CN101323370A - 一种民用大型飞机机翼机身连接接头 - Google Patents

一种民用大型飞机机翼机身连接接头 Download PDF

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本发明提供一种民用大型飞机机翼机身连接接头，该接头横截面呈十字形状，由上缘条、下缘条、左缘条和右缘条构成；其轴线与中央翼上壁板翼型一致，长度中央翼上壁板相同；各缘条分别与机身壁板，中央翼上壁板，端肋腹板和外翼上壁板通过螺栓固定连接。本发明上、下缘条与左缘条之间为直角，加工容易，密封性好，装配方便；具有良好的适用性，降低了加工难度和生产成本。

Description

一种民用大型飞机机翼机身连接接头
技术领域
本发明属于航空技术领域，涉及一种飞机机翼机身连接接头，具体涉及一种民用大型飞机机翼机身连接接头。
背景技术
目前，国内外飞机翼身连接的方法很多，但总的说来，一般分两大类：一类是集中传力，如大多数战斗机；另一类是分散传力，主要应用在运输机上，如表1所示，分散传力的对接形式有分散的受拉螺栓接头、对，1/-/-a式接头、对接板和抗拉螺栓的组合三种。但是普遍存在重量较大的缺点，而且制造成本和精确度的要求很高。
机翼机身的连接是飞机结构设计最重要的环节之一，通常都要花费很大的精力，要研究多种构造。由于连接接头及接头附近结构上的载荷、应力集中程度及工艺因素等难以凭计算得到可靠的答案，在研制阶段常被认为可采用的构造还须作局部构件试驶，以尽量减少设计修改的可能性。
表1大型运输机常用连接形式
  对接形式   特点   优点   缺点   例子
  分散的受拉螺栓接头   对接螺栓沿展向水平放置，传弯时螺栓受拉，传扭时螺栓受剪。这类接头一般都将螺栓安装在蒙皮内表面，再在外表面加装盖板。   制造精确度要求不高，装卸方便，对薄翼型战斗机比较经济   重量较大   安-124协和号运-8
  对，1/-/-a式接头   靠对接板沿对接面周缘用大量螺桂将上、下壁板和腹板连接起来。无论传穹、扭、剪，连接螺栓均受剪。   优点是重量轻、可靠性高，有固有的破损安全特性   成本和制造精确度要求高   C-141B-737L-1011A320
  对接板和抗拉螺栓的组合   蒙皮和桁条的组合中性轴正好落在连接板的中性轴上，这对接头本身及相邻结构都不致产生偏心力矩引起的附加应力，并能改善接头的疲劳特性。   可靠，有破损安全特性，制造精确度要求不高；   重量大   DC-10
目前波音和空客的已知飞机，如B737和A320都采取典型的对，1/-/-a式接头。其中波音B737用土子型接头，如图1所示，上缘条1与机身壁板5固定，下缘条2与端肋腹板6相固定，上左缘条9与下左缘条10之间固定中央翼长桁12，中央翼蒙皮11与中央翼长桁12行之间固定上左缘条9，上右缘条13与下右缘条14之间固定外机翼长桁16，外机翼蒙皮15与外机翼长桁16之间固定上右缘条13。已有土子型接头则密封性好，但是由于上左缘条9和下左缘条10间距离固定住了，使得中央翼长桁12接头太粗插不进，太细有空隙。
空客A320用十字接头，如图2所示，上缘条1与机身壁板5固定，下缘条2与端肋腹板6相固定，左缘条3与中央翼壁板7固定，右缘条4与外机翼蒙皮15固定。该十字型接头具有传力路线简单，连接方便的优点，但是由于上缘条有倾角，加工困难且密封性不好。
综合这两种接头的特点，需要设计出一种新型接头来应用于新型民用飞机。
发明内容
本发明的目的在于提供一种民用大型飞机机翼机身连接接头，该接头横截面呈十字形状，由上缘条、下缘条、左缘条和右缘条构成；其轴线与中央翼上壁板翼型一致，长度中央翼上壁板相同；各缘条分别与机身壁板，中央翼上壁板，端肋腹板和外翼上壁板通过螺栓固定连接。本发明上、下缘条与左缘条之间为直角，加工容易，密封性好，装配方便；具有良好的适用性，降低了加工难度和生产成本。
本发明一种民用大型飞机机翼机身连接接头，接头的横截面为十字形结构，接头轴线与中央翼上壁板的翼型一致，接头长度与中央翼上壁板相同；接头的上缘条与机身壁板通过螺栓竖直固定，左缘条与中央翼上壁板通过螺栓固定，下缘条与端肋腹板通过螺栓固定，右缘条与外翼上壁板通过螺栓固定；接头的上缘条与左缘条、下缘条与左缘条之间呈直角；右缘条向上倾斜，且相邻各缘条之间以弧形面连接。
所述右缘条与水平面的向上倾斜的角度范围为3°～6°，具体数值与外翼的上反角有关。
所述连接相邻各缘条的弧形面横截面的半径范围为25～35mm，具体半径数值与飞机的型号有关。
本发明一种民用大型飞机机翼机身连接接头，其优点在于：
(1)本发明上、下缘条与左缘条之间为直角，使得上缘条部位附近本身为弧形的机身壁板呈平面状，不但连接方便，密封性能良好，而且成直角夹角的缘条容易加工，成本大大降低。
(2)本发明左缘条与水平面呈3°～6°角度向上倾斜，使外翼上壁板与本接头的良好连接，从而保证了外翼和中间翼连接的高度可靠性。
(3)本发明各缘条之间以弧形面相连接，这样加大了本接头之间的机械性能，减少了金属疲劳，提高接头的使用寿命。
附图说明
图1为现有波音B737土子型接头的连接示意图；
图2为现有空客A320十字接头的连接示意图；
图3为本发明一种民用大型飞机机翼机身连接接头横截面的外形图；
图4为本发明一种民用大型飞机机翼机身连接接头与飞机部件的连接示意图；
图5为本发明一种民用大型飞机机翼机身连接接头的三维立体图。
图中：1.上缘条  2.下缘条  3.左缘条  4.右缘条  5.机身壁板  6.端肋腹板7.中央翼上壁板  8.外翼上壁板  9.轴线  10.下左缘条  11.中央翼蒙皮12.中央翼长桁  13.上右缘条  14.下右缘条  15.外机翼蒙皮  16.外机翼长桁
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明一种民用大型飞机机翼机身连接接头，如图3、图4所示，该接头横截面呈十字形状，由上缘条1、下缘条2、左缘条3和右缘条4构成。接头的上缘条1与机身壁板5通过螺栓竖直固定，左缘条3与中央翼上壁板7通过螺栓固定，下缘条2与端肋腹板6通过螺栓固定，右缘条4与外翼上壁板8通过螺栓固定；接头的上缘条1与左缘条3、下缘条2与左缘条3之间呈直角，这样在上缘条1附近通过螺栓固定的机身壁板5和下缘条2附近通过螺栓固定的端肋腹板6依从于上缘条1和下缘条2的形状成为平面，固定紧密，保障了密封性，降低了加工难度和生产成本。
相邻各缘条之间以弧形面连接，本实施例中的接头中，所述弧形面横截面半径为30mm，有效地缓解了相邻缘条之间冲击力和压力，保证了接头的机械性能，减缓了接头的金属疲劳。使接头连接更加安全，使用寿命更长。本实施例中，接头的右缘条4与水平面呈4.5°向上倾斜，这个角度等于具体飞机的外翼与中央翼的夹角，与外翼的上反角有关，但外翼上壁板8的根肋处附近由于曲面成型而产生的相对水平面向下的夹角的原因，经验表明，这个右缘条4与水平面所成的角度值在3°～6°。右缘条4与外翼上壁板8通过螺栓固定，使接头与外翼上壁板8牢固连接，保证了外翼与中间翼的密封连接。
如图5所示，接头的轴线9为弯曲形状与中央翼上壁板7翼型一致，接头长度与中央翼上壁板7相同，保证了接头和与之相连接部件的紧密性和密封性。

Claims (3)

1、一种民用大型飞机机翼机身连接接头，接头的横截面为十字形结构，接头轴线与中央翼上壁板的翼型一致，接头长度与中央翼上壁板相同，其特征在于，接头的上缘条与机身壁板通过螺栓竖直固定，左缘条与中央翼上壁板通过螺栓固定，下缘条与端肋腹板通过螺栓固定，右缘条与外翼上壁板通过螺栓固定；接头的上缘条与左缘条、下缘条与左缘条之间呈直角；右缘条向上倾斜，且相邻各缘条之间以弧形面连接。
2、根据权利要求1所述一种民用大型飞机机翼机身连接接头，其特征在于：所述右缘条与水平面的向上倾斜的角度范围为3°～6°。
3、根据权利要求1所述一种民用大型飞机机翼机身连接接头，其特征在于：所述连接相邻各缘条的弧形面横截面的半径范围为25～35mm。
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