[發(fā)明專利]一種復(fù)合材料整體壁板結(jié)構(gòu)及制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010644400.1
• 申請日: 2020-07-06
• 公開（公告）號: CN112027055A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧曉偉;王斌;魏宇瑩;王溫芳
• 申請（專利權(quán)）人: 西安飛機工業(yè)（集團）有限責任公司
• 主分類號: B64C1/12
• 分類號: B64C1/12;B64F5/10
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

一種復(fù)合材料整體壁板結(jié)構(gòu)及制造方法，所述的復(fù)合材料整體壁板含有外蒙皮、夾芯長桁和內(nèi)蒙皮，所述的外蒙皮為固化的復(fù)合材料蒙皮，所述的夾芯長桁由泡沫芯制成，夾芯長桁的下表面與外蒙皮的曲率匹配，所述的內(nèi)蒙皮同樣為固化的復(fù)合材料蒙皮，在內(nèi)蒙皮上設(shè)有至少一個與夾芯長桁匹配的凹槽，外蒙皮與內(nèi)蒙皮貼合固化，夾芯長桁鑲嵌在內(nèi)蒙皮的凹槽內(nèi)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及飛機設(shè)計領(lǐng)域，是一種飛機翼面復(fù)合材料壁板結(jié)構(gòu)及制造方法。

背景技術(shù)

目前復(fù)合材料壁板多采用蒙皮、長桁分別鋪貼，然后通過共膠接、共固化或二次膠接的方式成型為加筋壁板結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)不可避免的會在長桁端頭產(chǎn)生截面的突變，進而引起應(yīng)力集中，而長桁邊緣又是復(fù)材長桁的薄弱部位，在應(yīng)力集中作用下容易產(chǎn)生脫粘、分層等問題。若采用在長桁端頭增加金屬緊固件的方式來消除脫粘及分層問題，則會帶來結(jié)構(gòu)的增重，也不適用于結(jié)構(gòu)不開敞及不能使用金屬結(jié)構(gòu)的部位。因此，需要設(shè)計一種新的復(fù)合材料壁板結(jié)構(gòu)，既能消除長桁端頭脫粘、分層的弊端，又避免了金屬緊固件帶來的增重及適用性問題。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)飛機設(shè)計的需求和現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本申請的目的在于提供一種飛機翼面復(fù)合材料壁板結(jié)構(gòu)及制造方法。

一種復(fù)合材料整體壁板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的復(fù)合材料整體壁板含有外蒙皮、夾芯長桁和內(nèi)蒙皮，所述的外蒙皮為固化的復(fù)合材料蒙皮，所述的夾芯長桁由泡沫芯制成，夾芯長桁的下表面與外蒙皮的曲率匹配，所述的內(nèi)蒙皮同樣為固化的復(fù)合材料蒙皮，在內(nèi)蒙皮上設(shè)有至少一個與夾芯長桁匹配的凹槽，外蒙皮與內(nèi)蒙皮貼合固化，夾芯長桁鑲嵌在內(nèi)蒙皮的凹槽內(nèi)。

所述的復(fù)合材料整體壁板結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于包含以下內(nèi)容：1)首先根據(jù)整體壁板外形鋪貼外蒙皮，并將外蒙皮單獨固化；2)按整體壁板設(shè)計的長桁數(shù)量、長桁長度和長桁截面分別加工夾芯長桁；3)再將加工完成的夾芯長桁按整體壁板設(shè)計的長桁軸線固定在外蒙皮的內(nèi)形面上，最后在外蒙皮和夾芯長桁的內(nèi)形面上鋪貼內(nèi)蒙皮，使內(nèi)蒙皮上形成鑲嵌夾芯長桁的凹槽，再將外蒙皮、夾芯長桁和內(nèi)蒙皮采用共膠接工藝成型整體壁板。

本發(fā)明的優(yōu)點在于工藝簡單，內(nèi)、外蒙皮和夾芯長桁共固化一體成型，夾芯長桁固化在內(nèi)、外蒙皮之間，有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中復(fù)合材料壁板中，長桁邊緣的脫粘和分層問題，可以在不使用緊固件的情況下實現(xiàn)長桁與蒙皮的可靠膠接，有較好的適用性。

以下結(jié)合實施例附圖對本申請做進一步詳細描述。

附圖說明

圖1是復(fù)合材料整體壁板結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是復(fù)合材料整體壁板橫向截面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是夾芯長桁橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是復(fù)合材料整體壁板縱向截面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中編號說明：1蒙皮、2長桁、3外蒙皮、4內(nèi)蒙皮、5夾芯長桁、6凹槽。

具體實施方式

參見附圖，本申請的復(fù)合材料整體壁板結(jié)構(gòu)，由蒙皮1和長桁2組成，如圖1所示，在復(fù)合材料整體壁板的蒙皮1中部均布有多根長桁2，所述的蒙皮含有外蒙皮3和內(nèi)蒙皮4、所述的長桁2是一種鑲嵌在外蒙皮3和內(nèi)蒙皮4之間的夾芯長桁5。外蒙皮3為固化的復(fù)合材料蒙皮，所述的夾芯長桁5由泡沫芯制成，夾芯長桁5的下表面與外蒙皮3的曲率匹配，所述的內(nèi)蒙皮4同樣為固化的復(fù)合材料蒙皮，在內(nèi)蒙皮上設(shè)有至少一個與夾芯長桁匹配的凹槽6，外蒙皮3與內(nèi)蒙皮4貼合固化，夾芯長桁5鑲嵌在內(nèi)蒙皮的凹槽6內(nèi)。該整體壁板結(jié)構(gòu)無連接緊固件，當翼面結(jié)構(gòu)有透波功能要求時，可以避免安裝金屬緊固件對結(jié)構(gòu)透波性能的影響，提升翼面結(jié)構(gòu)的整體透波率。同時，無緊固件連接還可以避免整體成型時，封閉腔體內(nèi)無施工通路，難以進行緊固件安裝的問題。