用于接合飞机的复合结构的设备和方法技术

本发明专利技术公开了一种用于接合飞机的复合结构的设备和方法。本文公开的示例性设备包括内侧复合翼片，其具有经配置联接到由金属材料构成的上和下内侧配件的第一端部；以及外侧复合翼片，其具有经配置联接到由金属材料构成的上和下外侧配件的第一端部。主体肋的侧面具有由金属材料构成的板状第一端部。机身框架经配置在上内侧配件的一端接合，并且上和下内侧配件以及上和下外侧配件在板状第一端部处联接到主体肋的侧面。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种。本文公开的示例性设备包括内侧复合翼片，其具有经配置联接到由金属材料构成的上和下内侧配件的第一端部；以及外侧复合翼片，其具有经配置联接到由金属材料构成的上和下外侧配件的第一端部。主体肋的侧面具有由金属材料构成的板状第一端部。机身框架经配置在上内侧配件的一端接合，并且上和下内侧配件以及上和下外侧配件在板状第一端部处联接到主体肋的侧面。【专利说明】
本公开一般涉及飞机，并且更具体地，涉及。
技术介绍
商用飞机或喷气客机的飞机机翼通常在附接到飞机机身之前被组装。例如，飞机机翼组件通常包括其中每个均沿机翼翼展方向延伸的前翼梁和后翼梁、以及结构构件，例如连接到前翼梁和后翼梁的桁条和肋，从而形成飞机机翼的骨架结构或框架。可以由桁条形成的翼片或蒙皮被联接到骨架结构或框架，以形成飞机机翼。 为将飞机机翼联接或附接到机身，商用飞机采用机翼-机身附接接头。例如，机翼-机身接头将飞机机翼联接到由飞机机身支撑的中央翼盒。飞机机翼通常经由上翼片接头和下翼片接头附接到中央翼盒。通常，上翼片接头采用由铝构成的双正弦杆(doubleplus chord)，从而将飞机机翼的上翼片联接到中央翼盒，并且下翼片接头采用T-弦杆，从而将飞机机翼的下翼片联接到中央翼盒。 进一步，由于它们相对较高的强度与重量比，诸如碳纤维增强塑料的复合材料通常用于飞机机翼以减轻重量并提高性能。例如，飞机机翼的上翼片和下翼片或中央翼盒可由碳复合材料或碳纤维增强聚合物构成，而翼梁、肋和其它框结构由诸如铝、钢等的金属材料制造。 然而，由于与周围环境的化学和电化学反应，将诸如碳纤维增强塑料的碳复合材料直接附接到铝结构可引起腐蚀(例如，电偶腐蚀)。例如，诸如碳纤维的复合材料是良好的导电体，并且它们用飞行器结构的铝合金产生较大电偶电势。因此，由于这些材料显著不同的电化学电势，当潮湿在复合材料/铝界面上形成时，可发生腐蚀。因此，在一些情况下，将复合翼片直接联接到由铝形成的弦杆可在该接头处引起不期望的腐蚀作用。由钛构成的正弦杆保护免受这种不期望的腐蚀作用，但显著增加飞机的成本。
技术实现思路
本文公开的示例性设备包括内侧复合翼片，其具有经配置联接到由金属材料构成的上和下内侧配件的第一端部；以及外侧复合翼片，其具有经配置联接到由金属材料构成的上和下外侧配件的第一端部。主体肋的侧面具有由金属材料构成的板状第一端部。机身框架经配置在上内侧配件的一端接合。上和下内侧配件以及上和下外侧配件在板状第一端部处联接到主体肋的侧面。 本文公开的另一示例性设备包括经配置附接到外侧翼片的上表面的上外侧配件，以及经配置附接到与上表面相对的外侧翼片的下表面的多个下外侧配件。上内侧配件经配置附接到内侧翼片的上表面，并且多个下内侧配件经配置附接到与内侧翼片的上表面相对的内侧翼片的下表面。板在主体肋的侧面和机身的上蒙皮之间延伸，使得上外侧配件和下外侧配件联接到板的第一侧面，并且上内侧配件和下内侧配件联接到与第一侧面相对的板的第二侧面。 本文公开的示例性方法包括将上外侧配件和下外侧配件联接到外侧翼片的端，其中上和下外侧配件由金属材料构成，并且上外侧翼片由复合材料构成；将上内侧配件和下内侧配件附接到内侧翼片的端部,其中上和下内侧配件由金属材料构成,并且上内侧翼片由复合材料构成；以及将上和下外侧配件以及上和下内侧配件附接到从中央翼盒的主体肋的侧面延伸的共用板，其中板由铝构成。 已讨论的特征、功能和优点可在不同实施例中单独实现，或可与其它实施例结合实现，其进一步细节可通过参考【具体实施方式】和附图看到。 【专利附图】【附图说明】 图1示出根据本文公开的教导的由示例性结构接头组件设备构造的示例性飞机。 图2示出图1的示例性飞机的翼片组件。 图3是图1的示例性结构接头组件设备的主视图。 图4是图1和图3的示例性结构接头组件设备的透视图。 图5示出图1、图3和图4的示例性结构接头组件设备的透视图。 图6示出图1和图3至图5的示例性结构接头组件设备的另一透视图。 图7示出图1和图3-6的示例性结构接头组件设备的另一透视图。 图8是示出第一载荷路径的图1和图3-7的示例性结构接头组件设备的主视图。 图9是示出第二载荷路径的图1和图3-8的示例性结构接头组件设备的主视图。 图10是示出示例性飞机的示例性翼上整流罩的图1和图3-9的示例性结构接头组件设备的另一主视图。 图11描绘了使用本文所公开的示例性结构接头组件设备组装示例性飞机的示例性上翼组件的示例性方法的流程图。 只要有可能，相同的参考标记在所有的附图以及所附文字说明中用于指代相同或相似的零件。如本专利中所用的，声明任何部件(例如，层、薄膜、区域或板)以任何方式设置(例如，设置、定位、安置、或形成等)在另一部件上，指的是参考部件与其它部件接触，或参考部件通过位于其间的一个或多个中间部件位于其它部件之上。声明任何部件与另一部件直接接触指的是在这两个部件之间没有任何中间部件。 【具体实施方式】 飞机机翼通常经由上翼接头组件联接到机身的中央翼盒。例如，双正弦杆是通常用在诸如大型喷气客机的较大飞行器中的示例性上翼接头组件，从而将上翼片联接到中央翼盒。双正弦杆具有十字形轮廓，其包括联接到机身蒙皮和主体肋的侧面或中央翼盒的腹板的垂直延伸的法兰。双正弦杆还包括侧向或水平延伸到连接或接合(例如，机械联接)机翼的外侧翼片和中央翼盒的内侧翼片的上表面的垂直延伸的法兰的每个侧面的法兰。具体地，外侧和内侧翼片经由紧固件直接联接到双正弦杆的侧向延伸的法兰。由铝构成的双正弦杆型接头通常用于由金属材料构成的翼片。 为减少重量和提高性能，飞机翼片通常由诸如碳纤维增强塑料或聚合物的复合材料构成。然而，由于这些材料显著不同的电化学电势，将由铝构成的双正弦杆直接联接到由复合材料构成的翼片可引起不期望的腐蚀作用。为保护免受这种不期望的腐蚀作用，通常采用由钛构成的正弦杆。然而，钛正弦杆显著增加了制造成本。 本文公开的示例性方法和设备提供结构机翼接头组件，该接头组件显著便于上翼接头组件的组装，同时显著减少组件的数目，并因此减轻飞机重量(例如，减轻了约SOOlbs)。例如，示例性结构机翼接头组件不需要使用通常由已知上翼接头组件采用的复杂的双正弦杆接头组件。具体地，可采用板代替复杂的双正弦杆，从而显著降低制造成本，同时便于将飞机机翼组装到机身的中央翼盒。此外或可替代地，示例性结构机翼接头显著提高了上翼接头组件的强度。因此，需要较少数目的紧固件和/或可采用具有较小直径或长度的紧固件，从而显著降低成本并且增加组装效率。 此外或可替代地，本文公开的示例性机翼接头组件显著降低或防止了由诸如碳纤维增强聚合物(即，CFRP)的铝和碳复合材料构成的结构之间的腐蚀。具体地，本文公开的示例性机翼接头组件显著降低或消除了由碳复合材料和铝材构成的组件之间的直接接触。为帮助隔离由不同材料构成的组件，本文公开的示例性方法和设备经由连续板(例如，垂直板)联接或整合中央翼盒的主体肋的侧面(例如主体肋的下侧面)和上机身蒙皮。例如，连续板使复合翼片从铝结构或组件分开或间隔开，从而显著降低或消除了复合材料和铝结构或组件之间的直接接触。此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，其包括：内侧复合翼片(108)，其具有经配置联接到上内侧配件(324)和下内侧配件(328)的第一端部，所述配件由金属材料构成；外侧复合翼片(214)，其具有经配置联接到上外侧配件(322)和下外侧配件(326)的第一端部，所述配件由金属材料构成；主体肋(312)的侧面，其具有由金属材料构成的板状第一端部；以及机身框架(318)，其经配置在所述上内侧配件的一端接合，所述上内侧配件和下内侧配件以及所述上外侧配件和下外侧配件在所述板状第一端部处联接到所述主体肋的侧面。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：Y·吉翁，G·R·阿赫特纳，J·斯特拉希拉，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国;US