[发明专利]用于飞机机翼的桁条及其形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于飞机机翼的桁条及其形成方法。

背景技术

飞机机翼的核心是称为翼盒(wing box)的部分。翼盒延伸入飞机机身并 从翼根朝向翼梢延伸。翼盒除了提供用于发动机的附连位置以及诸如副翼、纵 倾襟翼和空气制动器的控制面之外，还提供用于机翼的上翼面和下翼面的中心 剖面。翼盒的翼面由称为翼罩的板来提供。翼罩包括多个称为桁条的结构件， 这些桁条在翼盒结构内从翼根朝向翼梢延伸。桁条设置成提供必要的结构稳定 性和整体性，以使翼罩能应付机翼上的工作负载。

当构建飞机结构时，多种考虑之一是重量和强度之间的平衡。换言之，结 构必须尽可能轻，同时又提供必要的强度和结构整体性以在工作负载下能适当 运行。机翼上的负载沿着其翼展变化，且通常朝向翼梢减小。因此，桁条可构 建成具有沿其长度变化的强度，因此减小其总重量。桁条通常通过连接或接合 桁条段来形成，每个桁条段具有与其预期负载相适应的重量特征。或者，可提 供并加工单个桁条使其沿着翼展具有不同强度以减小不必要的重量。

接合或连接桁条段的问题是：它增加翼盒的额外重量和复杂性。加工单个 桁条的问题是：桁条可被修整的量有限。

发明内容

本发明的一实施例提供一种用于飞机机翼的桁条，包括：

两个间隔开的凸缘，用于附连至翼罩板，这些凸缘具有相对的内端；

两个侧板，每个侧板与凸缘的内端中的相应一个内端形成一体，并在会聚 的平面中延伸离开凸缘；

顶板，该顶板设置在大体平行于凸缘的平面中，与侧板形成一体并使侧板 相互连接；并且

侧板中的至少一个侧板被穿孔以沿着桁条的长度形成一组间隔开的孔。

孔的容积可沿着桁条变化。孔的容积可朝向桁条的翼梢端增大。孔的容积 可在向桁条引入负载的位置周围减小。孔可沿着直线定中心。孔可沿着曲线定 中心。侧板可都被穿孔每个侧板中的孔组具有相同的尺寸和结构。孔可以是圆 形的。孔的中心可以是均匀间隔的。

另一实施例提供一种用于形成用于飞机机翼的桁条的方法，包括以下步 骤：

a)形成桁条坯件，该桁条坯件具有：

成对的间隔开的凸缘，用于附连至翼罩板，这些凸缘具有相对的内端；成 对的侧板，每个侧板与凸缘的内端中的相应一个内端形成一体，并在会聚的平 面中延伸离开凸缘；顶板，该顶板设置在大体平行于凸缘的平面中，与侧板形 成一体并使侧板相互连接；以及

b)对侧板中的至少一个侧板穿孔，以沿着桁条的长度形成一组间隔开的 孔。

桁条坯件可通过挤压形成。桁条坯件可由金属或金属合金形成。

附图说明

现将参照附图仅以示例的方式描述本发明的实施例，附图中：

图1是飞机的平面图；

图2是图1的飞机的翼盒的横截面图；

图3是图2的翼盒中的桁条的侧视立体图；

图4是图3的桁条的侧视图；以及

图5是另一实施例的桁条的侧视图。

具体实施方式

参见图1，飞机101包括附连至机身103的机翼102。机翼102包括呈翼 盒形式的中心结构件104。翼盒104从每个机翼102的翼根延伸至翼梢，并在 机翼的前缘和后缘之间延伸。翼盒104包括多个呈桁条形式的结构件105，这 些桁条从每个翼盒104的翼根延伸至翼梢。

参见图2，翼盒104两个由呈翼梁形式的侧构件201构成，侧构件201为 机翼102的前缘结构和后缘结构(未示出)提供附连位置。翼盒104的上表面 202和下表面203各由翼罩板形成，翼罩板形成机翼102的上翼面和下翼面。 桁条105附连至翼罩板202、203的内表面。

参见图3，桁条105通过挤压铝合金桁条坯件来形成。桁条坯件具有两个 隔开的、呈凸缘形式的附连构件301，以给翼罩203提供附连位置。侧板302 在会聚的平面中延伸离开凸缘301的内端。侧板302由顶板303来连接，该顶 板303形成桁条坯件横截面的冠部。因为挤压桁条坯件，所以凸缘301、侧板 302和冠部303是一体形成的。通过在桁条坯件的侧板302中加工出孔304以 沿其长度去除一定量的材料，形成最终的桁条105。孔301用来减小桁条的重 量，而孔304的形式和尺寸设计成与沿着所附连翼罩板的长度施加给桁条105 的结构整体性相适应。