[發明專利]雙蒙皮結構

有效

• 申請號: 201080061300.0
• 申請日: 2010-11-19
• 公開（公告）號: CN102712144A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: C·基爾;E·瓊斯;J·埃利奧特;D·埃德蒙斯;G·馬倫戈
• 申請（專利權）人: 吉凱恩航空服務有限公司
• 主分類號: B29C70/46
• 分類號: B29C70/46;B29D99/00;B29C33/68;B64C3/20
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 胡曉萍

技術領域

本發明涉及一種包括雙蒙皮結構的制造件（下文稱為制件）以及制造此種制件的方法。具有此種結構的此種制造件可例如用在航空和航天工業中。

背景技術

雙蒙皮結構使用于不同應用中。例如，用于翼型結構的典型機身設計包括由各個單體部件形成的實質雙蒙皮結構。上蒙皮和下蒙皮提供與氣流表面的光滑對接。在已知的機身設計中，上蒙皮和下蒙皮通常彼此隔開并且利用結構件連接在一起，這些結構件通常是稱為翼梁的槽鋼結構并沿翼展（機翼長度）方向延伸。翼梁的功能在于維持機翼的空氣動力學型面，對該結構所經受的大部分載荷發揮作用，提供燃料箱邊界（適用的話），并為機翼的路線安裝設置提供大部分載荷路徑。這些已知的機身設計還可包括翼肋。這些翼肋是弦寬結構（沿飛行方向延伸），且這些弦寬結構還將上蒙皮和下蒙皮連接在一起并且提供多種功能。這些功能可以是：保持機翼的空氣動力學型面，將由蒙皮所聚集的氣壓傳遞至翼梁，使局部集中的載荷輸入分散，使機翼彎曲載荷重新分布，為蒙皮和縱梁翼撓曲提供橫向端部支承，對遠離翼梁的擠壓力起反作用，以及支承內部系統。此種傳統構造通常通過使用諸如鉚釘和螺栓之類金屬緊固件來提供。

還已知同時使用金屬和復合物變型以及它們的組合。此種翼型結構復雜度與匹配幾何形狀的需求以及單體部件的絕對數目有關，會致使傳統的技術效率低且昂貴。

因此，對以下方面有需求：減少這些結構的部件數量和安裝時間，減少緊固件的數量以及緊固件的安裝時間，使部件對接需要考慮的事項最少化，產生潛在的輕型化方案，以及在可能的情形下使用適用的自動化制造方法。

本發明的目的是實現這些目標中的至少一些目標。

發明內容

在所附獨立和從屬權利要求中闡述本發明的各具體方面。從屬權利要求的特征組合可與獨立權利要求的特征適當組合且并不僅限于權利要求書明確闡述的內容

本發明的一方面提供一種制件，該制件包括：第一蒙皮；第二蒙皮；以及中間結構，該中間結構包括：多個第一接觸部分，該多個第一接觸部分連接于第一蒙皮的內表面，多個第二接觸部分，該多個第二接觸部分連接于第二蒙皮的內表面，以及多個互連腹板部分，該多個互連腹板部分與第一和第二接觸部分成一體并且在其中一個第一接觸部分和其中一個第二接觸部分之間延伸，以形成在第一和第二蒙皮的內表面之間交替的內部支承結構。

在一個示例中，該制件是小翼，該小翼構造成從機翼的端部向上延伸。

本發明的另一方面提供一種三角形填充件，該三角形填充件用于第一層疊復合構件和第二層疊復合構件之間的外角部，該第二層疊復合構件包括在第一層疊復合構件附近的第一部分以及相對于第一層疊復合構件以一角度遠離該第一層疊復合構件延伸的第二部分。

本發明的一方面提供一種制造制件的方法，該制件包括第一蒙皮、第二蒙皮以及中間結構，該中間結構包括多個第一接觸部分、多個第二接觸部分以及多個互連腹板部分，其中多個第一接觸部分連接于第一蒙皮的內表面，多個第二接觸部分連接于第二蒙皮的內表面，而多個互連腹板部分與第一和第二接觸部分成一體并且在其中一個第一接觸部分和其中一個第二接觸部分之間延伸，以形成在第一和第二蒙皮的內表面之間交替的內部支承結構，且該方法包括：由復合材料單獨地形成第一蒙皮、第二蒙皮以及中間結構；以及使用將第一蒙皮、第二蒙皮以及中間結構共固化的至少一個方法步驟來裝配該制件。

本發明的另一方面提供一種用于對形成在第一層疊復合構件和第二層疊復合構件之間的外角部進行強化的方法，該第二層疊復合構件包括在第一層疊復合構件附近的第一部分以及相對于該第一層疊復合構件以一角度遠離第一層疊復合構件延伸的第二部分，且該方法包括在第一層疊復合構件和第二層疊復合構件之間的外角部中形成由復合材料所形成的外部三角形填充件。

本發明的又一方面提供一種形成用于制件的中間結構的方法，該制件包括第一蒙皮、第二蒙皮以及該中間結構，且該方法包括：將預浸漬纖維片堆疊在模芯和第二工具上，該模芯可剝離地安裝在第二工具上，其中，預浸漬纖維片包括交織纖維板，使得纖維板在第一接觸部分處交迭，以使中間結構在第一接觸部分處所具有的厚度大于在中間部分處所具有的厚度。

附圖說明

將在參見附圖對本發明的示例實施例所進行的以下詳細描述中描述本發明的特征、優點以及技術和工業意義，其中由相同的附圖標記來指代相同或相對應的部分。

圖1是雙蒙皮結構的示意圖。

圖2是圖1所示雙蒙皮結構的截面圖。

圖3A至3G提供用于產生圖1和2所示雙蒙皮結構的舉例方法的示意圖。