CN102530234B - 使用多功能顶端的机身及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机身结构。所述机身结构包括机身主体和用于加强所述主体的构架。所述构架包括至少一个构架框架构件，其内具有管道以用于为实用设施通过所述主体安排路线。

Description

使用多功能顶端的机身及其制造方法

技术领域

本公开一般涉及机身结构，尤其是由复合材料构成的机身结构，更具体地，涉及具有多功能顶端的机身。

背景技术

由于基于聚合物的复合物的强度-重量比极其良好，因此可以选择基于聚合物的复合材料用于制造飞机结构。飞机机身的当前设计可以使用许多复合组件，包括夹心板、构架和加劲肋等(这里仅列出一些)。在制造过程期间，这些复合组件的装配是极其耗时且耗费劳动力的，因此，在可能的情况下希望集成这些组件，以便减少装配时间和/或减少劳动力以及减少飞机重量。

通过简化机载飞机子系统也可以减少装配时间/劳动力以及飞机重量，该子系统例如是环境控制系统(ECS)、电线和通信系统。减少复合结构组件数量和简化机载子系统的问题是非常复杂的，因为较大的商用飞机机身和军用飞机机身被成段制造且在生产过程期间这些机身段必须被连结在一起。

因此，需要一种具有数量减少的组件的复合飞机机身，其需要装配同时集成至少部分飞机子系统，以便减少成本且减少飞机重量。还需要一种制造复合飞机机身的方法，其允许在机身部段装配期间集成子系统，且同时提高生产率。

发明内容

所公开的实施例提供了具有多功能顶端的复合机身结构，其集成了一个或更多个飞机子系统，因而减少了需要装配的组件数量。该多功能顶端提供了显示改进的强度和对物体撞击(例如敲打)的抗冲击性的成套设计。将飞机子系统集成为多功能顶端可以引起在制造效率和结构效率、能量输送和远程结构完好状况以及湿气侵入监控方面的改善。该多功能机身顶端提供了屏蔽路径用于通过飞机的RF(无线电频率)传输。这些屏蔽路径可以用于提供RF能量给结构完好状况监控传感器和/或用于数据通信。这些路径是通过集成到顶端内的一个或更多个波导空腔来形成的，该顶端提供免受周围环境影响的屏蔽，这可以减少通信链路中的干扰。

通过集成波导空腔的无线通信可以导致更高的数据传输率、更远的范围、更大的容量和更低的运行功率。使用该多功能顶端作为波导空腔可以允许成套飞机结构的远程区域的无损评价(NDE)，因而可能避免为了执行NDE或结构完好状况监控而拆卸飞机零件的需要。

根据一个公开的实施例，机身结构包含具有内表面的机身主体和用于加强主体的构架。构架包括至少一个连接内表面的框架构件，并且该框架构件内具有为实用设施通过主体安排路线的管道。实用设施可以包括环境控制系统、电线、无线通信系统、无线电力输送系统和湿度监控系统中的一个或更多个。管道形成电磁能量波导空腔，以允许电磁信号通过框架构件的无线数据传输。机身主体包括具有顶端的上部、在顶端下方的机舱以及下部。构架包括多个连接机身主体的上部并横向延伸跨过顶端的弓形框架构件。至少某些框架构件包括在其内从顶端向下朝着机舱延伸的整体式空腔。机身结构可以进一步包含空气供应管道，其纵向贯穿顶端区域内的主体并联接于框架构件腔。空气供应管道可以集成到每个弓形框架构件中并构成构架的一部分。

根据另一个公开的实施例，机身结构包含包括限定机舱内表面的主体，和在机舱周围用于加强主体的多个周向延伸的复合框架构件。每个框架构件都连接机身主体的内表面，并包括其内的实用设施服务分配管道以用于将实用设施服务分配给机舱。主体可以包含复合板，其包括具有顶端的上部以及与上部连结在一起的下部。每个框架构件都被连结到主体的上部内的所述板并横跨顶端。机身结构可以进一步包含实用设施供应管道，其纵向穿过主体并联接于框架构件中的分配管道。实用设施供应管道可以与框架构件集成，并被放置在顶端和机舱之间。

根据进一步的实施例，机身结构包含具有顶端的主体和纵向贯穿主体的构架，后者用于加强顶端区域内的主体。构架包括其内的用于为实用设施通过主体安排路线的至少一个管道。

根据进一步的实施例，提供了制造飞机机身的方法。该方法包括将复合结构铺在工具之上，并将复合结构分离成第一机身蒙皮和第二机身蒙皮。该方法进一步包括分别利用第一蒙皮和第二蒙皮形成两个机身部分。

1.一种机身结构，包含：

包括内表面的机身主体；和

用于加强所述主体的结构构架，所述结构构架包括至少一个框架构件，该框架构件连接到所述内表面并且其内具有用于为实用设施通过所述主体安排路线的管道。

2.根据权利要求1所述的机身结构，其中所述实用设施包括至少以下之一：

环境控制系统，

电线，

无线通信系统，

无线电力输送系统，和

湿度监控系统。

3.根据权利要求1所述的机身结构，其中：

所述管道形成电磁能量波导空腔，和

所述实用设施包括通过所述波导空腔传输电磁信号的无线数据传输系统。

4.根据权利要求1所述的机身结构，其中：

所述机身主体包括具有顶端的上部、在所述顶端下方的机舱以及下部，以及

所述结构构架包括连接所述机身主体上部的内表面并横向延伸跨过所述顶端的多个弓形框架构件，其中至少某些所述框架构件包括其内的从所述顶端向下朝着所述机舱延伸的整体式空腔。

5.根据权利要求4所述的机身结构，进一步包含：

空气供应管道，其纵向延伸穿过所述顶端的区域内的所述主体并联接于所述框架构件空腔。

6.根据权利要求5所述的机身结构，其中所述空气供应管道被集成到每个弓形框架构件中并构成所述结构构架的一部分。

7.根据权利要求1所述的机身结构，其中所述主体和所述结构构架是由复合材料构成的。

8.根据权利要求1所述的机身结构，其中所述结构构架包括连接到所述机身主体并横向延伸跨过所述顶端的多个弓形框架构件，其中每个弓形框架构件都填充有结构泡沫材料并包括由泡沫材料包围和支撑的导管。

9.根据权利要求1所述的机身结构，其中：

所述机身主体包括具有侧面的上部和由复合板构成的顶端，所述板包括夹在内面板和外面板之间的核心，其中所述核心在所述顶端区域内具有增加的硬度。

10.一种机身结构，包含：

限定机舱的主体；和

围绕所述机舱用于加强所述主体的多个周向延伸的复合框架构件，每个框架构件均连接到所述主体并且其内具有实用设施分配管道以用于将实用设施服务分配给所述机舱。

11.根据权利要求10所述的机身结构，其中：

所述主体由复合板构成，所述主体包括具有顶端的上部以及连结到所述上部的下部，

其中每个框架构件均连接所述主体的上部内的板并横跨所述顶端。

12.根据权利要求11所述的机身结构，进一步包含：

实用设施供应管道，其纵向贯穿所述主体并且与所述框架构件中的分配管道联接。

13.根据权利要求12所述的机身结构，其中所述实用设施供应管道构成主干框架，并与所述框架构件集成。

14.根据权利要求12所述的机身结构，其中所述实用设施供应管道放置在所述顶端和所述机舱之间。

15.根据权利要求12所述的机身结构，其中所述实用设施以下之一：

环境控制，

无线通信，和

电气控制。

16.根据权利要求12所述的机身结构，其中：

每个框架构件都由结构泡沫材料填充，和

所述管道延伸穿过所述结构泡沫材料。

17.一种机身结构，包含：

具有顶端的主体；和

纵向贯穿所述主体以用于加强所述顶端的区域内的所述主体的框架，所述框架包括其内的用于为实用设施通过所述主体安排路线的至少一个管道。

18.根据权利要求17所述的机身，进一步包含：

多个纵向间隔的弓形框架构件，其连接到所述主体以用于加强所述主体，至少某些弓形框架构件包括其内的与纵向延伸框架中的管道联接的管道。

19.根据权利要求17所述的机身，其中：

每个弓形框架构件和纵向延伸框架构件均是由复合材料构成的，和

弓形框架构件和纵向延伸框架构件与彼此集成。

20.根据权利要求17所述的机身，其中所述实用设施包括至少以下之一：

环境控制系统，

电线，

无线通信系统，

无线电力输送系统，和

湿度监控系统。

21.根据权利要求17所述的机身，其中所述主体和所述纵向延伸框架均是由基于聚合物的复合材料构成的。

22.一种制造飞机机身的方法，包含：

将复合结构铺在工具之上；

将所述复合结构分成第一外部机身蒙皮和第二外部机身蒙皮；和

分别利用所述第一外蒙皮和第二外蒙皮形成两个机身部分。

23.根据权利要求22所述的方法，其中分别利用所述第一外蒙皮和第二外蒙皮形成两个机身部分包括：

将所述第一外蒙皮和第二外蒙皮分别放置在第一外模线工具和第二外模线工具上，

将核心放置在所述第一外蒙皮和第二外蒙皮之上，和

将复合内蒙皮铺在每个模具之上。

24.根据权利要求23所述的方法，其中分别利用所述第一外蒙皮和第二外蒙皮形成两个机身部分包括：

将弓形复合框架构件铺在每个内蒙皮之上，

将纵向延伸框架铺在与所述弓形框架构件集成的每个内蒙皮上，和

固化(curing)每个机身部分。

25.一种飞机机身，包含：

由复合夹心板构成的外部主体，所述复合夹心板包括夹在内蒙皮和外蒙皮之间的核心，所述主体包括具有顶端的上部和沿着纵向延伸接合处连结到所述上部的下部，其中所述核心在所述顶端的区域内具有强度增加的一个部段；

多个纵向间隔的复合弓形框架构件，其连结到所述主体的上部中的所述板的内蒙皮以用于加强所述顶端的区域内的主体，至少某些弓形框架构件包括其内的管道以用于从所述顶端的区域向下分配空气；和

与所述弓形框架构件集成并连接到所述顶端的区域内的所述内蒙皮的纵向延伸复合主干框架，所述主干框架包括与所述弓形框架构件中的管道联接的内部管道。

26.一种制造飞机机身的方法，包含：

将复合结构铺在双心轴之上；

将所述复合结构切割成第一外部机身蒙皮和第二外部机身蒙皮；

将所述第一外蒙皮和第二外蒙皮分别放置在所述第一外模线工具和第二外模线工具之上；

将核心放置在所述第一外蒙皮和第二外蒙皮中的每个之上；

将复合内蒙皮铺在每个核心之上；

将弓形复合框架构件铺在每个内蒙皮之上；

将纵向延伸复合构架铺在与所述弓形框架构件集成的每个内蒙皮之上，从而形成两个上部机身部分；

固化每个上部机身部分；和

分别将两个下部机身部分连结到所述上部机身部分，从而形成两个机身部段。

附图说明

图1示出了具有多功能顶端的飞机机身部段的透视图。

图2示出了与图1中相似的但是已经移除外部主体板从而显示构架的图。

图3示出了图1中所示机身部段的上部的透视图。

图4示出了沿着图3中的线4-4截取的截面图。

图5示出了与图3中相似的但是示出了主体板构造的可替代形式的图。

图6示出了图5中指明为“6”的区域。

图7示出了与图3中相似的但示出所述主体板构造的进一步实施例。

图8示出了图7中指明为“8”的区域。

图9示出了与图3中相似的但示出了所述主体板构造的另一个实施例的透视图。

图10示出了图9中指明为“10”的区域。

图11示出了具有由内部加劲肋加固的顶端的上部主体部分的透视图。

图12示出了图11中指明为“12”的区域。

图13示出了使用多功能顶端的机身部段上部的另一个实施例的透视图。

图14示出了沿着图13中的线14-14截取的透视截面图。

图15示出了可替代形式的多功能顶端的端视图。

图16示出了使用另一种形式的多功能顶端的机身部段的上部的透视图。

图17示出了图16中所示多功能顶端的透视图，零件截面剖开从而观察供应管道和分配管道之间的连接。

图18示出了用于使用多功能顶端的机身结构的无线传输系统的功能方框图。

图19示出了组件的透视图，其示出了生产机身结构的方法步骤。

图20示出了图19中所示制造方法的流程图。

图21是飞机制造和服役方法的流程图。

图22是飞机的方框图。

具体实施方式

首先参考图1和图2，筒形机身部段30包含上部机身部分32和下部机身部分34，上部机身部分和下部机身部分分别沿着纵向延伸接合处36连接在一起，纵向延伸接合处36通过成套基底42集成两个部分32、34。在飞机(未示出)制造期间，可以将两个或多个筒形机身部段30首尾相连地连结在一起，从而形成完整的机身(未示出)。上部机身部分32包括侧面38和顶端40。下面将更详细地讨论，机身部分32和机身部分34中的每一个均可以由连结在一起的复合夹心板(未示出)组成，从而形成外部主体25，外部主体25包括限定主体25内表面的内蒙皮56以及外蒙皮64。在其他实施例中，主体25可以由单层蒙皮56组成，而不是由复合夹心板组成。尽管所示机身部段30具有大体圆形横截面形状，不过各种其他横截面形状和形状的组合也是可以的，包括但不限于椭圆形和其他形状。

由一个或多个框架(未示出)或形成机身部段30的零件的其他支撑物支撑基底42。在所示的实施例中，机身部段30包括在接合处36的水平延伸跨过机身部段30的单层基底42，然而也可以是多层基底42。通过结构构架46加固机身部段30的上部32，结构构架46包含多个纵向间隔的弓形结构框架构件48，这些弓形结构框架构件均连结到内蒙皮56限定的主体25的内表面。框架构件48围绕上部机身部分32的基本整个周界周向地延伸，但是在侧面38区域内可以具有在横截面上逐渐变小的末端50。

取决于具体的应用和飞机的几何形状，结构构架46可以包括在开口(例如机身部段30中的舱门54)周围的额外的弓形框架构件48a。取决于应用的结构负荷，弓形框架构件48的横截面大小、总高度和长度以及彼此之间的间距可以变化。尽管在图1中和图2中未示出，但是结构构架46可以包括在顶端40区域内纵向延伸的主干框架构件，其在结构上将框架构件48连接在一起并为机身部段30提供在飞机纵向上的刚度。上面所描述类型的合适机身部段30的额外细节可以在2010年6月15日授权的美国专利7,735,779中找到，其整个内容以参考方式包括进本发明。

图3和图4示出了具有外部主体25的上部机身部分32的一个实施例，外部主体25是由实心的基于聚合物的层压板35构成，例如但不限于，碳纤维增强环氧树脂。侧面38和顶端40均是由复合弓形框架构件48加固。每个框架构件48可以具有适于应用的横截面。在所示的示例中，每个框架构件48在横截面上是帽子形状的，并包括通过共同固化、粘结和/或紧固件(未示出)固定到内蒙皮56的外部凸缘58。为了简洁起见，图3、图5、图7、图9、图11、图13、图16和图17中省略了凸缘58。框架构件48可以由合适的结构泡沫材料60填充。

图5和图6示出了上部机身部分32的另一个实施例，其中由夹心板结构构成外部主体25，夹心板结构包含分别夹在内面板56和外面板64中间的核心55。核心55可以包含任何合适的材料和几何形状，例如但不限于，沟纹(未示出)或蜂窝状(未示出)。在所示的实施例中，核心55包括在顶端40区域内的相对高密度的部段66，和侧面38内的较低密度的部段62。高密度核心部段66为顶端40提供了额外的轻度和刚度，以及对物体的抗击性，例如当飞机位于或接近地面时，抵抗对于飞机顶部(顶端40)的猛然击打。核心55的高密度部段66和低密度部段62可以沿着嵌接接头68连接在一起，不过其他类型的接头也是可以的，包括但不限于，搭接接头、梯级搭接接头和对接接头。

图7和图8示出了上部机身部分32的进一步实施，其中主体25包含在顶端40区域内的实心层压板70和在侧面38中的复合夹心板，复合夹心板包含夹在内面板56和外面板64中间的相对中密度的核心62。复合夹心板侧面38沿着由核心62中的下倾斜69形成的双嵌接接头68过渡至实心层压板70；也可以是其他类型的接头。

图9和图10示出了上部机身部分32的另一个实施例，除了顶端40中的实心层压板70具有纵向延伸的高密度集成的加劲肋72之外，其与图7和图8中所示实施例相似的，如果需要的话，加劲肋72为顶端40区域中的主体25提供了额外的纵向刚度和稳定性。在该示例中，加劲肋72是彼此周向间隔的，并分别夹在内面板56和外面板64中间。图10示出了加劲肋72基本位于内蒙皮56和外蒙皮64之间的中间，不过如果需要的话，加劲肋72也可以位于更靠近内蒙皮56或更靠近外蒙皮64。在其他实施例中，例如图11中所示，加劲肋72可以位于内蒙皮56上。

图11和图12示出了加固和加强上部机身部分32的顶端40的另一种技术。在该实施例中，周向间隔的纵向延伸的复合加劲肋74连接到顶端40区域内的内蒙皮56。在所示的实施例中，加劲肋74具有J型横截面，不过多种其他横截面形状也是可以的。加劲肋74可以通过粘合或其他技术被连接到内蒙皮56。加劲肋74也可以提供将设备(未示出)或子系统(未示出)连接到主体25的手段。

图13示出了上部机身部分32的另一个实施例，其中顶端40具有纵向延伸的位于中心的主干框架82。主干框架82相互连接，并可以与弓形框架构件48集成从而形成在顶端40的区域内基本成套且被加强的内部结构构架46。在该示例中，主干框架82包括一对整体成形的纵向延伸的管道78，通过中央隔板80将管道78彼此分隔。主干框架82可以包含在制造过程期间被铺设并随着弓形框架构件48共同固化的复合层压板，这将在下面更详细地描述。在所示的实施例中，管道78形成左舷和右舷空气供应管道，其携带着来自源头(未示出)的空气沿着顶端40纵向穿过飞机。

如图14所示，一个或多个弓形框架构件48可以包括通过结构泡沫材料填充框架构件48而被保持就位的分配管道84。每个分配管道84均与一个供应管道78连接，并起到引导在82处供应的空气如箭头76所示向外和向下进入机舱44的作用。下面将更详细地讨论，由主干框架82形成的一个或更多个管道78可以用于允许其他实用设施沿着顶端40被引导穿过飞机，包括但不限于其他类型的环境控制系统、无线通信系统、硬电线、无线电力输送系统和用于监控飞机的结构完好状况的其他系统(包括湿度监控系统)。

图15示出了所提供的连接到主干框架82的下部零件的托盘88，其可以用于支撑机载子系统并为机载子系统(例如但不限于，电线)规定路线以纵向穿过飞机。

尽管图13示出了由集成的主干框架82形成的管道78，但是可以利用图16和图17中所示沿着顶端40定位的半集成中央供应导管85来分配实用设施服务以通过框架构件48。在该示例中，导管85在横截面上是大体椭圆形，不过也可以是其他的横截面形状。导管85居中定位在顶端40下方，并纵向穿过上部机身部分32。每个框架构件48可以包括具有与导管85的形状基本匹配的形状的凹陷部分96，以便使导管85放入框架构件48内，以便于除非不得已，否则导管85不会向下延伸进入机舱44。导管85可以由任何合适的相对硬的材料形成，包括但不限于复合材料。

利用紧固件、粘合技术或互锁机械机构(均未示出)可以将导管85连接到弓形框架构件48和主体25之一或二者。如图17中所示，导管85包括内部空腔90，实用设施可以布线通过该内部空腔90。在所示的示例中，导管85装备有与框架构件48中进口孔94相联接的出口孔92。

现在参考图18，如先前所述，在结构构架46中形成的管道78、84可以用于提供和分配各种实用设施以通过飞机。图18示出了使用构架管道78、84作为波导空腔来发送数据或动力形式的电磁信号通过飞机。在一个示例中，在飞机中纵向间隔的位置处定位的一个或更多个无线收发器100可以用于传送数据或功率信号通过波导空腔98(构架管道78、84)。例如，利用无线收发器100发送数据信号可以在飞机的另一个位置监控例如在104处共同示出的许多飞机完好状况监控传感器、能量采集机、RFID标签等中的任意情况。

至少一个无线收发器100可以与合适的机载计算机106联接，该机载计算机可以起到询问和/或监控设备104的作用。与波导空腔108相结合的无线收发器100可以用于无线地发送电源108产生的动力来通过飞机，以便给一个或更多个设备104提供动力。可替代地，可以使得能量采集机设备104产生的动力通过波导空腔98传送至电池，该电池可以构成电源108的零件。

可以根据图19和图20中所示的方法制造具有多功能顶端40的上部机身部分32。在步骤122开始，利用自动纤维铺放机或用于将复合材料铺在成型工具之上的其他传统技术将复合材料铺在双心轴(adouble mandrel)113之上。在步骤124中，铺层112被切割并分隔成两个基本相同的外蒙皮112a、112b。在步骤126中，外蒙皮112a、112b被放置在一对基本相同的外模线(OML)工具114、116之上。接着，在步骤128中，泡沫材料核心118a、118b被铺在外蒙皮112a、112b之上。在步骤130中，利用手动铺放技术或自动纤维铺放器械(未示出)将内蒙皮120a、120b铺在相应的核心118a、118b之上。尽管上面所述的方法是用于利用单个双心轴113基本同时制造两个机身部分32，不过如果需要的话，外蒙皮112a、112b可以铺在两个分离的心轴上。

尽管通过铺设预浸料纤维层板可以执行图10中所示的制造方法，不过利用干纤维预成型件(未示出)和树脂灌注技术也可以制造机身主体部分32或其部段。例如但不限于，利用放置在图19中所示内蒙皮120a上的干预成型件(未示出)且然后用树脂共同灌注，从而可以使得弓形框架构件48和主干框架82共同形成为整体。

在步骤132中，弓形框架构件48被铺在内蒙皮120a、120b之上，因而形成两个基本相同的主体部分32。在图20中所述的步骤133中，被铺设的上部主体部分32被真空打包、加工及固化，从而得到共同固化的成套结构。在步骤134中，从外模线工具114、116移除固化的主体部分32。在步骤134中，固化的主体部分32可以被修正，当需要时随后上部主体部分32可以被连结到预固化的下部主体部分34(图1)。

继续参考图21和图22，本公开的实施例可以用于图21中所示的飞机制造和服役方法140与图22中所示的飞机142的背景中。在预生产期间，示例性的方法140可以包括飞机142的规格和设计以及材料采购146。在生产期间，进行飞机142的组件和子组件制造148以及系统集成150。在步骤148期间，所公开的方法和装置可以用于制造复合零件，例如机身部段，然后机身部段在步骤150被装配。此后，飞机142可以经历认证和交付152，以便投入服役154。当顾客使用时，可以安排飞机142进行日常维护和维修156(也可以包括改进、重组、翻新等等)。

可以由系统综合供应商、第三方和/或操作员(例如，顾客)执行或实现方法140的每个过程。为了该描述，系统综合供应商可以包括但不限于任意数量的飞机制造商和主系统转包商；第三方可以包括但不限于任意数量的卖主、转包商和供应商；以及操作员可以是航空公司、租赁公司、军事机构、服务组织等等。

如图22所示，由示例性的方法140生产的飞机142可以包括具有多个系统160和内部162的机身158。所公开的方法和装置可以用于制造构成部分机身158的机身部段。高级系统150的示例包括一个或更多个推进系统164、电气系统166、液压系统168和环境系统170。可以包括任意数量的其他系统。尽管示出航空航天示例，不过本发明的原理可以应用于其他领域，例如汽车工业。

在生产和服役方法140的一个或更多个阶段可以使用此处包含的装置。例如，可以与飞机142服役时生产组件或子组件相似的方法来制造或生产对应于生产过程148的组件或子组件。而且，在生产阶段148和150期间可以使用一个或更多个装置实施例，例如，通过基本加速装配或降低飞机142的成本。类似地，当飞机142服役时，例如但不限于当维护和维修156时，可以利用一个或更多个装置实施例。

尽管已经关于某些示例性的实施例描述了本公开的实施例，应当理解，这些具体的实施例仅仅是为了说明而非限制本发明，本领域的技术人员应当明白，可以做出其他改变。

Claims (12)

1.一种机身结构，包含：

机身主体，其包括内表面、具有顶端的上部、在所述顶端下方的机舱以及下部；和

用于加强所述机身主体的结构构架，所述结构构架包括被连接到所述机身主体的所述上部的内表面并横向地延伸跨过所述顶端的多个弓形框架构件，其中所述多个弓形框架构件中的数个均是用结构泡沫材料填充的并包括由所述泡沫材料包围和支撑的分配管道，每个分配管道从所述顶端朝向所述机舱向下延伸以用于为实用设施通过所述机身主体安排路线，其中所述结构构架和所述上部被共同固化；以及

实用设施供应管道，其沿所述顶端纵向延伸穿过所述机身主体并联接于所述多个弓形框架构件中的所述数个的每个分配管道，其中所述实用设施供应管道形成主干框架，并与所述弓形框架构件集成。

2.根据权利要求1所述的机身结构，其中所述实用设施包括至少以下之一：

环境控制系统，

电线，

无线通信系统，

无线电力输送系统，和

湿度监控系统。

3.根据权利要求1所述的机身结构，其中：

每个管道形成电磁能波导空腔，和

所述实用设施包括无线数据传输系统，其将电磁信号传送通过所述波导空腔。

4.根据权利要求1所述的机身结构，其中所述实用设施供应管道集成到每个所述弓形框架构件中，并构成所述结构构架的一部分。

5.根据权利要求1所述的机身结构，其中所述机身主体和所述结构构架均是由复合材料构成的。

6.根据权利要求1所述的机身结构，其中所述多个弓形框架构件中的每个均是用结构泡沫材料填充的并包括由所述泡沫材料包围和支撑的分配管道。

7.根据权利要求1所述的机身结构，其中：

由复合板构成的所述机身主体包括具有侧面和顶端的上部，所述板包括夹在内部面板和外部面板之间的核心，其中所述核心在所述顶端内具有增加的刚度。

8.根据权利要求1所述的机身结构，其中每个所述弓形框架构件包括凹陷部分以便放入所述实用设施供应管道。

9.根据权利要求1所述的机身结构，其中所述弓形框架构件具有在所述上部的侧面上横截面逐渐变小的末端。

10.一种制造飞机机身的方法，包含：

将外部机身蒙皮放置在外模线工具上；

将核心放置在所述外部机身蒙皮之上；

将复合内蒙皮铺在所述核心之上；

将弓形复合框架构件和实用设施供应管道铺在所述内蒙皮之上以形成机身部分，所述弓形复合框架构件横向延伸跨过所述内蒙皮的顶端，其中所述弓形框架构件中的数个均是用结构泡沫材料填充的并包括由所述泡沫材料包围和支撑的分配管道，每个分配管道从所述顶端朝向机舱向下延伸以用于为实用设施安排路线，所述实用设施供应管道通过所述内蒙皮并沿所述顶端纵向延伸并且被联接于多个所述弓形框架构件中的所述数个的每个分配管道，其中所述实用设施供应管道形成主干框架，并与所述弓形框架构件集成；以及

固化所述机身部分。

11.一种飞机机身，包含：

由复合夹心板构成的外部主体，所述复合夹心板包括夹在内蒙皮和外蒙皮之间的核心，所述主体包括具有顶端的上部和沿着纵向延伸接合处连结到所述上部的下部，其中所述核心在所述顶端的区域内具有强度增加的一个部段；

多个纵向间隔的复合弓形框架构件，其连结到所述主体的所述上部中的所述板的内蒙皮以用于加强所述顶端的所述区域内的所述主体，至少某些弓形框架构件包括其内的管道以用于从所述顶端的所述区域向下分配空气，其中所述弓形框架构件和所述上部被共同固化；和

与所述弓形框架构件集成并连接到所述顶端的所述区域内的所述内蒙皮的纵向延伸复合主干框架，所述主干框架包括与所述弓形框架构件中的所述管道联接的内部管道。

12.一种制造飞机机身的方法，包含：

将复合结构铺在双心轴之上；

将所述复合结构切割成第一外部机身蒙皮和第二外部机身蒙皮；

将所述第一外部机身蒙皮和第二外部机身蒙皮分别放置在第一外模线工具和第二外模线工具之上；

将核心放置在所述第一外部机身蒙皮和第二外部机身蒙皮中的每个之上；

将复合内蒙皮铺在每个所述核心之上；

将弓形复合框架构件铺在每个所述内蒙皮之上，所述弓形复合框架构件横向延伸跨过所述内蒙皮的顶端，其中所述弓形框架构件中的数个均是用结构泡沫材料填充的并包括由所述泡沫材料包围和支撑的管道，每个管道从所述顶端朝向机舱向下延伸以用于为实用设施安排路线；

将纵向延伸复合框架铺在与所述弓形框架构件集成的每个所述内蒙皮之上，从而形成两个上部机身部分，每个纵向延伸复合框架联接于相应上部机身部分的所述弓形框架构件中的所述数个的每个管道；

固化每个所述上部机身部分；和

分别将两个下部机身部分连结到所述上部机身部分，从而形成两个机身部段。