮区域(skin field) 14a, 14b, ···, 16a,16b，…，的所有情况下，其中纵向焊缝未编号且沿飞机纵向轴线X的方向延伸。 为了更好地理解本专利技术，将飞机机身2示出为在前机身筒体8与机翼区域机身筒体10之间的横向接缝区域18敞开。根据本专利技术，并且代表其他横向接缝区域18，借助被插入机身筒体8、10并夹在一起的两个环形连接区段20、22来完成这两个机身筒体8、10的连接。在接下来的图中将详细考察连接区段20、22。图2示出了通过创造性横向接缝区域18的横截面，该创造性横向接缝区域18具有两个被夹在一起的连接区段20、22。连接区段20、22由适于航天应用的任何材料制成，诸如为铝、或者各材料的适当混合物。它们由单独的弯曲区段构成并且封盖它们的外周。它们具有外径d，其对应于横向接缝区域18中的机身横截面的外径D。因此，连接区段20、22在横向接缝区域18中再产生机身横截面。它们在所有情况下具有脚部24、26，头部28、30以及在这些部分之间延伸的腹板32、34。脚部24、26在所有情况下被设计为楔形，并且在内周例如借助未示出的铆钉而与外皮区域14、16牢固连接。连接区段20、22定位在外皮区域14、16上，从本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.05.12 DE 102009021369.4;2009.05.12 US 61/17731.一种飞机机身(2)的制造方法，所述飞机机身(2)具有将在横向接缝区域(18)中彼此连接的至少两个机身筒体(8、10、12)， 其特征在于，横向接缝所需的横向接合元件(20、22、24)彼此对齐并由此为稍后的横向接缝做准备，并且在随后步骤中被插入所述机身筒体(8、10)。2.根据权利要求I所述的方法，具有以下步骤 a)准备两个环形连接区段(20、22)，所述两个环形连接区段(20、22)在所述横向接缝区域(18)中再产生机身横截面， b)将所述连接区段(20、22)放在一起并且彼此对齐， c)将座(46、48)引导到所述连接区段(20、22)中用以容纳连接元件(44)， d)使所述连接区段(20、22)分离， e)通过在所述连接区段(20、22)上布置外皮区域(14、16)来制造两个机身筒体(8、10)，以及 f)通过将所述两个连接区段(20、22)放在一起并且通过插入所述连接元件(44)来连接所述机身筒体(8、10)。3.一种飞机机身，...

【专利技术属性】
技术研发人员：E戈尔，R本泽，
申请(专利权)人：空中客车德国运营有限责任公司，
类型：发明
国别省市：