一种飞机安定面盒段装置的制作方法

1.本实用新型涉及飞机结构设计领域，具体涉及一种飞机安定面盒段装置。


背景技术：

2.飞行器安定面盒段装置主要承受剪力、弯矩和扭矩载荷，为了进一步增大航程结构重量要求尽量轻。高承载和轻重量是一对矛盾，给结构设计带来了难度。传统结构安定面盒段一般为双梁单块式结构形式，这种结构形式较为成熟，制造、装配工艺简单，但存在以下缺陷：
3.1.主盒段壁板一侧承受主要承受压缩载荷，另一侧主要承受拉伸载荷，受压载荷壁板蒙皮稳定性问题突出，薄蒙皮维形效果差，需要较多的翼肋用于收集气动载荷及辅助维形，付出较大的重量代价；
4.2.机械连接的装配形式整体化水平低，装配工作量大，周期长，成本高，大量的连接件所占重量不容忽视。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种飞机安定面盒段装置，用以克服传统盒段结构载荷较小的问题，提高结构效率，有效传递剪力、弯矩和扭矩。
6.为了实现上述任务，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种飞机安定面盒段装置，包括前翼肋、中翼肋以及后翼肋，其中：
8.所述中翼肋设置在箱梁中，每一个前翼肋、后翼肋与箱梁通过胶接成一个翼肋单元，在翼面的展向上，翼肋单元分布多组，翼肋单元与其外部包裹的聚酯纤维膜通过胶接形成盒段；所述箱梁沿翼面的展向布置，其横截面为矩形；不同翼肋单元中的中翼肋均位于同一个箱梁中，箱梁端部连接在机身的接头上。
9.进一步地，所述箱梁布置在翼面厚度最大处的翼面内部。
10.进一步地，所述前翼肋、中翼肋和后翼肋沿翼面的弦向布置。
11.进一步地，所述前翼肋、后翼肋与箱梁通过胶接形成骨架结构，骨架结构的外部包裹有聚酯纤维膜；聚酯纤维膜通过胶接与箱梁和前翼肋、中翼肋以及后翼肋连接成整体。
12.进一步地，所述前翼肋、中翼肋和后翼肋均包括翼肋框架与设置在翼肋框架内的翼肋支柱；其中，前翼肋为半椭圆状结构，中翼肋为矩形结构，后翼肋为梯形结构。
13.进一步地，所述前翼肋、中翼肋以及后翼肋的翼肋框架通过泡沫机械加工，同时外表面轮廓粘覆玻璃纤维预浸料织物或碳纤维预浸料织物；翼肋支柱采用泡沫与翼肋框架一次性机械加工而成整体，或采用复合材料杆件，通过插入翼肋框架，采用共固化工艺形成翼肋。
14.进一步地，所述箱梁为复合材料夹芯结构或层压结构。
15.与现有技术相比，本实用新型具有以下技术特点：
16.1.本实用新型将传统前梁和后梁合并，设计成矩形方梁，此矩形方梁自身形成封
闭结构，可以有效传递盒段扭矩载荷，同时自身特点任然可以传递剪力和弯矩载荷。
17.2.本实用新型中所有结构零组件之间均通过胶接成整体，没有紧固件连接，降低了机械连接损伤风险，同时充分发挥了复合材料优越性。
18.3.本实用新型提出的结构效率高，较传统双梁单块式结构减重优势明显。
附图说明
19.图1为本实用新型的整体结示意图；
20.图2为箱梁的布设位置示意图；
21.图3为本实用新型的截面结构示意图；
22.图中标号说明：1前翼肋，2中翼肋，3后翼肋，4箱梁，5聚酯纤维膜，6 翼肋支柱，7翼肋框架。
具体实施方式
23.本实用新型将传统盒段前梁和后梁合并，设计成矩形箱梁，同时取消壁板，外表面铺贴功能性组件聚酯纤维膜。气动载荷作用于聚酯纤维膜表面，气动载荷传递给翼肋，翼肋最终传递给矩形箱梁，最终向盒段根部进行传递。
24.参见图1至图3，本实用新型公开了一种飞机安定面盒段装置，包括前翼肋1、中翼肋2以及后翼肋3，其中：
25.所述中翼肋2设置在箱梁4中，每一个前翼肋1、后翼肋3与箱梁4通过胶接成一个翼肋单元，在翼面的展向上，翼肋单元分布多组，翼肋单元与其外部包裹的聚酯纤维膜5通过胶接形成盒段；所述箱梁4沿翼面的展向布置，其横截面为矩形；不同翼肋单元中的中翼肋2均位于同一个箱梁4中，箱梁4端部连接在机身的接头上。
26.本方案中，所述箱梁4布置在翼面厚度最大处的翼面内部，这样布设能更有效地传递弯矩载荷，结构传载效率高；而所述前翼肋1、中翼肋2和后翼肋3 沿翼面的弦向布置。
27.本实用新型的一个实施例中，所述前翼肋1、后翼肋3与箱梁4通过胶接形成骨架结构，胶接可以是常温胶接、中温胶接或者高温胶接。骨架结构的外部包裹有聚酯纤维膜5；聚酯纤维膜5通过胶接与箱梁4和前翼肋1、中翼肋2 以及后翼肋3连接成整体。聚酯纤维膜5可以将气动载荷传递给箱梁4和翼肋。
28.本方案中，单组翼肋(前翼肋1、中翼肋2以及后翼肋3)被箱梁4分成三段，分别位于箱梁4前、箱梁4中和箱梁4后；三段翼肋均通过胶接与箱梁4 连接成整体。参见图3，所述前翼肋1、中翼肋2和后翼肋3均包括翼肋框架7 与设置在翼肋框架7内的翼肋支柱6；其中，前翼肋1为半椭圆状结构，中翼肋2为矩形结构，后翼肋3为梯形结构。前翼肋1、中翼肋2以及后翼肋3框架通过泡沫机械加工，同时外表面轮廓通过常温、中温或者高温粘覆玻璃纤维预浸料织物或碳纤维预浸料织物；翼肋支柱6可以采用泡沫与翼肋框架7一次性机械加工而成整体，也可以采用复合材料杆件，通过插入翼肋框架7，采用共固化工艺形成翼肋。
29.所述箱梁4为复合材料夹芯结构或层压结构，截面形状采用矩形截面形状。成型时，中翼肋2先固定好，然后铺贴湿态复合材料箱梁4，与中翼肋2一起固化成整体。聚酯纤维膜5最后粘覆在箱梁4和前翼肋1、后翼肋3所形成骨架上，最终完成整个盒段装配安装。
30.以上实施例仅用于说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例
对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。


技术特征：
1.一种飞机安定面盒段装置，其特征在于，包括前翼肋(1)、中翼肋(2)以及后翼肋(3)，其中：所述中翼肋(2)设置在箱梁(4)中，每一个前翼肋(1)、后翼肋(3)与箱梁(4)通过胶接成一个翼肋单元，在翼面的展向上，翼肋单元分布多组，翼肋单元与其外部包裹的聚酯纤维膜(5)通过胶接形成盒段；所述箱梁(4)沿翼面的展向布置，其横截面为矩形；不同翼肋单元中的中翼肋(2)均位于同一个箱梁(4)中，箱梁(4)端部连接在机身的接头上。2.根据权利要求1所述的飞机安定面盒段装置，其特征在于，所述箱梁(4)布置在翼面厚度最大处的翼面内部。3.根据权利要求1所述的飞机安定面盒段装置，其特征在于，所述前翼肋(1)、中翼肋(2)和后翼肋(3)沿翼面的弦向布置。4.根据权利要求1所述的飞机安定面盒段装置，其特征在于，所述前翼肋(1)、后翼肋(3)与箱梁(4)通过胶接形成骨架结构，骨架结构的外部包裹所述聚酯纤维膜(5)；聚酯纤维膜(5)通过胶接与箱梁(4)和前翼肋(1)、中翼肋(2)以及后翼肋(3)连接成整体。5.根据权利要求1所述的飞机安定面盒段装置，其特征在于，所述前翼肋(1)、中翼肋(2)和后翼肋(3)均包括翼肋框架(7)与设置在翼肋框架(7)内的翼肋支柱(6)；其中，前翼肋(1)为半椭圆状结构，中翼肋(2)为矩形结构，后翼肋(3)为梯形结构。6.根据权利要求5所述的飞机安定面盒段装置，其特征在于，所述前翼肋(1)、中翼肋(2)以及后翼肋(3)的翼肋框架(7)通过泡沫机械加工，同时外表面轮廓粘覆玻璃纤维预浸料织物或碳纤维预浸料织物；翼肋支柱(6)采用泡沫与翼肋框架(7)一次性机械加工而成整体，或采用复合材料杆件，通过插入翼肋框架(7)，采用共固化工艺形成翼肋。7.根据权利要求1所述的飞机安定面盒段装置，其特征在于，所述箱梁(4)为复合材料夹芯结构或层压结构。

技术总结
本实用新型公开了一种飞机安定面盒段装置，包括前翼肋、中翼肋以及后翼肋，其中：所述中翼肋设置在箱梁中，每一个前翼肋、后翼肋与箱梁通过胶接成一个翼肋单元，在翼面的展向上，翼肋单元分布多组，翼肋单元与其外部包裹的聚酯纤维膜通过胶接形成盒段；所述箱梁沿翼面的展向布置，其横截面为矩形；不同翼肋单元中的中翼肋均位于同一个箱梁中，箱梁端部连接在机身的接头上。本实用新型提出的结构效率高，较传统双梁单块式结构减重优势明显。较传统双梁单块式结构减重优势明显。较传统双梁单块式结构减重优势明显。


技术研发人员：高伟
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所
技术研发日：2020.12.29
技术公布日：2021/10/15