[发明专利]用于调整飞机的水平稳定器的配件

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于调整飞机的水平稳定器的配件。

背景技术

通常，通过用一个或两个枢转点以及一控制点将可调整的水平稳定器与飞机接合，来执行飞机中所述稳定器的装配。为了允许水平稳定器位于其中的飞机的调整，控制点必须能够垂直地改变其位置，以允许稳定器在一枢转点或多个枢转点上枢转。为了允许控制点的位置的所述改变，通常提供借助于一配件固定的电机/心轴单元，以使得所述心轴在一个方向或另一个方向上的旋转导致控制点的向上或向下的移动。

用于固定上述电机/心轴单元的心轴的配件是通常与抗扭箱连接的金属配件，所述抗扭箱又与飞机的两个负载框架连接。用于驱动心轴的电机被固定在配件中，而经由球窝接头与电机连接的心轴相对于配件枢转，以使得水平稳定器的控制点处的力矩和为零，实际上，负载是纯垂直负载。

典型地，金属配件包括主紧固件和辅紧固件，以能够满足飞机的失效保险需求，以使得主紧固件失效的情况中，辅紧固件能够支撑所产生的负载，而不会因此威胁飞机的完整性。主紧固件通常具有凹耳，而辅紧固件具有凸耳或凹耳。

尽管近些年来具有在尽可能多的飞机部件中引入复合材料或“合成物”(例如CFRP(碳纤维增强塑料))的趋势(这是由于与铝(最常使用的金属材料)相比，此材料所包含的重量减小)，但大多数飞机制造商都不愿意使用碳纤维来制造所述配件，因为这些配件的复杂性会导致昂贵的制造成本。由于用于调整飞机的水平稳定器的电机/心轴单元的配件必须具有的相对大量的耳部和所述耳部的布置原因，在用于调整飞机的水平稳定器的电机/心轴单元的配件的情况中，此复杂性特别明显。

因此，希望能够具有一种克服了上述缺点、并由此可以简单且低成本的方式用复合材料制成的用于电机/心轴单元的配件，所述电机/心轴单元用来调整飞机的水平稳定器。

文献US 2008/0001029A1描述了一种配件，其壁部构成由复合材料制成的抗扭箱的一部分，所述配件旨在与用于调整飞机的水平稳定器的电机/心轴组件接合。根据US 2008/0001029A1所述的配件包括：两个侧壁，所述侧壁形成抗扭箱；用于将所述壁与飞机的尾部机身的两个框架连接的连接装置；以及用于接合枢转的电机/心轴单元的主紧固件；和辅紧固件。此外，通过中心件将抗扭箱的侧壁连接在一起，所述中心件形成辅紧固件，布置于所述壁之间。

根据US 2008/0001029A1所述的用于水平稳定器的电机/心轴单元的配件导致的问题是，其具有非常复杂的几何形状，特别是关于其中心件，使得其制造困难且成本高昂，而且需要额外的零件，以使配件稳定并响应于负载而实现适当的性能。

本发明旨在解决上述缺点。

发明内容

因此，本发明涉及一种由复合材料(即，碳纤维增强塑料)制成的、用于电机/心轴单元的心轴的配件，所述心轴改变了飞机的水平稳定器的紧固点的高度，以使其允许所述稳定器相对于飞机尾部机身的调整，所述稳定器布置于飞机尾部机身上。

根据本发明的配件包括：形成抗扭箱一部分的两个侧壁；和用于将所述侧壁与飞机尾部机身的两个框架连接的连接装置。根据本发明的配件的抗扭箱的两个侧壁具有U形横截面，因此它们能够不需要额外的零件便可与尾部机身的外壳连接。

根据本发明的配件又包括主紧固件和辅紧固件，以能够满足飞机的失效保险需求。

根据本发明，主紧固件由上述抗扭箱侧壁以及与所述侧壁连接的另两个端部件组成，一个端部件与第一侧壁连接，另一个端部件与第二侧壁连接。每个端部件又包括平行于侧壁延伸的第一部分、从第一部分中之一分别朝着相应的侧壁延伸的第二部分，以及均与相应侧壁抵靠地布置且与所述相应侧壁连接的第三部分，所述两个端部件由此形成Ω(omega，欧米加)形状的横截面。

两个端部件的第一部分包括各自的第一主通孔，而抗扭箱的侧壁包括各自的第二主通孔，所述第二主通孔与第一主通孔对准，由此形成主紧固件。

根据本发明的配件的辅紧固件由具有I形横截面的中心件形成，所述件在其中心部分中还包括第二通孔。具有侧壁的U形横截面的第二接头的此几何形状改进了该配件响应于横向负载的性能，这是因为所述I形横截面对形成所述配件的抗扭箱的侧壁提供更好的支撑，并且还因为U形横截面提供了对于所述壁的外壳的直接连接。此外，此配件的几何形状比根据现有技术已知的配件的几何形状更简单且更易于制造(仅在其中心件方面)。