CN102427998B - 具有混合设计的飞行器的机身单元结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有混合设计的飞行器机身单元结构，其中机身单元结构形成为具有多块蒙皮壁板(2、3、30-32、42、43、70、71)、纵向撑杆(53、88、89)和横向撑杆特别是框架(18、59)，使得形成了多个纵向和/或横向接缝(1、29、41、77、83)。至少一块蒙皮壁板(2、31、32、71)实现为具有双层壳，至少一块蒙皮壁板(3、30、43、70)整体地实现。根据本发明，将具有第一和第二纵向凸缘(11、12)的至少一个纵向支架(10、81、82)设置于在整体式蒙皮壁板与双层壳蒙皮壁板(2、3、70、71)之间的至少一个纵向接缝(1、83)的区域内，其中纵向凸缘(11、12)利用倾斜腹板(13)而彼此偏移地连接。至少一个载荷转移点(34、56、90、91)设置于在整体式蒙皮壁板与双层壳蒙皮壁板(30、31、32、42、43、70、71)之间的至少一条横向接缝(29、41、77)的区域内，用于将位于整体式蒙皮壁板(43、70)上的至少一个纵向撑杆(53、88、89)连接到至少一块双层壳蒙皮壁板(42、71)。由于纵向支架，而在整体式蒙皮壁板与双层壳蒙皮壁板(2、3、70、71)之间形成载荷流被最优化的连接，其中同时将双层壳蒙皮壁板(2、71)的芯结构(4、74)侧向地闭合。横向接缝(29、41、77)区域内的载荷转移点(29、41、90、91)确保将来自纵向撑杆(53、88、89)的载荷有效地导入双层壳蒙皮壁板(31、32、42、71)，其中通过可选的横向支架(37、49、84)可以同时实现额外的增强以及否则开放的芯结构(44、74)的边界。

Description

具有混合设计的飞行器的机身单元结构

技术领域

本发明涉及一种飞行器的机身单元结构；其中，该机身单元结构是由多个蒙皮壁板、纵向撑杆和横向撑杆(特别是框架)所构成，因而形成了多个纵向和/或横向的接缝；并且其中，至少一个蒙皮壁板实现为具有双层壳，至少一个蒙皮壁板整体地实现。

背景技术

飞行器(特别是大容量客机)的机身单元的已知实施例通常是用整体式蒙皮壁板形成的。整体式蒙皮壁板可用金属材料和/或复合纤维材料制成。为了加强整体式蒙皮壁板，而设置多个彼此相互间隔且在飞行方向上彼此平行延伸的纵向撑杆、以及布置成横向于飞行方向的框架型材形式的横向撑杆。纵向撑杆和框架部分的制造以及它们在整体式蒙皮壁板上的安装意味着可观的制造费用。

具有双层壳构造蒙皮壁板的机身单元通常用于较小型的飞行器中。在双层壳构造的蒙皮壁板中，使用至少部分地具有至少单一曲率的平面夹层元件和/或夹层元件，其中利用芯结构(例如采用蜂窝芯、刚性泡沫芯、或折叠蜂窝芯的形式)使内覆盖层与外覆盖层相互连接，从而使内覆盖层与外覆盖层彼此间隔规定的距离。覆盖层可用复合纤维材料、金属材料或混合材料(例如Glare^®)制成。

特别地，理想的双层壳构造具有如下优点：需要较少的或者不需要纵向撑杆和框架来加强机身单元，从而降低制造费用并且可以实现重量上的优势。与整体式蒙皮壁板相反，在某些情况下还可以减小双层壳蒙皮壁板的主隔热性。

发明内容

本发明的目的是开发出一种具有混合构造的机身单元，其中使具有整体式构造和双层壳构造的有至少单一曲率的蒙皮壁板和/或平面蒙皮壁板相互组合，使得利用在力流方面实现最优化的界面来形成纵向和/或横向接缝，即，使得实现重量减轻同时减小制造费用。

此目的是通过具有权利要求1所述的特征的机身单元而达到。

几乎任意顺序的具有整体式构造和双层壳构造的蒙皮壁板都可以结合入复杂机身单元结构，这是因为在整体式蒙皮壁板与双层壳蒙皮壁板之间的至少一条纵向接缝的区域内设置了具有第一纵向凸缘和第二纵向凸缘的至少一个纵向支架，其中纵向凸缘通过倾斜的腹板而偏移地相互连接，并且/或者在整体式蒙皮壁板与双层壳蒙皮壁板之间的至少一条横向接缝的区域内设置了至少一个载荷转移点，用以将位于整体式蒙皮壁板上的至少一根纵向撑杆连接到至少一个双层壳蒙皮壁板。在这种情况下，在机身单元结构的区域内可以使用具有整体式构造和双层壳构造的蒙皮壁板，其中各自的构造保证了最大的静态优势与结构性优势。

一个完整的机身段原则上讲可由双层壳蒙皮壁板组成，并且相邻的机身段可仅由整体式蒙皮壁板实现。

由于具有倾斜阶梯部的纵向支架(倾斜阶梯部设置于在双层壳蒙皮壁板与整体式蒙皮壁板之间的界面中)，从夹层构件的两层覆盖层中产生的力可以被合并而导入整体式蒙皮壁板。此外，纵向支架形成双层壳蒙皮壁板的芯结构的边界。

在具有整体构造的蒙皮壁板与具有双层壳构造的蒙皮壁板之间的纵向接缝的界面区，设置有多个载荷转移点，用于实现布置在整体式蒙皮壁板上的纵向撑杆与具有双层壳构造的蒙皮壁板的覆盖层之间的载荷转移。

根据机身单元结构的有利的其它改进，第一纵向凸缘连接到双层壳蒙皮壁板的内覆盖层，第二纵向凸缘连接到双层壳蒙皮壁板的外覆盖层，并且第二纵向凸缘连接到整体式蒙皮壁板，使得通过支架和/或型材(特别是T型材)形成纵向接缝。

由于优选地实现为T型材形式的型材并借助于适当的支架，在内侧整体式蒙皮壁板对接连接到纵向支架的第二纵向凸缘。在外侧双层壳蒙皮壁板的外覆盖层同时横跨第二纵向凸缘与整体式蒙皮壁板之间的接头。所有前述构件之间的连接，可以利用铆钉、螺栓、至少部分粘结或者这些连接技术的任何组合而得以实现。

根据另一个有利实施例，建议整体式蒙皮壁板的至少一个框架在框架端区域内在其下侧具有凹部，并且在框架端的区域内设置至少一个角。

该角使得能够将框架端以机械方式连接到双层壳蒙皮壁板，因为在双层壳蒙皮壁板的区域内通常不需要框架。该角可选择性地形成框架的整体式构件。

相对于整体式蒙皮壁板，如果减小双层壳蒙皮壁板区域内的框架数量，则可以将框架连接到双层壳蒙皮壁板，使得力流最优化。

根据本发明的另一个实施例，将具有第一横向凸缘和第二横向凸缘的至少一个横向支架布置在至少一个横向接缝的区域内，其中利用阶梯部使横向凸缘基本上偏移地且相互平行地连接。

虽然不是主要地，但载荷利用横向支架在双层壳蒙皮壁板与整体式蒙皮壁板之间传递。横向支架同时形成了双层壳蒙皮壁板的芯结构的边界。

在其它权利要求中，公开了机身单元结构的有利实施例。

附图说明

在各附图中，

图1示出了双层壳蒙皮壁板与整体式蒙皮壁板之间的创造性纵向接缝的示意性透视图；

图2示出了在框架端区域内的图1的断面图；

图3示出了沿图2中的截面线Ⅲ-Ⅲ的断面图；

图4示出了整体式蒙皮壁板与双层壳蒙皮壁板之间的创造性横向接缝的示意性透视图，其具有多个载荷转移点；

图5示出了经过创造性横向接缝的详细截面图；

图6示出了在整体蒙皮壁板与双层壳蒙皮壁板之间的横向接缝的变型，其中，窗被集成到横向接缝的区域内。

具体实施方式

图1示出了具有混合构造的飞行器机身单元(即，由整体式蒙皮壁板与双层壳蒙皮壁板的组合所制成的飞行器机身单元)的双层壳蒙皮壁板2与整体式蒙皮壁板3之间的创造性纵向接缝1的透视图。

双层壳蒙皮壁板2实现为具有芯结构4，芯结构4设置有内覆盖层5和外覆盖层6。外覆盖层6实现为具有可选择的增厚层7和蒙皮8。与未图示的飞行器机身单元的飞行方向相对应的x-轴9，在大致平行于纵向接缝1的方向上延伸。

纵向接缝1基本上是由纵向支架10构成。纵向支架10具有第一凸缘11和第二凸缘12，第一凸缘11与第二凸缘12通过适当的腹板13而偏移地且大致平行地彼此连接。在此专利申请的上下文中，术语“平行性”不应从平面几何的严格意义上进行解释。相反，术语“平行”目前表示两个平面表面和/或至少部分地具有至少单一曲率的表面，例如凸缘11、12，实际上在空间中延伸，使得它们至少部分地均匀地相互间隔。这表示，例如在大致为空心圆柱形的机身单元部分中两个凸缘11、12具有带基本上单一曲率的表面几何构造，而在机身单元的尾部和驾驶舱区域中凸缘11、12通常具有复杂的球形表面几何构造，即，至少部分地具有双曲率的表面几何构造。在弯曲的表面几何构造中，曲度可局部地发生变化。然而，在表面几何构造的平面区内，凸缘11、12也具有相应平面的几何构造。

腹板13的倾斜角优选为小于45°。在纵向接缝1区域内，第一凸缘11连接到内覆盖层5。可以利用例如铆钉连接、螺栓连接和/或粘结实现该连接。纵向支架10的第二凸缘12对接连接到整体式蒙皮壁板3，从而形成实际的纵向接缝1。在图1的示例性实施例中，第二凸缘12与整体式蒙皮壁板3之间的实际连接是利用T型材14而实现，T型材14在基本横向于x-轴9的方向上延伸并且是由基部凸缘15和腹板16所组成，腹板16居中地、垂直地设置在其上。在这种情况下，T型材14的基部凸缘15刚性地连接到第二凸缘12和整体式蒙皮壁板3。在下侧，外覆盖层6也横跨由在第二凸缘12与整体式蒙皮壁板3之间的对接接头所形成的纵向接缝1的区域，即，在T型材14、第二凸缘12、整体式蒙皮壁板3、和双层壳蒙皮壁板2的外覆盖层6之间形成机械连接。所有前述构件之间的连接，可以按照常规利用铆钉、螺栓和/或至少部分粘结而实现。图1中，用附图标记17来表示一个连接元件(它是所有其它连接元件的代表)。

在大致横向于纵向接缝1的方向上延伸的框架18具有底部凸缘19和顶部凸缘20，底部凸缘19与顶部凸缘20利用在与这两个凸缘垂直的方向上延伸的腹板21而相互连接。在框架端22的区域内，框架18的下侧具有凹部23、以及用于将框架端22连接到双层壳蒙皮壁板2的角24。角24具有连接到双层壳蒙皮壁板2的内覆盖层5和框架端22的第一边25和第二边26。边25与边26形成大约为90°的角度。角24使得在框架端22与双层壳蒙皮壁板2之间实现静态最佳连接成为可能。在未图示的变型中，可以在框架18的腹板21的另一侧设置与角24相对的另一个角。

可选择的凹部27位于双层壳蒙皮壁板2的芯结构4内，在角24的第二边26下面。在图示的示例性实施例中，这个袋状的凹部27具有立方体的几何形状并容纳图1中未图示的加强型材，该加强型材的功用是将框架端22不仅连接到内覆盖层5而且连接到双层壳蒙皮壁板2的外覆盖层6。设置在框架端22区域内的框架18的下侧上的凹部23，使得能够在具有相当大材料厚度的双层壳蒙皮壁板2与相对较薄的整体式蒙皮壁板3之间实现高度补偿。

图2示出了经过双层壳蒙皮壁板2与整体式蒙皮壁板3之间的创造性纵向接缝1的示意性断面图。

纵向接缝1是由于利用T型材14的基部凸缘15将纵向支架10的第二(右)纵向凸缘12连接到整体式蒙皮壁板3而形成的，T型材14的基部凸缘15与完全叠盖纵向接缝1下侧的双层壳蒙皮壁板2的外覆盖层6相互作用。内覆盖层5与纵向支架10的第一(左)纵向凸缘11相连接。由双层壳蒙皮壁板2的覆盖层5、6产生的力最初被合并，然后由于与外覆盖层6相连的刚性纵向支架10而同时在上侧和下侧被转移入整体式蒙皮3。

为了增加纵向接缝1的抗弯强度，而将框架18的底部凸缘19连接到整体式蒙皮壁板3，并且利用角24将框架端22至少连接到双层壳蒙皮壁板2的内覆盖层5。设置在框架端22区域内的框架18下侧的凹部23，用于矫平双层壳蒙皮壁板2与整体式蒙皮壁板3，而且使得能够横向地经过T型材14。

在该例中具有立方体形状的可选择的凹部27或袋可形成于芯结构4中。可选择的凹部27的功用是容纳具有适当横截面几何形状的空心体(例如双T型材28)。作为对利用连接元件所实现的所示连接的补充，双T型材28可至少部分地以平的方式连接(例如粘结)到覆盖蒙皮。由于该措施，框架端22还可以以机械有效的方式连接到双层壳蒙皮壁板2的外覆盖层6。与根据图1的图示相反，形成完整纵向接缝1所需的连接元件不是用圆圈或椭圆表示，而是用点划线表示。要容纳于凹部27中的双T型材28或空心体，可由金属材料和/或复合纤维材料制成。

图3示出了沿图2中的截面线Ⅲ-Ⅲ的简化的断面图。

框架18的可选择的底部凸缘19、纵向支架10的第一凸缘11、和内覆盖层5可利用在附图中未标出的连接元件而相互连接。框架18与双层壳蒙皮壁板2之间的机械连接是利用角24而实现，其中第一边25连接到框架18的腹板21，第二边26连接到第一纵向凸缘11、内覆盖层5和双T型材28。此外，双层壳蒙皮壁板2的外覆盖层6也连接到双T型材28。作为采用双T型材28形式的型材体的替代，任何可以想象出的具有合适横截面几何形状的型材形状(例如空心的矩形型材)均可以集成到双层壳蒙皮壁板2的芯结构4中的凹部27内，以连接框架端22。

因此，双T型材28使得能够利用角24将框架端22连接到双层壳蒙皮壁板2的内覆盖层5和外覆盖层6，从而在邻接的蒙皮壁板2、3的纵向接缝1的区域实现蒙皮壁板之间的力的静态有效转移。

图4示出了整体式蒙皮壁板与双层壳蒙皮壁板之间的创造性横向接缝(横接缝)的示意图，其具有多个载荷转移点。

在整体式蒙皮壁板30与双层壳蒙皮壁板31之间形成横向接缝29。另一块双层壳蒙皮壁板32利用双层壳界面33而连接到双层壳蒙皮壁板31。在这种情况下所使用的连接元件(特别是铆钉和/或螺栓)是用小圆圈来表示的。

x-轴9的方向等同于飞行方向。多个未图示的纵向撑杆布置在整体式蒙皮壁板30上，其中这些纵向撑杆在大致平行于x-轴9的方向上延伸并且在多个载荷转移点处连接到双层壳蒙皮壁板31；是所有其它载荷转移点的代表的一个载荷转移点34用附图标记来标识。在一端，载荷转移点34具有梯形凸缘35，借助于梯形凸缘35而实现与双层壳蒙皮壁板31的机械耦合。具有“L”字形横截面几何形状的型材部36在梯形凸缘35的下面在基本平行于x-轴9的方向上延伸，用以机械耦合在整体式蒙皮壁板上延伸的纵向撑杆。优选地，载荷转移点34形成为整体。为了改善双层壳蒙皮壁板31的连接，可选择的横向支架37在载荷转移点34的下面延伸，并且具有第一横向凸缘38和第二横向凸缘39，第一横向凸缘38和第二横向凸缘39利用在基本垂直于这两个凸缘的方向上延伸的阶梯部40而相互连接。横向凸缘38、39相互间隔并且相互平行地延伸，其中两个横向凸缘38、39之间的距离基本上对应于垂直的阶梯部40。横向支架37优选地形成为整体。横向支架37同时形成双层壳蒙皮壁板31的芯结构的边界。

利用图4中未示出的连接元件(特别是铆钉、螺柱、粘结、焊接或者这些连接技术的任意组合)来连接整体式蒙皮壁板30、位于整体式蒙皮壁板30上的纵向撑杆、载荷转移点34、横向支架37、和双层壳蒙皮壁板31。

图5示出了经过在双层壳蒙皮壁板42与整体式蒙皮壁板43之间的创造性横向接缝41的详细截面图。

双层壳蒙皮壁板42包括设置有内覆盖层45和外覆盖层46的芯结构44。外覆盖层46包括增厚层47和实际的蒙皮48。在横向接缝区域中延伸的横向支架49具有第一横向凸缘50和第二横向凸缘51，第二横向凸缘51与第一横向凸缘相互间隔并且主要在平行于第一横向凸缘的方向上延伸，其中两个横向凸缘50、51利用大致垂直的阶梯部52而相互连接。纵向撑杆53在整体式蒙皮壁板43的区域中延伸，其中在此纵向撑杆的端部54设置了小的竖直偏移部55，用于高度补偿的目的。端部54在横向接缝41的区域中位于第二横向凸缘51上。利用载荷转移点56而实现整体式蒙皮壁板43区域内的纵向撑杆53与双层壳蒙皮壁板42之间的机械耦合，载荷转移点56的一端具有梯形的凸缘57并且相反端采用具有基本呈“L”字形横截面几何形状的型材部58的形式而实现。

在双层壳蒙皮壁板42的区域，连接到横向支架49的第一横向凸缘50和内覆盖层45的梯形凸缘57形成了横向接缝41。此外，载荷转移点56的型材部58连接到第二横向凸缘51和外覆盖层46。而且，在横向接缝41的整体侧上形成纵向撑杆53、第二横向凸缘51和整体式蒙皮壁板43以及纵向撑杆53的端部54之间的连接。

为了完整起见，图5中的示图示出了框架59和支承角60，其同样连接到纵向撑杆53的端部54、第二横向凸缘51、和在横向接缝41区域内的整体式蒙皮壁板43。

可替代地，型材体或型材部(例如双T型材62)可以集成到芯结构44的凹部61内，用于另外的连接，特别是将载荷转移点56连接到双层壳蒙皮壁板42的外覆盖层(见图3)。双T型材62可由金属材料和/或纤维增强的塑料材料制成。利用连接元件和/或至少部分粘结和/或埋入泡沫，可将双T型材62连接到芯结构44、覆盖层45、46和载荷转移点56。

在横向接缝41的一个替代实施例(图5中未示出)中，纵向撑杆53在其达到横向接缝41前终止。在这种情况下，载荷转移点56选择性地实现为整体式或分离式构件的形式。在整体式设计中，必须以将梯形凸缘57与型材部58结合成单个构件的方式来制造载荷转移点56。在分离式设计中，载荷转移点56选择性地实现为两个或更多个用于梯形凸缘57、型材部58的构件的形式，并且利用例如可具有“L”字形的横截面几何形状或者任何其它可想象的横截面几何形状的另外的型材或型材体而连接到纵向撑杆53。在这种情况下，载荷转移点56可选择性地直接连接到纵向撑杆53和/或连接于两根纵向撑杆之间，其中可以利用另外的横向支架来连接整体式蒙皮壁板43和双层壳蒙皮壁板42。

除了其它优点之外，该变型的一个优点是：可以取消在纵向撑杆53的端区内的偏移部55，否则出于高度补偿的目的会需要偏移部55并且涉及到精细的制造技术，尤其当使用复合纤维材料时。

所有前述构件之间的连接是利用螺栓、铆钉、螺钉、焊接和/或至少部分粘结而实现的，如图5中的点划线所表示。

图6示出了用于将整体式蒙皮壁板连接到双层壳蒙皮壁板的横向接缝的变型的示意图，即采用从未详细图示的机身单元结构内部观察的俯视图的形式。

整体式蒙皮壁板70连接到双层壳蒙皮壁板71。双层壳蒙皮壁板71包括内覆盖层72和外覆盖层73，在这两层之间设置有芯结构74。

在其中容纳有窗元件76的整体窗框架75的区域以及横向接缝77的区域内，将芯结构74和双层壳蒙皮壁板71的内覆盖层72去除，从而在双层壳蒙皮壁板71中形成凹部78。凹部78的几何构造大致对应于矩形边缘条，该边缘条的位置紧邻横向接缝77并且在右侧以窗框架75的正方形区域为边界。

例如，利用在整体式蒙皮壁板70与在此区域暴露的双层壳蒙皮壁板71的外覆盖层73之间的横向支架而形成横向接缝77，其中将所述横向支架布置并安装在内侧，但在此图中未详细示出该横向支架。两个设计成用于集成到双层壳蒙皮壁板中的所谓“双层壳窗框架79、80”位于双层壳蒙皮壁板71的区域内，其中芯结构74仍然存在并在两侧具有覆盖层72、73。

在横向于横向接缝77的方向上否则开放的芯结构74的侧向边界(如截面图I中所示)是由在水平方向延伸的纵向支架81所构成。此图显示纵向支架81使外覆盖层72与内覆盖层73相连接。另一个纵向支架82在三个窗框架75、79和80的下面沿水平方向延伸。未用附图标记标出的整体式蒙皮壁板，可以可选择地利用下纵向支架82连接到双层壳蒙皮壁板71，从而形成纵向接缝83。纵向支架81、82的设计对应于以上参照图1至图3已详细描述的纵向支架的设计，纵向支架81、82具有分别利用倾斜腹板而连接的两个纵向凸缘。纵向接缝83的结构也对应于参照图1至图3所述的纵向接缝的结构。

利用具有两个横向凸缘的横向支架84形成了平行于横向接缝77的方向的芯结构74的侧向边界，如截面图Ⅲ中所示，利用未用附图标记标出的垂直阶梯状腹板来连接这两个横向凸缘。利用横向支架84实现双层壳蒙皮壁板71的两层覆盖层72、73之间的连接以及与窗框架75的另一个连接。

利用横向支架85和两个与其连接的梯形的凸缘86、87将整体式蒙皮壁板70的纵向撑杆88、89连接到位于横向接缝77区域内的双层壳蒙皮壁板71。利用图中未示出并分别具有优选为“L”字形的横截面几何形状(特别是见图4中的附图标记36)的型材部将纵向撑杆88、89连接到梯形凸缘86、87，其中型材部优选采用梯形凸缘86、87的整体式构件的形式来实现。

可替代地，可利用适当的连接元件将型材部连接到梯形凸缘86、87。梯形凸缘86、87分别形成两个载荷转移点90、91中的一个，用以与两个型材部中的一个一起在蒙皮壁板70、71之间转移力。

横向支架84、85的设计再一次对应于图4和图5的横向支架的设计，该横向支架用于形成在整体式蒙皮壁板和双层壳蒙皮壁板之间的横向接缝。理想的是，纵向支架81、82和横向支架84、85可以实现为使得它们能够以基本上无间隙且准确配合(通过分别在它们的端部形成斜角连接)的方式彼此相互连接。

截面图Ⅱ示出了经过插入双层壳蒙皮壁板71中的窗框架79、80的示意性截面，同时截面图Ⅳ示出了经过整体式窗框架75和双层壳蒙皮壁板71的外覆盖层73以及整体式蒙皮壁板70的示意性截面。

参照图6描述的整体式蒙皮壁板70与双层壳蒙皮壁板71之间的横向接缝77的替代实施例，不仅允许窗框架75集成到横向接缝77的区域，而且尤其允许横向接缝77在静态方面的“均衡化”，即，从整体式蒙皮壁板70向双层壳蒙皮壁板71(以及相反方向)的有利的载荷流动。这能够实现是因为窗框架75布置在通过将芯结构74和内覆盖层72从横向接缝77区域内的双层壳蒙皮壁板71中除去所形成的凹部78的区域内。在此凹部78的区域内，双层壳蒙皮壁板71代表“假”整体式蒙皮壁板，由此使实际上线性延伸的横向接缝77“延伸”入至少位于窗框架75区域内的双层壳蒙皮壁板71，并且在静态方面使蒙皮壁板70、71之间的对接接头的效果局部均衡化。

根据本发明所形成的纵向接缝和横向接缝可以应用于部分地是平面和/或至少部分地具有单一曲率的任何整体式蒙皮壁板与双层壳蒙皮壁板之间。

附图标记列表

1 纵向接缝

2 双层壳蒙皮壁板

3 整体式蒙皮壁板

4 芯结构

5 内覆盖层

6 外覆盖层

7 增厚层

8 蒙皮

9 x-轴

10 纵向支架

11 第一纵向凸缘

12 第二纵向凸缘

13 倾斜的腹板

14 T型材

15 基部凸缘

16 腹板

17 连接元件

15、16、17构成T型材

18 框架

19 底部凸缘

20 顶部凸缘

21 腹板

19、20、21构成框架

22 框架端

23 凹部(框架)

24 角

25 第一边

26 第二边

25、26构成角

27 凹部(袋)

28 双T型材

29 横向接缝

30 整体式蒙皮壁板

31 双层壳蒙皮壁板

32 双层壳蒙皮壁板

33 双层壳界面

34 载荷转移点

35 梯形凸缘

36 型材部

37 横向支架

38 第一横向凸缘

39 第二横向凸缘

40 阶梯部

41 横向接缝

42 双层壳蒙皮壁板

43 整体式蒙皮壁板

44 芯结构

45 内覆盖层

46 外覆盖层

47 增厚层

48 蒙皮

49 横向支架

50 第一横向凸缘

51 第二横向凸缘

52 阶梯部

53 纵向撑杆

54 端部

55 偏移部

54、55构成纵向撑杆

56 载荷转移点

57 梯形凸缘

58 型材部

57、58构成载荷转移点

59 框架

60 支承角

61 凹部

62 双T型材

70 整体式蒙皮壁板

71 双层壳蒙皮壁板

72 内覆盖层

73 外覆盖层

74 芯结构

75 窗框架(整体式)

76 窗元件

77 横向接缝

78 凹部(在双层壳蒙皮壁板中)

79 窗框架(双层壳)

80 窗框架(双层壳)

81 纵向支架

82 纵向支架

83 纵向接缝

84 横向支架

85 横向支架

86 梯形凸缘

87 梯形凸缘

88 纵向撑杆

89 纵向撑杆

90 载荷转移点

91 载荷转移点

Claims (18)

1.一种飞行器的机身单元结构，其中，所述机身单元结构是由多个蒙皮壁板(2、3、30-32、42、43、70、71)、纵向撑杆(53、88、89)和横向撑杆所组成，使得形成了多条纵向和/或横向接缝(1、29、41、77、83)，并且其中，至少一块蒙皮壁板(2、31、32、71)实现为具有双层壳，至少一块蒙皮壁板(3、30、43、70)整体地实现；其特征在于，在整体式蒙皮壁板和双层壳蒙皮壁板(2、3、70、71)之间的至少一个纵向接缝(1、83)的区域内设置了具有第一和第二纵向凸缘(11、12)的至少一个纵向支架(10、82)，其中，通过适当的腹板(13)使纵向凸缘(11、12)偏移地相互连接，并且/或者在整体式蒙皮壁板和双层壳蒙皮壁板(30、31、32、42、43、70、71)之间的至少一个横向接缝(29、41、77)的区域内设置了至少一个载荷转移点(34、56、90、91)，以便将位于整体式蒙皮壁板(30、43、70)上的至少一个纵向撑杆(53、88、89)连接到至少一块双层壳蒙皮壁板(31、32、42、71)。

2.如权利要求1所述的机身单元结构，其特征在于，第一纵向凸缘(11)连接到双层壳蒙皮壁板(2)的内覆盖层(5)，第二纵向凸缘(12)连接到双层壳蒙皮壁板(2)的外覆盖层(6)，并且第二纵向凸缘(12)连接到整体式蒙皮壁板(3)，使得通过支架和/或型材而形成纵向接缝。

3.如权利要求2所述的机身单元结构，其特征在于，所述型材是T型材(14)。

4.如权利要求1所述的机身单元结构，其特征在于，整体式蒙皮壁板(3)的至少一个框架(18)在框架端(22)的区域内在其下侧具有凹部(23)，并且在框架端(22)的区域内设置了至少一个角(24)。

5.如权利要求4所述的机身单元结构，其特征在于，所述至少一个角(24)具有包含90°角的第一和第二边(25、26)，其中，第一边(25)连接到在框架端(22)区域内的框架(18)，第二边(26)连接到第一纵向凸缘(11)。

6.如权利要求5所述的机身单元结构，其特征在于，第二边(26)利用型材体而连接到双层壳蒙皮壁板(2)，所述型材体容纳于芯结构(4)的凹部(27)中。

7.如权利要求6所述的机身单元结构，其特征在于，所述型材体是双T型材(28)。

8.如权利要求1至7中任一项所述的机身单元结构，其特征在于，所述双层壳蒙皮壁板的外覆盖层(6)包括至少带部分增厚层(7)的蒙皮(8)。

9.如权利要求1所述的机身单元结构，其特征在于，具有第一和第二横向凸缘(38、39、50、51)的至少一个横向支架(37、49)设置在所述至少一个横向接缝(29、41)的区域内，其中，横向凸缘(38、39、50、51)利用阶梯部(40、52)而偏移地且大致相互平行地彼此连接。

10.如权利要求9所述的机身单元结构，其特征在于，所述至少一个载荷转移点(34、56)具有：梯形凸缘(35、57)，用于连接双层壳蒙皮壁板(31、42、71)的内覆盖层(45、72)；以及型材部(36、58)，所述型材部(36、58)在其底侧上基本平行于梯形凸缘(35、57)延伸，用于连接所述至少一个纵向撑杆(53)。

11.如权利要求9或10所述的机身单元结构，其特征在于，第一横向凸缘(38、50)连接到双层壳蒙皮壁板(31、42)的内覆盖层(45)，第二横向凸缘(39、51)连接到双层壳蒙皮壁板(31、42)的外覆盖层(46)和整体式蒙皮壁板(43、70)。

12.如权利要求9或10所述的机身单元结构，其特征在于，所述至少一个载荷转移点(34、56)形成为一个整体。

13.如权利要求9或10所述的机身单元结构，其特征在于，所述至少一个纵向撑杆(53)的端部(54)具有竖直偏移部(55)，竖直偏移部(55)是用于高度补偿的目的。

14.如权利要求9或10所述的机身单元结构，其特征在于，具有至少一个支承角(60)的框架(59)设置在横向接缝(29、41)的区域内。

15.如权利要求1所述的机身单元结构，其特征在于，在横向接缝(77)的区域内在芯结构(74)以及双层壳蒙皮壁板(71)的内覆盖层(72)中，产生了至少一个大表面凹部(78)。

16.如权利要求15所述的机身单元结构，其特征在于，芯结构(74)的侧向边界由位于凹部(78)区域内的纵向支架(81、82)和横向支架(84、85)所形成。

17.如权利要求15或16所述的机身单元结构，其特征在于，至少一个整体的窗框架(75)被集成到凹部(78)的区域内。

18.如权利要求9-10和16中任一项所述的机身单元结构，其特征在于，所述至少一个纵向支架(10、81、82)和所述至少一个横向支架(37、49、83、84)是由金属材料和/或纤维增强的热固性塑料材料整体地制成。