[发明专利]抗冲击的飞行器前缘结构及具有该结构的飞行器

说明书

技术领域

本发明披露的结构大体上涉及一种具有抗冲击前缘的飞行器。

背景技术

在美国联邦航空条例的第25部分(FARs，14CFR)规定下的运输 类飞行器的适航认证要求和其他同等国际认证要求通常要求飞行器结 构能承受一定程度的飞行冲击、比如鸟撞，而不会使机身框架失效， 使得飞行器能继续飞行并安全着陆。诸如尾翼前缘(例如机翼以及水 平和竖直稳定器)的部件是机身框架的极其关键的部件。因此，为了 满足FAR第25部分(通过引用在此并入)的特定离散源损害认证要求， 飞行器必须承受4磅重(FAR§25.571[e][1])和8磅重(FAR§25.631) 的鸟类的撞击。

为了确保稳定器结构的完整性(例如在FAR§25.631所描述)， 常规的工程设计已包括物理上在前缘内部的俗称为“分离板”的附加装 置，该装置刚性附接到稳定器的主(桁)结构。在这种情况下，分离 板与前缘物理上间隔开，从而如果前缘在飞行中因鸟撞而凹陷，分离 板通过将鸟分离来吸收冲击能量，从而保护尾翼的主结构。这个传统 的提供分离板与稳定器前缘相关联的选择很有效，但由于分离板通常 都是由金属(例如铝或钢)制成的坚刚性结构部件的形式，从而增加 了明显较大的重量。

已作出为飞行器前缘提供冲击抵抗力的其他方案。例如，在国际 专利公开WO 2007/07138(通过引用在此并入)中已作出优先方案，其 中设置有一种由玻璃纤维增强铝材料形成的拱形的保护外壳，该玻璃 纤维增强铝材料可选地包括一系列分隔开的肋加固件。美国专利申请 的公开2007/0138340(通过引用在此并入)提供一种形成飞行器结构 的前缘的保护外壳，该保护外壳被化学蚀刻和/或机械磨削成椭圆形和 矩形样式，从而形成飞行中遭物体撞击时产生金属逐渐失效的折皱区 域。

发明内容

宽泛地说，优选实施例设置为具有根据国际认证要求(例如FAR 第25部分)规定的抗冲击性的飞行器前缘结构的形式。更优选地，前 缘结构是纤维增强复合材料形成的一体部件的形式。前缘结构最优选 包括拱形蒙皮和纵向延伸的内部加强件。

内部加强件最优选大体为Y形并包括平面型肋元件和一对平面型 分叉加强臂。在特别优选的实施例中，肋元件与前缘结构的纵向等分 平面共面。肋元件的前端因此可以整体附接在蒙皮的顶端的后部，而 肋的后端可整体附接到加强臂中的每个加强臂。根据特定实施例，刚 性和抗冲击性可通过使蒙皮顶端的横截面厚度大于蒙皮的附接端的横 截面厚度来实现。

可构成前缘结构实施例的纤维增强复合材料包括选自由玻璃纤 维、芳族聚酰胺纤维、碳纤维组成的组中的一种或多种增强纤维。优 选地，复合材料包括嵌入在环氧树脂中的玻璃纤维。复合材料也优选 为非导电的，从而方便安装天线和/或其他要求电绝缘的部件。

因为机身框架需要更换的零件数量大为减少，所以本发明实施的 抗冲击前缘极大的方便了飞行器结构飞行中遭鸟撞或类似结构撞击后 的维修。

本发明的这些和其他方面以及优点将通过下面优选实施例的详细 描述变得更加清楚。

附图说明

结合附图参照以下非限制性示出的实施例将更好和更全面地理解 本发明所公开的实施例，其中：

图1是飞行器尾部部分的部分透视图，示出根据本发明的一个实 施例的抗冲击前缘的代表性位置；

图2是图1中所示的抗冲击前缘的分解透视图；并且

图3是沿图2中所示的线3-3截取的抗冲击前缘的放大的横截面 正视图。

具体实施方式

附图1描绘出飞行器AC的后部，该飞行器AC包括飞行器机身F、 竖直稳定器VS并且分别包括左舷水平稳定器HSp和右舷水平稳定器 HSs。作为示例性图示，抗冲击前缘结构10安装在竖直稳定器VS上。 当然也可以理解，抗冲击前缘结构10能够类似地安装在水平稳定器 HSp、HSs上以及安装在机翼和可能存在的鸭式元件(未示出)上。