[发明专利]不使用穿过复合材料结构体的紧固件而能连接复合材料结构体的方法及航空器

说明书

技术领域

本发明涉及航空器领域，尤其是涉及一种飞机，并涉及不使用穿过复合材料结构体的紧固件而能够连接复合材料结构体的方法。本发明是基于系列号为61/742,597的美国临时申请，申请日为2012年8月15日，该申请的内容作为参考引入本文。

背景技术

现有的很多航空器，如飞机具有机身与机翼，连接机翼与机身的传统方法是使用紧固件将两者接合起来。越来越多的飞机使用复合材料制成，其机身与机翼通常皆为复合材料结构，这些复合材料结构体通常包括多层结构，使用传统方法连接机身与机翼，必须在复合材料结构体上打孔，并在孔上穿过螺栓、铆钉等紧固件。这种工艺存在以下的缺点：

打孔可能造成复合材料结构体多层结构的分层式被破坏。

须针对复合材料结构体进行剪裁，剪裁会弱化结构体的结构，因此必须使用额外的材料来补强，造成了飞机重量的增加。

紧固件会造成局部的应力集中，应力集中的位置容易发生结构损坏的现象。

紧固件与复合材料结构体接触的位置易发生锈蚀现象。

发明内容

本发明的主要目的是提供大幅度减少、甚至于完全消除以上所述缺点的不使用穿过复合材料结构体的紧固件而能够连接复合材料结构体的方法。

本发明的另一目的是提供一种结构更为安全、维护更为简单经济、使用寿命更长的航空器。

为了实现上述的主要目的，本发明提供的不使用穿过复合材料结构体的紧固件而能够连接复合材料结构体的方法是使用带子将航空器的机身与机翼捆绑以实现机身与机翼的连接。本发明的方法是使用带子将航空器的机身与机翼捆绑连接，带子可以是闭合环状的带子，也可以是两端固定在机身上，带子将机身与机翼捆绑，或者带子的两端固定在机翼上，带子绕机身的大部并将机身与机翼捆绑连接。

一个优选的方案是，带子由钢质或复合材料制成。

一个优选的方案是，机身上设有纵梁，带子穿过该纵梁，且纵梁内设有桥部，带子沿着桥部的上表面延伸，桥部在纵梁的纵向方向上可以前后移动。

并且，纵梁上设有两个开口，带子自其中一个开口穿入纵梁，并从另一个开口穿出纵梁，开口的宽度大于带子的宽度，带子可以在开口的宽度方向上调整位置。

进一步的方案是，机身与机翼之间设有填隙物，填隙物的上表面的形状与机身的下表面的形状吻合，填隙物的下表面的形状与机翼上表面的形状吻合，填隙物与机身之间和/或填隙物与机翼之间填充有由聚合物制成的薄板。

本发明还提供一种航空器，其具有机身与机翼，并且使用带子将机身与机翼捆绑以实现机身与机翼的连接。

进一步地，机身上设有纵梁，带子穿过该纵梁，且纵梁内设有桥部，带子沿着桥部的上表面延伸，桥部在纵梁的纵向方向上可以前后移动。

上述的方法避免了大量紧固件的使用与在复合材料表面打孔的需要，此外还具备以下优点：可以快速地更换机身、可微调机翼的纵向位置来调整飞机的重心位置、增加了机翼的携油量、简化了生产工艺、减轻飞机的重量、延长了复合材料的疲劳寿命、降低飞机的维修成本。

附图说明

图1是本发明第一个实施例中机翼与机身连接图，图中显示了机身、机翼、填隙物以及连接机身与机翼的带子。

图2是本发明第一个实施例中机身与机翼连接的结构图，图中下方为连接机身与机翼的带子。

图3是本发明第一个实施例中翼箱与机身纵梁被剖开的视图，图中示意了带子的环绕路径以及桥部、纵梁隔离壁等部件。

图4是本发明第一个实施例中纵梁被剖开的视图，图中显示带子在纵梁中的走向，每个纵梁中内有两条带子。

图5是本发明第二个实施例中机翼与机身连接图，图中显示了机身、机翼、填隙物以及连接机身与机翼的带子。

图6是本发明第二个实施例中机身与机翼连接的结构图，图中下方为连接机身与机翼的带子。

图7是本发明第二个实施例中翼箱与机身纵梁被剖开的视图，图中示意了带子的环绕路径以及桥部、纵梁隔离壁等部件。

图8是本发明第二个实施例中纵梁被剖开的视图，图中显示带子在纵梁中的走向，每个纵梁中内有两条带子。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式