CN101987658A - 飞机翼肋下缘条用型材 - Google Patents

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吴秋平
李红萍
金鑫
谢灿军
李玲
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Abstract

一种飞机翼肋缘条用型材，用于制造在机翼中分别与腹板及机翼壁板连接的缘条，该型材包括向上突出部分以及位于向上突出部分两侧并成一体的第一底部和第二底部，而且第一底部与第二底部的底边成一直线，该型材的横截面为倒T字形，其中，向上突出部分高度H：91～165mm，第一底部外侧高度H1：8～25mm，第一底部与向上突出部分结合处高度H2：23～51mm，第二底部外侧高度H3：23～62mm，第一底部宽度A：100～105mm，第二底部宽度B：120～170mm，向上突出部分宽度C：10～23mm，而且在型材的长度方向上具有与飞机机翼根部外形一致的弧度，以及向上突出部分与第一底部之间的夹角在长度方向上的变化与中央翼下壁板沿航向上各切面与机翼翼肋平面的夹角相对应。

Description

飞机翼肋下缘条用型材
技术领域
本发明涉及用于飞机机翼的零件，特别是涉及飞机翼肋下缘条用的型材及由该型材制成的下缘条。
背景技术
在飞机机翼零件中，翼肋的缘条是飞机结构中的典型受力零件，因此，要求飞机翼肋缘条用的型材具有较高的强度、高的韧性和良好的疲劳性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种飞机翼肋下缘条用型材及由其制成的下缘条。翼肋的布置主要考虑支撑壁板的效果，同时还要兼顾对前缘缝翼、后缘襟翼、副翼及扰流板的支持，以及对主起落架的支持。
根据本发明，飞机翼肋下缘条用型材，用于加工在机翼中分别与腹板及机翼壁板连接的下缘条，该型材包括向上突出部分以及位于向上突出部分并成一体的第一底部和第二底部，第一底部和第二底部的底边成一直线，该型材的横截面为倒T字形，其中，向上突出部分高度H：91～165mm，第一底部一侧高度H1：8～25mm，底部与向上突出部分结合处高度H2：23～51mm，第二底部一侧高度H3：23～62mm，第一底部宽度A：100～105mm，第二底部宽度B：120～170mm，向上突出部分宽度C：10～23mm，而且在型材的长度方向上具有与飞机机翼根部外形一致的弧度，以及向上突出部分与第一底部之间的夹角在长度方向上的变化与中央翼下壁板沿航向上各切面与机翼翼肋平面的夹角相对应。
优选地，飞机翼肋下缘条用型材的向上突出部分与第一底部以及向上突出部分与第二底部的顶边之间分别为半径15mm的圆角。
优选地，飞机翼肋下缘条用型材的向上突出部分与第一底部之间的夹角为102～105°。
优选地，用上述型材制成的飞机翼肋下缘条的第二底部底边与第一底部底边的延长线成0～45°角度。
优选地，飞机翼肋下缘条的向上突出部分与第一底部之间的夹角为102～105°。
优选地，飞机机翼肋缘条用的型材向上突出部分与腹板的底板连接，飞机机翼肋缘条的第一底部与中央翼的下壁板连接以及第二底部与外翼的下壁板连接。
优选地，本发明的用于飞机机翼肋缘条的型材由铝合金制成。
由于本发明中用于形成飞机机翼肋缘条所用的型材不仅为T形型材，而且具有截面形状厚度差异大，从而可以减少变形；型材截面基本接近下缘条零件截面形状，因此可以减少加工量；型材纵向形状与飞机的外形一致，可省略纵向成形工序；采用的先进的(如采用了高强高韧的2026铝合金)铝合金，大大改善产品的综合性能等特点，因此，制成的飞机机翼肋缘条具有较高的强度、高的韧性和良好的疲劳性能，可以有效地支撑壁板，同时还能兼顾对前缘缝翼、后缘襟翼、副翼及扰流板的支持，以及对主起落架的支持。
附图说明
图1是采用本发明的型材制成的下缘条的1#翼肋组件结构示意图。
图2是用于形成本发明1#翼肋组件中下缘条的型材横截面示意图。
图3是用于形成本发明1#翼肋组件中下缘条的型材纵向示意图。
图4是由本发明的型材加工而成的机翼1#肋下缘条的整体视图。
图5是图4中下缘条的横截面图。
图6是下缘条与其他零件的装配图。
具体实施方式
以下以本发明的飞机机翼肋缘条用型材制成民用支线飞机机翼一号肋的下缘条为例进行说明。
传统的飞机机翼结构包括一个翼箱，它作为机翼的主要强度构件由机身向外延伸。翼箱通常包括上机翼蒙皮和下机翼蒙皮，上、下机翼蒙皮被在两者之间延伸或者将两者连接一起的垂直构件或翼梁隔开。翼箱还包括能够在翼梁间延伸的翼肋。而一号肋组件是最靠近机身的翼肋。1号肋组件位于机翼的根部，用于支撑壁板，并兼顾对前缘缝翼、后缘襟翼、副翼及扰流板的支持，以及对主起落架的支持。
由于一号肋处于机翼根部，机翼和机身在此连接。缘条的第一底部与中央翼下壁板相连，由于中央翼下壁板沿航向(机身方向)上各切面与机翼的1号肋平面的夹角是不断变化的，要求缘条的第一底部与向上突出部分的夹角在缘条的纵向上是不断变化的，因而其加工较为困难。缘条的第二底部与外翼下壁板相连，为双曲面结构，且必须与机翼的理论外形面一致，所以对零件的尺寸精度要求很高，这也给缘条的加工带来困难。
一种民用支线飞机机翼1号肋组件如图1所示。
1号肋组件包括上缘条1，腹板2，下缘条3。
如图2所示是用于制作图1所示一号肋组件中下缘条3的型材的截面示意图。
该型材主要由向上突出部分21和位于其两侧并成一体的第一底部22和第二底部23构成，其横截面为倒T字形。
其中，较好的是，向上突出部分21的高度H为91～165mm，第一底部22的外侧边高度H1为8～25mm，底部22、23与向上突出部分21结合的较低处24的高度H2为23～51mm，第二底部23的外侧边高度H3为23～62mm，第一底部22的宽度A为100～105mm，第二底部23的宽度B为120～170mm，向上突出部分21的宽度C为10～23mm。
在型材的长度方向上，向上突出部分21的高度H相同。根据缘条与其他零件(如腹板)的配合需要设定向上突出部分21的高度H的取值范围。
在型材的长度方向上，向上突出部分21和第一底部的夹角是变化的，与中央翼下壁板沿航向(机身方向)上各切面与机翼的1号肋平面的夹角相对应。该角度较好为102～105°。
如图3所示是图2所示型材的长度方向的示意图，图中，型材的31和32对应前梁轴线处，33对应后梁轴线处，34对应左右分界线，而且该型材在长度方向上具有与飞机机翼根部外形一致的弧度。
根据飞机外形面要求、受力要求和加工工艺的可行性要求，本发明将用于下缘条的型材设计成纵向与飞机的理论外形一致；截面考虑肋与机身蒙皮夹角不断变化的因素，将型材设计成如上图2所示的底部成一直线的倒T字形。
如图4所示是由图2和图3所示的型材加工形成的机翼1号肋下缘条的立体视图。
由图4可见，加工后的下缘条的纵向弧度基本不变。
如图5所示是由图2和图3所示的型材加工形成的机翼1号肋下缘条的横截面图。
由图5可见，由本发明加工成的下缘条在向上突出部分51与第一底部52及第二底部53之间形成的圆角55、56与型材的向上突出部分21与第一底部22及第二底部23之间形成的圆角基本一致，这些圆角的半径都是15mm。以及缘条的向上突出部分51与第一底部52之间的变化的夹角基本与型材的向上突出部分21与第一底部22之间的变化的夹角一致。也就是与中央翼下壁板沿航向(机身方向)上各切面与机翼的1号肋平面的夹角相对应。
型材的第二底部23底边与第一底部22的底边成一直线，在加工成下缘条时，根据需要在第二底部由下而上切屑掉一部分，从而使加工后的下缘条的第二底部53底边与第一底部52的底边成一定角度，根据与其他零件配合的需要该角度一般为0～40°。
另外，还根据与其他零件装配的需要，在第一底部52及第二底部53的顶面上，以及在向上突出部分的顶端加工一些凹陷。
如图6所示是由本发明的型材加工成的下缘条与其他零件的装配示意图。
如图所示，由本发明的型材加工的下缘条的向上突出部分51与腹板2的底板部分连接，通常用螺栓或螺钉等进行连接；下缘条的第一底部52与中央翼的下壁板6连接，以及缘条的第二底部53与外翼的下壁板7连接。
本发明的型材通常由铝合金(如2026铝合金)制成。
由于本发明的型材截面形状基本接近缘条零件截面形状，型材的纵向弧度与飞机外形一致，而且型材及缘条的向上突出部分与第一底部之间的夹角与中央翼下壁板沿航向(机身方向)上各切面与机翼的1号肋平面的夹角一致，因此，可以减少加工量并省略纵向成形工序。这样加工的下缘条具有截面形状厚度差异大，从而可以减少变形，具有较高的强度、高的韧性和良好的疲劳性能，可以有效地支撑壁板，同时还能兼顾对前缘缝翼、后缘襟翼、副翼及扰流板的支持，以及对主起落架的支持。
以上通过具体实施例对本发明进行了较为详细的说明，但不仅仅限于这些实施例，在不脱离本发明构思的前提下，还可以有更多变化或改进的其他实施例，而这些变化和改进都属于本发明的范围。

Claims (7)

1.一种飞机翼肋下缘条用型材，用于形成在机翼中分别与腹板及机翼壁板连接的翼肋下缘条，其特征在于，该型材包括向上突出部分以及位于向上突出部分两侧并成一体的第一底部和第二底部，而且第一底部与第二底部的底边成一直线，该型材的横截面为倒T字形，其中，向上突出部分高度H：91～165mm，第一底部外侧高度H1：8～25mm，第一底部与向上突出部分的结合处高度H2：23～51mm，第二底部外侧高度H3：23～62mm，第一底部宽度A：100～105mm，第二底部宽度B：120～170mm，向上突出部分宽度C：10～23mm，而且在型材的长度方向上具有与飞机机翼根部外形一致的弧度，以及向上突出部分与第一底部之间的夹角在长度方向上的变化与中央翼下壁板沿航向上各切面与机翼翼肋平面的夹角相对应。
2.如权利要求1所述的飞机翼肋下缘条用型材，其特征在于，所述型材的向上突出部分与第一底部及第二底部之间分别呈半径15mm的圆角。
3.如权利要求1或2所述的飞机翼肋下缘条用型材，其特征在于，所述型材由铝合金材料制成。
4.由权利要求1～3所述的飞机翼肋下缘条用型材，其特征在于，向上突出部分与第一底部之间的夹角为102～105°。
5.由权利要求1～4所述的型材制成的飞机翼肋下缘条，其特征在于，所述飞机翼肋下缘条的第二底部的底边与第一底部的底边的延长线成0～45°角度。
6.如权利要求5所述的飞机翼肋缘条，其特征在于，所述飞机翼肋下缘条的向上突出部分与腹板的底板连接，第一底部与中央翼的下壁板连接以及第二底部与外翼的下壁板连接。
7.如权利要求5或6所述的飞机翼肋缘条，其特征在于，所述飞机翼肋缘条是飞机机翼一号肋下缘条。
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CN102501965A (zh) * 2011-11-08 2012-06-20 中国商用飞机有限责任公司 用于飞机外翼翼肋上缘条的型材
CN108583848A (zh) * 2018-07-09 2018-09-28 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心 一种曲线肋缘条、具有曲线肋缘条的翼肋及机翼
CN109263860A (zh) * 2018-11-19 2019-01-25 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心 一种机翼翼梁及机翼

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