[发明专利]横向拼接板，以及用于为了创建机舱室将两个尤其是卷绕的碳纤维合成材料-机身部分连接的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种横向拼接板，该横向拼接板用于在分别形成横向接缝的情况下通过连接多个尤其是以卷绕法制成的碳纤维合成材料-机身部分来创建飞机的机舱室。

此外，本发明涉及一种用于连接机身部分，尤其是以卷绕法制成的碳纤维合成材料-机身部分的方法，所述方法还用于通过这种横向拼接板来创建用于飞机的机舱室。

背景技术

在现代的飞机制造中，在形成环绕的横向接缝的情况下多个机身部分借助于横向拼接板接合在一起成为完整的飞机机身。优选通过分别与机身部分的彼此相互接合的端部铆接的方式将横向拼接板铆接。在横向接缝的两侧上，依据局部的负载分布以环绕横向拼接板和机身部分蒙皮的方式设置两个或者三个铆钉排列。在机身部分的上部区域中优选将三个铆钉排列设置在横向接缝的两侧，因为在所述区域中基本上出现飞机机身的纵向方向上的拉力负载。在横向接缝的下部区域中，如果决定性的结构负载通过压力产生，通常将两个铆钉排列设在环绕的横向接缝的两侧上。

用于制造横向拼接板而插入的材料通常与用于机身部分或者机舱室蒙皮的材料相关联。通过横向拼接板将拉力/压力、剪力以及周向力从机身部分传递到分别相邻的机身部分。

为了减轻重量，更多地以卷绕法通过复合材料，例如通过碳纤维增强的环氧树脂制成机身部分(碳纤维合成材料-机身部分)。由于卷绕的碳纤维合成材料-机身部分的通常大的横截面尺寸，产生了由制造引起的不可避免的，尤其是待接合在一起的机身部分之间的径向的尺寸偏差，所述尺寸偏差妨碍或者使得不可能以无应力的方式将机身部分接合在一起。出现的尺寸偏差通常不能够通过传统的横向拼接板来补偿。

然而由于遇到的公差问题，卷绕的碳纤维合成材料-机身部分不能直接与另一个卷绕的碳纤维合成材料-机身部分相连接。更确切地说，在每个卷绕的碳纤维合成材料-机身部分上通常随后出现由至少两个壳层组成的碳纤维合成材料-机身部分，以能够更好地补偿径向公差，由此自然提高了制造成本。用于公差补偿的另一个可能方法在于使用以固体的或者液体的形式的补偿装置，所述补偿装置从制造技术的观点看当然同样也是不利的，因为这是耗费时间的。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种横向拼接板，该横向拼接板具有足够高的柔性，以便在没有附加的公差补偿措施的情况下使得能够直接将两个卷绕的碳纤维合成材料-构件-机身部分彼此相互接合

所述目的通过具有权利要求1的特征的横向拼接板实现。

由于以下原因，即横向拼接板具有至少两个相叠的板部并且在板部的每个中设置多个纵向狭缝以便用于机身部分之间的径向公差补偿以及板部中的纵向狭缝分别以相互偏置的方式设置，因此获得了多层的横向拼接板尤其是在相对于机身的纵向轴线的径向方向上的高柔性，使得在没有另外的公差补偿措施的情况下将两个卷绕的碳纤维合成材料-机身部分接合在一起。尤其是，至少两个分别相邻的板部的纵向狭缝在周向方向上看起来彼此相互偏置或者相间隔，使得所述纵向狭缝没有彼此相叠。

板部中的纵向狭缝分别以彼此相互偏置的方式设置，使得没有出现穿过狭缝的连续的路径，此外由此改善了横向拼接板连接的压力密封性以及强度。通过各个的板部中的纵向狭缝的数量和布置结构能够影响横向拼接板的柔性。横向狭缝之间的距离选择得越小，横向拼接板的柔性就越高，能够补偿机身部分之间的越大的容许偏差并且在装配中出现的构件应力就越小。

为了连接两个机身部分，优选使用至少三个或者四个根据本发明构造的横向拼接板，所述横向拼接板以彼此相互连接且在内侧与两个机身部分相连接的方式在横向接缝区域中基本上将机身部分的横截面形状的整个周向长度覆盖。

横向拼接板的一个改进方案提出，至少两个相叠的板部的材料厚度总体看起来大于机身部分的蒙皮的厚度。因此，在横向接缝区域中可能出现损坏，例如在疲劳现象后形成裂缝，更确切地说在机身部分的更容易被检查的蒙皮内。

根据另一个有利的构造的说明，纵向狭缝以均匀地彼此相互间隔的方式设置在板部中。所述构造在径向方向上越过机身部分的整个周边使实现了均匀的公差补偿。

横向拼接板的另一个改进方案提出，使用相同的材料，尤其是铝合金材料或者碳纤维合成材料-复合材料用于待接合在一起的机身部分的蒙皮。因此避免了横向拼接板和卷绕的碳纤维合成材料-机身部分之间的腐蚀问题。

根据又一个构造的说明，板部中的纵向狭缝具有凹槽，尤其是圆形凹槽。此外，圆形的截面阻止了当横向拼接板在径向方向上分开时产生裂缝。同时提高了横向拼接板在径向方向上的可移动性。