飞机机身和用于飞机机身的结构性缆线制造技术

讨论了一种宽主体飞机，所述宽主体飞机具有机身，其具有：第一结构元件(208a)、第二结构元件(208b)、宽主体机身(102)区段和多个张力构件。第一结构元件(208a)和第二结构元件(208b)中的每一个可以被布置为穿过宽主体机身(102)区段的纵向长度。宽主体机身(102)区段可以包含一组并排机身子组件(200a)，其中所述一组并排机身子组件(200a)可以通过第一结构元件(208a)和第二结构元件(208b)联接到彼此。所述多个张力构件可以布置为管理第一结构元件(208a)和第二结构元件(208b)之间的张力。多个张力构件可以配置为在压缩负载下保持柔性，同时管理其间的张力。

Aircraft fuselage and structural cables for aircraft fuselage

A wide body airplane is discussed. The wide body airplane has a fuselage, which has a first structural element (208a), a second structural element (208b), a wide body (102) section and a plurality of tension members. Each of the first structural element (208a) and the second structural element (208b) may be arranged as a longitudinal length through a wide body (102) section. The wide body (102) section may comprise a set of side-by-side fuselage subassemblies (200a), wherein the set of side-by-side fuselage subassemblies (200a) can be connected to each other through the first structural element (208a) and the second structural element (208b). The plurality of tension members can be arranged to manage tension between the first structural element (208a) and the second structural element (208b). Multiple tension members can be configured to maintain flexibility under compressive loads while managing tension between them.

【技术实现步骤摘要】
飞机机身和用于飞机机身的结构性缆线政府利益声明本专利技术是在美国国家航空航天局(NASA)授予的合同号NND15AC56C和美国联邦航空管理局(FAA)授予的合同号DTFAWA-15-A-80014的政府支持下完成的。政府对本专利技术享有一定的权利。
本公开涉及一种先进的节省燃料的飞机，更具体地涉及用于先进的节省燃料的飞机的机体，并且更具体地，涉及具有改进的结构支撑元件的机身和宽主体机身(102)。
技术介绍
在经济上强烈地希望提高商用飞机的燃料效率。然而，自商业喷气机时代开始以来，基本的飞机平台还没有改变过。主导的商用飞机配置(管-翼配置)是高度优化且成熟的平台，从该平台获得进一步的燃料效率的提高正变得越来越困难。因此，已经开发了替代性商用飞机配置。除了传统管-翼配置，可以采用其他飞机配置来提高效率，如宽主体机身(102)。宽主体机身(102)提供了优于管状机身的一些优点。例如，由宽主体机身(102)产生的增加的升力意味着可以利用更小的机翼来运载飞机的重量，从而使飞行给定飞行计划需要更少的燃料。并且，宽主体机身(102)允许在机身的后部(后)端集成发动机，这能够使用被称为边界层摄入(BLI)的技术摄入在宽主体机身(102)上流过的边界层。BLI还减小了宽主体飞机的推力需求，这意味着能够使用更小的发动机来减少重量和燃料消耗二者。尽管宽主体机身(102)提供了大量的效率提高，但与管状和椭圆机身设计相比，宽主体机身(102)也带来了结构的复杂性。在椭圆机身中，通常在客舱和行李舱之间的边界处产生屈折(inflection)，在该情况下地板梁在内部对这个膨胀负载做出反应。在宽主体机身(102)的情况下，能够在宽主体机身(102)的顶部和底部产生屈折，与机身的其余部分相比，其顶部和底部的飞机外模线是大致平坦的(或平面的)。因此，在宽主体机身(102)中，还应该在顶部和底部之间竖直地竖立结构元件以抵消这些屈折；然而，由于客舱内的空间限制和美观的原因，使用传统横梁或隔板是不切实际的。鉴于上述情况，存在对一种具有克服了现有技术中的缺陷的改进结构支撑元件的新颖的宽体机身(102)的需求。
技术实现思路
本公开涉及一种先进的节省燃料的飞机，更具体地涉及用于先进的节省燃料的飞机的机体，并且更具体地，涉及具有改进的结构支撑元件的机身和宽主体机身(102)。根据第一方面，机身包含：上中心结构元件和下中心结构元件，其中上中心结构元件和下中心结构元件中的每一个被布置为穿过机身的纵向长度；通过上中心结构元件和下中心结构元件联接到彼此的一组并排机身子组件(200a)；和被布置为管理上中心结构元件与下中心结构元件之间的张力的多个张力构件，其中所述多个张力构件被配置为在压缩负载下保持柔性。根据第二方面，机身包含：宽主体机身(102)区段；第一结构元件(208a)和第二结构元件(208b)，其中第一结构元件(208a)和第二结构元件(208b)中的每一个被布置为穿过宽主体机身(102)区段的纵向长度；和被布置为管理在第一结构元件(208a)和第二结构元件(208b)之间的张力的多个张力构件，其中所述多个张力构件配置为在压缩负载下保持柔性。根据第三方面，提供了一种用于管理宽主体机身(102)中的张力的方法。所述方法可以包含：提供具有第一结构元件(208a)和第二结构元件(208b)的宽主体机身(102)，其中第一结构元件(208a)和第二结构元件(208b)中的每一个被布置为穿过宽主体机身(102)的纵向长度；和在第一结构元件(208a)和第二结构元件(208b)之间联接多个张力构件，其中所述多个张力构件被配置为在压缩负载下保持柔性。在特定方面，宽主体机身(102)区段包含经由第一结构元件(208a)和第二结构元件(208b)联接到彼此的一组并排机身子组件(200a)。在特定方面，所述一组并排机身子组件(200a)被布置为沿宽主体机身(102)区段的横向长度限定非圆形横截面。在特定方面，所述非圆形横截面包括具有双气泡(200)形状或大致椭圆形状的外模线。在特定方面，所述多个张力构件中的每一个包括缆线束(206)，该缆线束包括多个绞股(302)。在特定方面，所述多个绞股(302)包含碳纤维、钢和铝中的至少一种。在特定方面，缆线束(206)包括保护套筒(306)。在特定方面，保护套筒(306)包含对位芳族聚酰胺合成纤维。在特定方面，所述多个绞股(302)被布置为限定多个绞股(302)束，所述多个绞股(302)束被布置为限定缆线束(206)。在特定方面，所述多个绞股(302)被扭转或编织以限定所述多个绞股(302)束。在特定方面，缆线束(206)：(1)在第一末端联接到固定到第一结构元件(208a)的第一支耳配件，并且(2)在第二末端联接到固定到第二结构元件(208b)的第二支耳配件。在特定方面，缆线束(206)经由第一U形夹配件联接到第一支耳配件，并且通过第二U形夹配件联接到第二支耳配件。在特定方面，第一支耳配件经由第一角撑配件固定到第一结构元件(208a)，并且第二支耳配件经由第二角撑配件固定到第二结构元件(208b)。在特定方面，机身还包括被布置为在宽主体机身(102)区段内支撑机舱地板的多个地板梁，其中所述多个地板梁大体垂直于所述多个张力构件。在特定方面，宽主体机身(102)区段包括沿纵向长度放置的多个纵梁，其中机身蒙皮连结到所述多个纵梁。在特定方面，第一结构元件(208a)和第二结构元件(208b)中的每个经由Y形接头与宽主体机身(102)联接。在特定方面，Y形接头被配置为在飞机蒙皮和缆线束(206)之间传递至少一部分压力负载。在特定方面，宽主体机身(102)区段具有在1.0:1.25和1.0:1.75之间的高宽比。在特定方面，缆线束(206)经由第一U形夹配件联接到第一支耳配件，并且经由第二U形夹配件联接到第二支耳配件。在特定方面，缆线束(206)经由第一钩环联接到第一支耳配件，并且经由第二钩环联接到第二支耳配件。在特定方面，第一支耳配件经由第一角撑配件固定到上中心结构元件，并且第二支耳配件经由第二角撑配件固定到下中心结构元件。在特定方面，上中心结构元件和下中心结构元件中的每一个是龙骨梁或纵桁。在特定方面，所述多个张力构件沿机身组件的纵向长度均匀地分布。在特定方面，所述一组并排机身子组件(200a)中的每一个包括被布置为限定机身凸瓣形状的多个骨架，其中所述多个骨架中的每一个经由Y形接头与上中心结构元件和下中心结构元件中的每一个接合。在特定方面，所述多个骨架中的每一个被定形为在一侧裁掉的圆环。在特定方面，所述多个骨架中的每一个具有在3.5弧度和4.5弧度之间的弧长。在特定方面，机身蒙皮与所述多个纵梁中的至少一个共同固化。本专利技术的一个实施例涉及机身，其包括：宽主体机身(102)区段；第一结构元件(208a)和第二结构元件(208b)，其中第一结构元件(208a)和第二结构元件(208b)中的每一个可以被布置为穿过宽主体机身(102)区段的纵向长度；和被布置为管理第一结构元件(208a)和第二结构元件(208b)之间的张力的多个张力构件，其中所述多个张力构件可以配置为在压缩负载下保持柔性。宽主体机身(102)区段可以包括经由第一结构元件(2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机身，其包含：宽主体机身(102)区段；第一结构元件(208a)和第二结构元件(208b)，其中所述第一结构元件(208a)和所述第二结构元件(208b)中的每一个被布置为穿过所述宽主体机身(102)区段的纵向长度；和被布置为管理在所述第一结构元件(208a)和所述第二结构元件(208b)之间的张力的多个张力构件，其中所述多个张力构件被配置为在压缩负载下保持柔性。

【技术特征摘要】
2017.12.21 US 15/850,2741.一种机身，其包含：宽主体机身(102)区段；第一结构元件(208a)和第二结构元件(208b)，其中所述第一结构元件(208a)和所述第二结构元件(208b)中的每一个被布置为穿过所述宽主体机身(102)区段的纵向长度；和被布置为管理在所述第一结构元件(208a)和所述第二结构元件(208b)之间的张力的多个张力构件，其中所述多个张力构件被配置为在压缩负载下保持柔性。2.根据权利要求1所述的机身，其中所述宽主体机身(102)区段包括经由所述第一结构元件(208a)和所述第二结构元件(208b)联接到彼此的一组并排机身子组件(200a)。3.根据权利要求2所述的机身，其中所述一组并排机身子组件(200a)被布置为沿所述宽主体机身(102)区段的横向长度限定非圆形横截面。4.根据权利要求3所述的机身，其中所述非圆形横截面包括具有双气泡(200)形状或大致椭圆形的外模线。5.根据权利要求1、权利要求2、权利要求3或权利要求4所述的机身，其中所述多个张力构件中的每一个包括缆线束(206)，其中所述缆线束(206)包含多个绞股(302)。6.根据权利要求5所述的机身，其中所述多个绞股(302)包含碳纤维、钢和铝中的至少一种。7.根据权利要求5所述的机身，其中所述缆线束(206)包含保护套筒(306)。8.根据权利要求5所述的机身，其中所述多个绞股(302)被布置为限定多个绞股(302)束，其中所述多个绞股(302)束被布置为限定所述缆线束(206)。9.根据权利要求5所述的机身，其中所述缆线束(206)：(1)在第一末端被联接到固定到所述第一结构元件(208a)的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·奥诺尼，
申请(专利权)人：极光飞行科学公司，
类型：发明
国别省市：美国,US