CN102069919B

CN102069919B - 一种大展弦比翼型结构的制造方法

Info

Publication number: CN102069919B
Application number: CN2010106027067A
Authority: CN
Inventors: 李玉亮; 洪厚全; 毛端华; 皇东亚; 陈雷; 刘慧慧; 孙启星
Original assignee: Jiangxi Hongdu Aviation Industry Group Co Ltd
Current assignee: Jiangxi Hongdu Aviation Industry Group Co Ltd
Priority date: 2010-12-23
Filing date: 2010-12-23
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2030-12-23
Also published as: CN102069919A

Abstract

本发明涉及一种大展弦比翼型结构的制造方法。其特征在于，前缘、前梁、中梁、后梁、后缘依顺排列，且上面和下面分别敷设有上蒙皮、下蒙皮，前缘与前梁之间、后梁与后缘分别填充有发泡胶，前梁、中梁、后梁之间固定胶接有蜂窝夹心，翼型根部的前梁、中梁、后梁连接接头，翼型的翼尖固定有垫块。采取在翼型内腔填充发泡胶和蜂窝夹心的措施，提高翼型的结构强度和刚度，减轻结构重量，同时充分利用发泡剂与蜂窝夹心的支撑刚度，将其作为阳模进行一起成型，减少了取阳模困难的问题，且重量轻。

Description

一种大展弦比翼型结构的制造方法

技术领域

本发明涉及飞行器翼型结构，特别涉及一种大展弦比翼型结构的制造方法。

背景技术

飞行器的翼面主要是产生升力，平衡飞行器惯性载荷以实现机动飞行。传统的大展弦比翼型一般为单梁式或双梁式结构，由（前、后）主梁、翼肋、蒙皮等构件组成，主梁、翼肋为主要承力构件，蒙皮承受小部分的载荷。这种传统的结构模式主要有以下缺点：通常翼型剖面比较薄，零件数目多，装配空间小，在工艺和装配的技术水平上要求很高；翼型弯矩主要由主梁承受，结构利用效率较低，重量重，材料强度要求高，根部应力集中较大，且连接接头设计困难；单闭室或开口剖面的抗扭刚度小，易发生扭转发散和颤振等气动弹性问题。

发明内容

本发明的目的是：大展弦比翼型主梁采取前、中、后三梁布置，并在翼型内腔填充发泡胶和蜂窝夹心，提高翼型的结构强度和刚度，减轻结构重量，同时三梁与蒙皮形成的双闭室结构有效提高翼型的抗弯抗扭刚度，非主承力部位采用玻璃钢材料易于成型，且重量轻。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种大展弦比翼型结构，包括：前梁、中梁、后梁、接头、蜂窝夹心、发泡胶、上蒙皮、下蒙皮、前缘、后缘、垫块，其特征在于，前缘、前梁、中梁、后梁、后缘依顺排列，且上面和下面分别敷设有上蒙皮、下蒙皮，前缘与前梁之间、后梁与后缘分别填充有发泡胶，前梁、中梁、后梁之间固定胶接有蜂窝夹心，翼型根部的前梁、中梁、后梁连接接头，翼型的翼尖固定有垫块。

一种大展弦比翼型结构的制造方法，工艺过程如下：

1）制作好模具；

2）按零件的摆放位置在模具上并刻好前缘、前梁、中梁、后梁、后缘的轴线；

3）制作需要组装的翼型前梁、中梁、后梁、接头、蜂窝夹心、发泡胶、上蒙皮、下蒙皮、前缘、后缘、垫块；

4）钛合金材料接头制作完工后，需在≤4h进行胶接表面吹砂并进行混酸阳极化处理；

5) 将前梁、中梁、后梁、蜂窝夹心、发泡胶按安装顺序摆放于模具上，并将接头、垫块插入前梁、中梁、后梁中，组合面均用粘接剂在室温下胶接组合固定≥24h固化后将多余胶铲除干净；

6）将上蒙皮、下蒙皮内表面贴上一层高温胶胶膜，加温至75±5℃，保温2－2.5h，然后冷却至室温，将前梁、中梁、后梁、接头、前缘、后缘、垫块的胶接面分别放于上、下蒙皮之间，将位置固定并置于模具中；

7）将组合模放于压床上，升温至115℃时停顿加压合模，然后迅速升温至175℃～185℃，保温保压2-2.5h；

8）待组合模随炉温保压冷却至室温后，卸压起模。

所述的粘接剂为J-81胶，含A组份与B组份，配比为A：B=100：25。

本发明所取得的有益效果是：

1、与传统的结构模式比，本发明的结构更为简洁、采用碳纤维复合材料无钉成型技术，结构无翼肋构件，装配工艺简单、方便，可进一步减轻翼型结构重量。

2、适用范围较广，适用于各种大展弦比翼型，根据机型使用目的和受力情况，通过碳纤维复合材料铺层优化设计，更换翼型接头结构材料，改善翼型的结构强度和刚度。

3、结构布局传力简单、直接，双闭室剖面有效提高了翼型抗弯和抗扭强、刚度，简化了与翼型接头的连接形式，改善了大展弦比翼型的气动弹性问题。

附图说明

图1是本发明的结构平面示意图。

图2是图1中A—A向结构剖视图。

图3是图1中B—B向结构剖视图。

图4是图1中B—B向另一结构形式剖视图。

图中：1-前梁、2-中梁、3-后梁、4-接头、5-蜂窝夹心、6-发泡胶、7-上蒙皮、8-下蒙皮、9-前缘、10-后缘、11-垫块。

具体实施方式

现结合附图和实施例对本发明作进一步说明，参见图1、图2和图3，一种大展弦比翼型结构，包括：前梁1、中梁2、后梁3、接头4、蜂窝夹心5、发泡胶6、上蒙皮7、下蒙皮8、前缘9、后缘10、垫块11，前缘9、前梁1、中梁2、后梁3、后缘10依顺排列，且上面和下面分别敷设有上蒙皮7、下蒙皮8，前缘9与前梁1之间、后梁3与后缘10分别填充有发泡胶6，前梁1、中梁2、后梁3之间固定胶接有蜂窝夹心5，翼型根部的前梁1、中梁2、后梁3连接接头4，翼型的翼尖固定有垫块11。

一种大展弦比翼型结构的制造方法，工艺过程如下：

1）制作好模具；

2）按零件的摆放位置在模具上并刻好前缘9、前梁1、中梁2、后梁3、后缘10的轴线；

3）制作需要组装的翼型前梁1、中梁2、后梁3、接头4、蜂窝夹心5、发泡胶6、上蒙皮7、下蒙皮8、前缘9、后缘10、垫块11；前梁1和后梁3截面为“U”字型，中梁2截面为“工”字型；

4）钛合金材料接头4制作完工后，需在≤4h进行胶接表面吹砂并进行混酸阳极化处理；

5) 将前梁1、中梁2、后梁3、蜂窝夹心5、发泡胶6按安装顺序摆放于模具上，并将接头4、垫块11插入前梁1、中梁2、后梁3中，组合面均用粘接剂在室温下胶接组合固定≥24h固化后将多余胶铲除干净；

6）将上蒙皮7、下蒙皮8内表面贴上一层高温胶胶膜，加温至75±5℃，保温2－2.5h，然后冷却至室温，将前梁1、中梁2、后梁3、接头4、前缘9、后缘10、垫块11的胶接面分别放于上、下蒙皮之间，将位置固定并置于模具中；

8）待组合模随炉温保压冷却至室温后，卸压起模。

所述的粘接剂是J-81胶，含A组份与B组份，配比为A：B=100：25。

高温胶胶膜为SY-14。

发泡胶6为SP-1。

实施例1：

大展弦比翼型为复合材料制作的整体式结构，其中前梁1、中梁2、后梁3与上蒙皮7、下蒙皮8的一部分形成碳纤维层合板双闭室结构，接头4为钛合金结构，前缘9、后缘10、垫块11为玻璃钢结构；前梁1和后梁3截面为“U”字型，中梁2截面为“工”字型。如图2、图3。

其工艺过程如下：

1）制作好模具；

3）制作需要组装的翼型前梁1、中梁2、后梁3、接头4、蜂窝夹心5、SP-1发泡胶6、上蒙皮7、下蒙皮8、前缘9、后缘10、垫块11；

4）钛合金材料接头4制作完工后3h进行胶接表面吹砂并进行混酸阳极化处理；

5) 将前梁1、中梁2、后梁3、蜂窝夹心5、SP-1发泡胶6按安装顺序摆放于模具上，并将接头4、垫块11插入前梁1、中梁2、后梁3中，组合面均用J-81胶粘接剂在室温下胶接组合固定24h固化后将多余胶铲除干净；

6）将上蒙皮7、下蒙皮8内表面贴上一层SY-14高温胶胶膜，加温至75℃，保温2h，然后冷却至室温，将前梁1、中梁2、后梁3、接头4、前缘9、后缘10、垫块11的胶接面分别放于上、下蒙皮之间，将位置固定并置于模具中；

7）将组合模放于压床上，升温至115℃时停顿加压合模，然后迅速升温至180℃，保温保压2h；

8）待组合模随炉温保压冷却至室温后，卸压起模。

高温胶胶膜为SY-14。发泡胶6为SP-1 。

实施例2：

大展弦比翼型为复合材料制作的整体式结构，其中前梁1、中梁2、后梁3与上蒙皮7、下蒙皮8的一部分形成碳纤维层合板双闭室结构，接头4为钛合金结构，前缘9、后缘10、垫块11为玻璃钢结构；前梁1、后梁3、中梁2截面均为“工”字型。如图4。

其工艺过程如下：

1）制作好模具；

4）钛合金材料接头4制作完工后2.5h进行胶接表面吹砂并进行混酸阳极化处理；

5) 将前梁1、中梁2、后梁3、蜂窝夹心5、SP-1发泡胶6按安装顺序摆放于模具上，并将接头4、垫块11插入前梁1、中梁2、后梁3中，组合面均用J-81胶粘接剂在室温下胶接组合固定24h固化后将多余胶铲除干净；粘接剂含A组份与B组份，配比为A：B=100：25；

6）将上蒙皮7、下蒙皮8内表面贴上一层SY-14高温胶胶膜，加温至75℃，保温2.5h，然后冷却至室温，将前梁1、中梁2、后梁3、接头4、前缘9、后缘10、垫块11的胶接面分别放于上、下蒙皮之间，将位置固定并置于模具中；

7）将组合模放于压床上，升温至115℃时停顿加压合模，然后迅速升温至178℃，保温保压2.5h；

8）待组合模随炉温保压冷却至室温后，卸压起模。

粘接剂、及其组份配比、高温胶胶膜、发泡胶6均与实施例1相同。

大展弦比复合材料翼型采用无肋三梁式结构方案，三梁与蒙皮通过模压二次胶接整体化成型，整个翼型成为一个整体式承力结构，同时三梁与蒙皮形成了两个闭室结构，有效提高翼型的抗扭刚度。采取在翼型内腔填充发泡胶和蜂窝夹心的措施，提高翼型的结构强度和刚度，减轻结构重量，同时充分利用发泡剂与蜂窝夹心的支撑刚度，将其作为阳模进行一起成型，减少了取阳模困难的问题。翼型前缘和后缘为非主承力部位，采用玻璃钢材料易于成型，且重量轻。

Claims

1.一种大展弦比翼型结构的制造方法，其特征在于，工艺过程如下：

1）制作好模具；

2）按零件的摆放位置在模具上刻好前缘[9]、前梁[1]、中梁[2]、后梁[3]、后缘[10]的轴线；

3）制作需要组装的翼型前梁[1]、中梁[2]、后梁[3]、接头[4]、蜂窝夹心[5]、发泡胶[6]、上蒙皮[7]、下蒙皮[8]、前缘[9]、后缘[10]、垫块[11]；

4）接头[4]制作完工后，需在4h内进行胶接表面吹砂并进行混酸阳极化处理；

5) 将前梁[1]、中梁[2]、后梁[3]、蜂窝夹心[5]、发泡胶[6]按安装顺序摆放于模具上，并将接头[4]、垫块[11]插入前梁[1]、中梁[2]、后梁[3]中，组合面均用粘接剂在室温下胶接组合固定超过或等于24h固化后将多余胶铲除干净；

6）将上蒙皮[7]、下蒙皮[8]内表面贴上一层高温胶胶膜，加温至75±5℃，保温2－2.5h，然后冷却至室温，将前梁[1]、中梁[2]、后梁[3]、接头[4]、前缘[9]、后缘[10]、垫块[11]的胶接面分别放于上、下蒙皮之间，将位置固定并置于模具中；

8）待组合模随炉温保压冷却至室温后，卸压起模。

2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述的粘接剂为J-81胶，含A组份与B组份，配比为A：B=100：25。