[发明专利]飞离纵梁端盖

说明书

本发明涉及飞离纵梁端盖。提供了用于利用纵梁端盖的系统和方法。一个实施方式是一种形成纵梁的方法。该方法包括铺设包括纤维增强材料的纵梁预制件，将纵梁预制件放置到蒙皮面板预制件上，将端盖结合到纵梁预制件和蒙皮面板预制件，以及在端盖结合到纵梁预制件和蒙皮面板预制件的同时共固化纵梁预制件和蒙皮面板预制件，产生包括端盖的复合部件。

技术领域

本公开涉及制造领域，尤其涉及用于飞行器的纵梁的制造。

背景技术

用于飞行器的纵梁(例如，飞行器的机翼)可以由复合材料制成。这些纵梁可以作为预制件被铺设、被加工成纵梁，然后被共固化到机翼蒙皮，以形成完整的机翼或其一部分。当以这种方式制造纵梁时，纵梁被铺设并固化，使得它们终止于机翼蒙皮内。然后在固化完成之后，可以以期望的斜率将纵梁切割成期望的尺寸。从纵梁到蒙皮的过渡通常称为“纵梁过渡段”，并用于在复合机翼结构中传递载荷。

以这种方式制造由复合材料制成的纵梁可能导致超出公差的边缘状态，并且超出公差状态是不期望的，因为它们可能需要返工。同时，由于可能需要复杂的几何形状，可能难以以期望的斜率来铺设和固化预制件。

因此，期望具有一种考虑到上述问题中的至少一些以及其它可能的问题的方法和设备。

发明内容

本文所述的实施方式提供了用于纵梁的刚性端盖，该刚性端盖呈现出用于终止纵梁的期望的斜率和纵梁过渡段质量。这些端盖固定到用于纵梁的预制件，以形成复合部件的整体部分。端盖消除了将预制件成形为特定的斜率的需要，同时还消除了在固化之后切割纵梁的需要。端盖形成在固化期间将所需形状强制形成(enforce)到纵梁上的飞离工具(flyaway tooling)，同时还在机翼已经被制造之后在机翼内承受和传递载荷。一个实施方式是一种形成纵梁的方法。该方法包括：铺设包括纤维增强材料的纵梁预制件，将纵梁预制件放置到蒙皮面板预制件上，将端盖结合到纵梁预制件和蒙皮面板预制件，以及在端盖结合到纵梁预制件和蒙皮面板预制件的同时共固化纵梁预制件和蒙皮面板预制件，产生包括端盖的复合部件。

另一实施方式是一种包含编程指令的非暂时性计算机可读介质，所述编程指令在由处理器执行时可操作用于执行形成纵梁的方法。该方法包括：铺设包括纤维增强材料的纵梁预制件，将纵梁预制件放置到蒙皮面板预制件上，将端盖结合到纵梁预制件和蒙皮面板预制件，以及在端盖结合到纵梁预制件和蒙皮面板预制件的同时共固化纵梁预制件和蒙皮面板预制件，产生包括端盖的复合部件。

另一实施方式是一种制品。该制品包括复合部件。该复合部件包括纤维增强材料制成的蒙皮面板、共固化到蒙皮面板的纤维增强材料的纵梁、以及共同结合到纵梁和蒙皮面板的端盖，并且该端盖包括与来自纵梁的纤维增强材料重叠的斜面。

另一实施方式是一种用于纵梁的端盖。该端盖包括凸缘、从凸缘延伸并使凸缘逐渐变薄的斜面、从凸缘突出的腹板、以及从腹板延伸并使腹板逐渐变薄的斜面。

另一实施方式是一种用于制造复合部件的方法，该方法包括：形成蒙皮面板预制件，将垫板工具端结合到蒙皮面板预制件上，将纵梁预制件锚固在蒙皮面板预制件和垫板工具端处，以及将蒙皮面板预制件和纵梁预制件与垫板工具端共固化。

另一实施方式是一种呈用于飞行器的飞离工具形式的设备。该设备包括端盖，该端盖包括凸缘、从凸缘延伸并使凸缘逐渐变薄的斜面、从凸缘突出的腹板、以及从腹板延伸并使腹板逐渐变薄的斜面。端盖在制造期间支撑用于纵梁的预制件，并且被集成到完成的纵梁中作为飞行器的部件。

根据本公开的一个方面，一种形成纵梁的方法，所述方法包括：

铺设包括纤维增强材料的纵梁预制件(202)；

将所述纵梁预制件放置到蒙皮面板预制件上(204)；

将端盖结合到所述纵梁预制件和所述蒙皮面板预制件(206)；以及