用于飞机的机翼的操纵面及制造该操纵面的方法技术

本申请涉及用于飞机的机翼的操纵面及制造该操纵面的方法。一种薄的、轻质的操纵面通过热塑性部件的感应固结来制造。操纵面包括与后区段共固结的前区段。前区段包括覆盖件，并且后区段包括被外蒙皮覆盖的桁架芯体。且后区段包括被外蒙皮覆盖的桁架芯体。且后区段包括被外蒙皮覆盖的桁架芯体。

【技术实现步骤摘要】
用于飞机的机翼的操纵面及制造该操纵面的方法


[0001]本公开总体上涉及一种复合飞机结构，并且更具体地涉及由共固结的热塑性部件形成的操纵面(control surface，控制面)以及使用感应固结制造该操纵面的方法。

技术介绍

[0002]用于飞机的操纵面有时使用复合材料制造，在该复合材料中蜂窝芯体夹在两个外面板之间，这些全部由热固性材料形成。蜂窝芯体和面板在高压釜中在相对低的压力和温度下共固化，从而导致在操纵面的整个区域上面板连续附接到蜂窝芯体该连续附接使得操纵面更易传播面板和芯体之间的脱粘。由于固化所需的时间，由热固性材料制成的操纵面生产起来也是耗时的。虽然上述类型的操纵面对于许多应用是令人满意的，但是它们可能不适用于其中机翼较薄但需要较大的断裂韧性和残余强度的较新应用，特别是当在较高的工作温度下操作时。
[0003]因此，需要这样一种操纵面，即该操纵面相对易于制造并且具有更高的结构性能特征，特别是在较高的工作温度下。还需要一种以较高生产率制造这种操纵面的方法。

技术实现思路

[0004]本公开总体上涉及一种在飞机中使用的复合结构，并且更具体地涉及一种轻质操纵面，该操纵面表现出高残余强度、改善的断裂韧度特性和损伤容限。
[0005]根据一个方面，提供了一种用于飞机的机翼的操纵面。操纵面包括前区段和后区段。前区段包括由热塑性材料形成的覆盖件。
[0006]根据另一方面，提供了一种用于飞机的机翼的操纵面。操纵面包括桁架芯体和覆盖桁架芯体的蒙皮。该操纵面还包括构造成覆盖该桁架芯体的端部的覆盖件。
[0007]根据又一方面，提供了一种制造用于飞机的操纵面的方法。该方法包括制造操纵面的第一区段和第二区段并将它们组装在一起。制造第一区段包括制造覆盖件、制造翼梁并将翼梁附接至覆盖件。制造第二区段包括制造桁架芯体并在该桁架芯体上施加蒙皮。
[0008]根据另一方面，提供了一种制造用于飞机的操纵面的方法，包括制造覆盖件、翼梁、桁架芯体并在该桁架芯体上施加蒙皮。覆盖件和翼梁焊接在一起。
[0009]所公开的操纵面的优点之一是，该操纵面相对薄且重量轻，但是表现出较高的残余强度和改进的断裂韧性特性以及损伤容限。另一个优点是，操纵面可在较高的使用温度下操作。另一个优点是，可较容易地以较高的生产率制造操纵面。
[0010]根据本公开的一方面，一种用于飞机的机翼的操纵面，包括：前区段，该前区段包括由热塑性材料形成的覆盖件；以及后区段，接合到前区段并由热塑性材料形成。
[0011]有利地，该操纵面是这样的操纵面，其中，后区段包括桁架芯体。
[0012]优选地，该操纵面是这样的操纵面，其中，前区段包括由热塑性材料形成的翼梁，并且覆盖件和翼梁共固结。
[0013]优选地，该操纵面是这样的操纵面，其中，后区段包括桁架芯体，并且桁架芯体中
包括切口，该切口形成桁架芯体和翼梁之间的接触区域。
[0014]优选地，该操纵面是这样的操纵面，其中，桁架芯体包括沿操纵面的弦向方向延伸的腹板，并且操纵面还包括位于桁架芯体的前端处并构造为在桁架芯体的前端处支撑腹板的板。
[0015]优选地，该操纵面是这样的操纵面，其中，板粘合地附接至桁架芯体的前端。
[0016]优选地，该操纵面是这样的操纵面，其中，板焊接至桁架芯体的前端。
[0017]优选地，该操纵面是这样的操纵面，其中，板包括构造为在其中接收桁架芯体的前端的槽。
[0018]优选地，该操纵面是这样的操纵面，其中，桁架芯体由热塑性材料形成并包括顶弦杆、底弦杆以及连接顶弦杆和底弦杆的多个腹板。
[0019]优选地，该操纵面是这样的操纵面，其中，腹板在操纵面的翼展方向上延伸。
[0020]优选地，该操纵面是这样的操纵面，其中，腹板在操纵面的弦向方向上延伸。
[0021]优选地，该操纵面是这样的操纵面，其中，前区段包括由热塑性材料形成并覆盖顶弦杆和底弦杆的蒙皮。
[0022]根据本公开的另一方面，一种用于飞机的机翼的操纵面包括：桁架芯体；蒙皮，覆盖桁架芯体；以及覆盖件，构造成覆盖桁架芯体的端部。
[0023]有利地，操纵面还包括位于覆盖件和桁架芯体之间并附接至覆盖件和桁架芯体的翼梁。
[0024]优选地，该操纵面是这样的表面，其中，桁架芯体、覆盖件和翼梁中的每一者均由热塑性材料形成。
[0025]优选地，该操纵面是这样的表面，其中，桁架芯体包括顶弦杆、底弦杆以及连接顶弦杆和底弦杆的多个腹板。
[0026]优选地，该操纵面是这样的表面，其中，桁架芯体中包括切口，该切口形成桁架芯体和翼梁之间的接触区域。
[0027]优选地，该操纵面还包括位于翼梁和桁架芯体之间的板，该板中包括槽，该槽构造成将桁架芯体的端部接收并支撑在其中。
[0028]优选地，该操纵面是这样的表面，其中，蒙皮中包括接头，并且翼梁包括横跨接头的帽形件。
[0029]优选地，该操纵面是这样的表面，其中，翼梁和覆盖件共固结。
[0030]优选地，该操纵面是这样的表面，其中，覆盖件、桁架芯体和翼梁是固结结构。
[0031]根据本公开的另一方面，一种制造用于飞机的操纵面的方法包括：制造操纵面的第一区段，包括制造覆盖件、制造翼梁以及将翼梁附接至覆盖件；制造操纵面的第二区段，包括制造桁架芯体以及在桁架芯体上施加蒙皮；以及将第一区段和第二区段组装在一起。
[0032]有利地，该方法是这样的方法，其中，制造覆盖件包括在铺设心轴上铺设纤维增强热塑性织物的板层，制造翼梁包括铺设纤维增强热塑性带的板层，以及将翼梁附接至覆盖件。
[0033]优选地，该方法是这样的方法，其中，将翼梁附接至覆盖件通过使用感应加固来执行。
[0034]优选地，该方法是这样的方法，其中，制造桁架芯体包括铺设腹板、顶弦杆和底弦
杆，并且使腹板以及顶弦杆和底弦杆共固结，并且施加蒙皮包括在顶弦杆和底弦杆上铺设纤维增强热塑性织物的板层。
[0035]优选地，该方法还包括在桁架芯体中形成切口，该切口限定构造成接触并接合至翼梁的接触区域。
[0036]优选地，该方法是这样的方法，其中，将第一区段和第二区段组装在一起通过使用感应固结来执行。
[0037]优选地，该方法还包括制造板，该板中具有构造成接收桁架芯体的部分的槽，将桁架芯体的部分插入到槽中，并且将桁架芯体的部分与板粘合地结合。
[0038]优选地，该方法是这样的方法，其中，将第一区段和第二区段组装在一起使用利用智能感受器(susceptor，承受器)的感应固结来执行。
[0039]优选地，该方法是这样的方法，其中，将第一区段和第二区段组装在一起通过感应焊接来执行。
[0040]根据本公开的另一方面，一种制造用于飞机的操纵面的方法包括：制造覆盖件、翼梁、桁架芯体，并且在桁架芯体上施加蒙皮；以及将覆盖件和翼梁焊接在一起。
[0041]有利地，该方法还包括通过感应固结将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于飞机的机翼的操纵面，其中，所述操纵面包括：前区段，所述前区段包括由热塑性材料形成的覆盖件；以及后区段，所述后区段接合至所述前区段并由热塑性材料形成。2.根据权利要求1所述的操纵面，其中，所述后区段包括桁架芯体。3.根据权利要求1所述的操纵面，其中，所述前区段包括由热塑性材料形成的翼梁，并且所述覆盖件和所述翼梁共固结。4.根据权利要求3所述的操纵面，其中：所述后区段包括桁架芯体，并且所述桁架芯体中包括切口，所述切口形成所述桁架芯体和所述翼梁之间的接触区域。5.根据权利要求2所述的操纵面，其中：所述桁架芯体包括在所述操纵面的弦向方向上延伸的腹板，并且所述操纵面还包括板，所述板位于所述桁架芯体的前端处并构造为在所述桁架芯体的所述前端处支撑所述腹板。6.根据权利要求5所述的操纵面，其中，所述板粘合地附接至所述桁架芯体的所述前端。7.根据权利要求5所述的操纵面，其中，所述板焊接至所述桁架芯体的所述前端。8.根据权利要求5所述的操纵面，其中，所述板包括槽，所述槽构造成将所述桁架芯体的所述前端接收在所述槽中。9.根据权利要求2所述的操纵面，其中，所述桁架芯体由热塑性材料形成并包括顶弦杆、底弦杆以及连接所述顶弦杆和所述底弦杆的多个腹板。10.根据权利要求9所述的操纵面，其中，所述腹板在所述操纵面的翼展方向上延伸。11.根据权利要求9所述的操纵面，其中，所述腹板在所述操纵面的弦向方向上延伸。12.根据权利要求9所述的操纵面，其中，所述前区段包括由热塑性材料形成并覆盖所述顶弦杆和所述底弦杆的蒙皮。13.一种用于飞机的机翼的操纵面，其中，所述操纵面包括：桁架芯体；蒙皮，所述蒙皮覆盖所述桁架芯体；以及覆盖件，所述覆盖件构造为覆盖所述桁架芯体的端部。14.根据权利要求13所述的操纵面，还包括翼梁，所述翼梁位于所述覆盖件和所述桁架芯体之间并附接至所述覆盖件和所述桁架芯体。15.根据权利要求14所述的操纵面，其中，所述桁架芯体、所述覆盖件和所述翼梁中的每一者由热塑性材料形成。16.根据权利要求13所述的操纵面，其中，所述桁架芯体包括顶弦杆、底弦杆以及连接所述顶弦杆和所述底弦杆的多个腹板。17.根据权利要求14所述的操纵面，其中，所述桁架芯体中包括切口，所述切口形成所述桁架芯体和所述翼梁之间的接触区域。18.根据权利要求14所述的操纵面，还包括位于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰弗里，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：