[发明专利]结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种结构。更具体地，但是非排他性地，本发明涉及一种例如机翼、水平稳定器或竖向稳定器的飞行器结构。

背景技术

常规飞行器机翼具有翼盒，该翼盒由上空气动力盖和下空气动力盖、前翼梁和后翼梁以及沿着翼盒的翼展方向长度间隔开的一系列横向翼肋形成。每个翼肋均螺栓连接至上盖和下盖并在上盖与下盖之间反作用于燃料压力载荷。

这种翼盒的组装由于需要制造、钻孔、填入垫片并且然后将许多部件螺栓连接在一起而可能是非常耗时且复杂的。常规翼盒还非常重并且并不总是最有效地利用诸如复合材料之类的现代航空材料。

需要设计一种具有减少的零件数、简化的制造过程以及改进的机械性能的飞行器翼盒或类似结构。

发明内容

本发明的第一方面提供了一种具有翼板、纵梁和翼肋的结构，其中，该纵梁包括接合至翼板的纵梁凸缘和远离纵梁凸缘延伸的纵梁腹板；并且该翼肋包括翼肋腹板和翼肋脚部，该翼肋脚部具有接合至纵梁腹板的翼肋脚部凸缘、接合至翼板或接合至纵梁凸缘的第一翼肋脚部基部部分和第二翼肋脚部基部部分、以及接合至翼肋腹板的翼肋脚部腹板；其中，翼肋脚部凸缘通过第一拐角连接至翼肋脚部腹板，该第一拐角包括从翼肋脚部凸缘经由第一拐角连续地延伸到翼肋脚部腹板中的至少一个层，第一翼肋脚部基部部分通过第二拐角连接至翼肋脚部凸缘，该第二拐角包括从第一翼肋脚部基部部分经由第二拐角连续地延伸到翼肋脚部凸缘中的至少一个层，并且第二翼肋脚部基部部分通过第三拐角连接至翼肋脚部腹板，该第三拐角包括从第二翼肋脚部基部部分经由第三拐角连续地延伸到翼肋脚部腹板中的至少一个层。

翼肋脚部的连续结构使该翼肋脚部能够形成为单件。这使该结构中的部件的数目能够被减少并提供了整体结构的总重量被减少的可能性。

翼肋脚部凸缘与纵梁腹板之间的连接提供了稳健的载荷路径。典型地，翼肋脚部凸缘通过能够将剪切状态下的载荷从纵梁腹板传递至翼肋脚部凸缘的接合而被接合至纵梁腹板。

翼肋脚部的结构还使多个凸缘角度能够被调节或补偿，这减少了与为满足公差及配合要求对接合进行控制相关联的时间和成本。

典型地，翼肋脚部凸缘、第一翼肋脚部基部部分和第二翼肋脚部基部部分以及翼肋脚部腹板被一体地形成。例如，翼肋脚部凸缘、翼肋脚部腹板和翼肋脚部基部部分可以形成为单件，然后弯曲或折叠该单件以形成第一拐角、第二拐角和第三拐角。替代性地，翼肋脚部凸缘、翼肋脚部腹板和翼肋脚部基部部分可以通过借助于自动铺带机来将它们铺放在模具上而一体地形成，其中，随着带材被铺放在模具上而形成了第一、第二和第三拐角。替代性地，翼肋脚部凸缘、翼肋脚部腹板和翼肋脚部基部部分可以通过注塑模制或铸造而一体地形成。

不管形成翼肋脚部的方法如何，围绕拐角延伸的层均在翼肋脚部的通过拐角连接的相邻部分之间提供高效的载荷传递。

优选地，翼肋脚部包括围绕第一拐角、第二拐角和第三拐角延伸的至少一个层。

该结构可以仅具有单个翼板。替代性地，该结构还可以包括与第一翼板相对的第二翼板。翼肋腹板被设置成在第一翼板与第二翼板之间传递载荷(例如燃料压力载荷)。典型地，翼肋腹板或者直接地或者经由额外的翼肋脚部接合至第二翼板。

该结构可以具有仅一个纵梁，但是该结构更典型地具有接合至翼板的多个纵梁，其中，每个纵梁均通过相应的翼肋脚部来接合至翼肋腹板。

该结构可以具有仅一个翼肋，或者该结构可以具有不止一个翼肋，其中，每个翼肋均通过相应的翼肋脚部接合至纵梁。

该翼板典型地为具有宽度和长度的长形件。

该纵梁典型地为具有宽度和长度的长形件。纵梁的功能为通过沿着纵梁的长度抵抗弯曲载荷来使翼板硬化。

翼板和纵梁的长度典型地大致平行。

翼肋典型地横穿翼板的宽度延伸。

纵梁可以具有包括T形、Z形或顶帽形的各种各样的横截面形状。

纵梁腹板可以为远离纵梁向长形边缘延伸的叶片。

翼肋可以与翼板形成液密密封。替代性地，翼肋可以允许液体流经该翼肋，例如可以在翼肋腹板与翼板之间设置间隙，该间隙被设置成允许液体流过该间隙。

典型地，翼肋腹板具有边缘，该边缘具有凹口或切口，纵梁腹板穿过该凹口或切口。在密封翼肋的情况下，那么纵梁腹板可以与翼肋腹板形成液密密封。替代性地，在翼肋腹板与纵梁腹板之间设置间隙，该间隙被设置成允许液体流过该间隙。