[发明专利]飞行器结构及制造方法

说明书

背景技术

本发明涉及飞行器结构及制造方法。更为具体地但非排他性地，本发明涉及一种用于可移动地安装在飞行器的外部上的飞行器结构，该飞行器结构是空气动力结构。本发明还涉及一种具有多个这种飞行器结构的飞行器以及制造该飞行器结构的方法。

可移动的空气动力飞行器结构——比如扰流板、襟翼、缝翼、副翼、升降舵以及方向舵——制造特别地昂贵。对于扰流板的情况——其中飞行器上的每个扰流板均具有略微不同的形状——尤其是这样，这需要不同的工具来制造每个扰流板以及接触面部件。这导致了需要非常大量的定做零件。例如，常规的单过道飞行器可以具有10个扰流板(每个机翼上有5个扰流板)。由于这么大量的定做零件，制造过程通常主要是人工的以使所需的初始工具最少化。这增加了制造这些零件的续生成本。这些扰流板包括夹在两个碳纤维片状件之间的蜂窝状结构。

尽管已经考虑到使用尺寸和形状相同的扰流板，但已经发现这会过度损害空气动力性能。

本发明设法缓解上述问题。替代性地或附加性地，本发明设法提供改进的飞行器结构和/或制造方法。

发明内容

根据第一方面，本发明提供了制造第一飞行器空气动力结构和第二飞行器空气动力结构的方法，该方法包括下述步骤：制造第一结构部件和第二结构部件，其中，第一结构部件是使用尺寸和形状与第二结构部件的尺寸和形状大致相同的工具制造的；制造第一空气动力表面部件和第二空气动力表面部件，其中，第一空气动力表面部件是使用尺寸和形状与第二空气动力表面部件的尺寸和形状不同的工具制造的；将第一结构部件附接至第一空气动力表面部件从而形成第一飞行器空气动力结构；以及将第二结构部件附接至第二空气动力表面部件从而形成第二飞行器空气动力结构。

在本发明的上下文中，空气动力飞行器结构是具有如下空气动力表面的结构，该空气动力表面设计成移动以影响由飞行器所经受的空气动力载荷从而影响飞行器的速率(速度和/或方向)。这种空气动力飞行器结构通常安装在飞行器的机翼上或者水平尾翼上。

在此方法中，该结构部件可以用相同的工具制成并且例如可以用于飞行器上的每个扰流板。具有提供空气动力表面的单独部件意味着由于不同的空气动力表面部件可以用于每个扰流板，因此空气动力性能不被损害。

根据第二方面，本发明提供了用于可移动地安装在飞行器的外部上的飞行器结构，该飞行器结构是包括结构部件和空气动力表面部件的空气动力结构，该结构部件向飞行器结构提供结构上的强度和刚度，该结构部件包括用于将空气动力结构可移动地安装至飞行器外部的一体式固定件、以及附接至致动器的一体式固定件，该致动器用于对飞行器结构相对于飞行器的运动进行致动，该空气动力表面部件附接至结构部件的一侧，该空气动力表面部件提供飞行器结构的空气动力外表面。

在本发明的上下文中，空气动力外表面是在飞行期间当展开时暴露于气流的表面。

在本发明的上下文中，术语“一体式”意味着一旦成形(例如，固化)该部分是永久相同的部分。不意味着其是使用例如机械紧固件固定的部分。

具有向飞行器结构提供强度和刚度的结构部件允许相同的结构部件用于多个飞行器结构中的每个飞行器结构。例如，具有相同尺寸和形状的结构部件(并且因此可以使用相同的工具制造)可以用于飞行器上的每个扰流板。具有提供空气动力表面的单独部件意味着由于不同的空气动力表面部件能够用于每个扰流板，因此空气动力性能不被损害。

优选地，该结构部件提供空气动力结构的绝大部分的结构上的强度和刚度，并且其中由空气动力表面部件提供的结构上的强度和刚度是极少的。

优选地，该飞行器结构是扰流板、襟翼、缝翼、副翼、升降舵或方向舵。更优选地，该飞行器结构是扰流板。

优选地，空气动力表面部件通过锁定特征附接至该结构部件。这些锁定特征可以是“卡扣”偏置凸部的形式。替代性地或附加性地，空气动力表面部件可以用传统的机械紧固件、比如螺栓或铆钉附接至结构部件。

优选地，空气动力表面部件的面积大于结构部件的面积，使得结构部件大致上被空气动力表面部件覆盖。这意味着结构部件不需要特定的空气动力特性。

优选地，该结构部件的面积大致上由具有内部加劲元件(stiffening element)的框架结构限定。

优选地，该空气动力表面部件具有与空气动力外表面相反的配合表面，配合表面在其上具有与结构部件的框架结构相对应的接触面图案(interface pattern)。这允许在制造期间空气动力表面部件易于与结构部件对齐。接触面图案可以共同固化或共同模制至空气动力表面部件。