CN102991665B - 飞行器机身框架件 - Google Patents

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Abstract

本发明的主题是一种飞行器机身框架件(101、102、103)，其特征在于，它包括结合在同一单一零件中的横梁部分(1a、101a、102a)和框架段(1b、101b、102b)，飞行器机身框架和横梁的组合件包括本发明的框架件，其中，框架件(1)连接上框架(5)、地板横梁(3)和下框架(4)，并包括一个代替地板拉杆的节段(1c)，在飞行器机身框架和横梁的组合件中，框架件(101、102)的横梁部分形成飞行器的货舱横梁或形成行李箱的支撑横梁。

Description

飞行器机身框架件
技术领域
本发明涉及飞行器机身框架件的实现。
背景技术
在现有的飞机上，位于乘客地板、飞机蒙皮和地板拉杆之间的区域称为三角形。
在现有的飞机中，地板横梁、框架和拉杆是简单的零件，彼此之间或者以刚性尤其是嵌入的方式装配在一起，或者通过铰接以柔性方式装配在一起。
处于货舱横梁以下称为“机身底部框架”的框架部分包括弯曲的框架件和用于支撑货舱地板的横梁。
框架的上部包括弯曲的上框架件和其下固定行李箱的横梁。
这些零件之间的接合是借助于螺钉或铆钉或其他固定部件实现的。
由于要布置大量的固定，尤其是在地板横梁和上框架之间，这些零件之间的装配要用许多时间。
特别地，横梁/框架的接合应在一个区域内实施，该区域要传递的应力相对较大，就是说嵌固力矩大。为此，框架和横梁的高度局部增大，以便能够置入接合所需要的所有固定。
为了降低框架的零件制造成本并简化接触的零件的确定，该框架可以用挤压型材、机加工零件、折叠的零件或者装配在一起的零件实现，以便形成如框架的框架零件。
由于要置入的固定的数量，一般不可能在与横梁接合处保持恒定的高度。由此，单一零件的成本就增加。
文献FR2877916Al描述了特殊的实施，其中，上框架包括与地板横梁和下框架直接连接的连接臂。
但对于大型飞行器，这样一个上框架笨重而且实现起来复杂。
发明内容
基于本发明的目标包括：飞行器机身装配的时间和成本的减少，通过功能相同的结构的重量的减轻使飞机性能得以改善，组成飞行器的零件数目的减少和制造成本的降低，因为零件实现起来更简单。
本发明的目的特别是简化构成三角形区域、机身底部框架区域和框架上部的零件的设计。
为此，本发明提出一种飞行器机身框架件，其包括结合成同一零件的横梁部分和框架段。
按照第一实施方式，飞行器机身框架件由金属零件构成。
框架件有利地由机加工零件构成。
按照第二实施方式，框架件由复合材料的合成件构成。
框架件有利地包括横梁部分、框架段和至少一个拉杆，横梁部分、框架段和拉杆结合成同一零件，构成整体三角形。
从而，框架件包括在大体三角形的轮廓的角上的接合部分。
接合部分是应力小的区域，这些部分的轮廓高度相对于连接接合部分的节段保持恒定。
整体三角形有利地包括曲线节段，以便符合飞行器蒙皮的曲率。
按照一个替代的实施例，该框架段是飞行器框架的一个上或下弯曲段。
因此，该框架件可以包括至少一个连接飞行器框架的上或下弯曲段和横梁的拉杆。
本发明还涉及飞行器机身框架和横梁的组合件，包括按照本发明的框架件，其中，框架件连接上框架、地板横梁和下框架，并包括代替地板拉杆的节段。
有利地，地板横梁、下框架和上框架中的至少一个高度恒定，在其与相邻零件接合处没有凸起。
本发明还涉及飞行器机身框架和横梁的组合件，包括按照本发明框架件的替代实施方式的框架件，其中，框架件的横梁部分形成飞行器的货舱横梁或者形成行李箱的支撑横梁。
本发明应用于包括至少一个按照本发明的飞行器机身框架和横梁组合件的飞行器。
附图说明
参照附图阅读下面对本发明的一个非限制性示例的描述，将会看出本发明的其他特征和优点，附图中：
图1：一段飞行器的一段机身，配备按照本发明不同的实施方式的框架件；
图2A和2B：按照本发明一个特殊的实施方式的机身框架件的两个变型；
图3：连接上框架、地板横梁和下框架的图2的框架件；
图4：图3的框架件与上框架和地板横梁的装配立体图；
图5：包括本发明的框架件的飞行器的截面立体图；
图6A和6B：分别是横梁在现有技术的框架件上的装配和借助于本发明框架件的装配的正视图；
图7A和7B：可以应用于本发明的固定系统的两个实例；
图8：可以应用于本发明的固定系统的第三实例。
具体实施方式
在实现飞行器机身框架件的范围内描述本发明。
按照示出配备有本发明的框架件的一段机身的图1，本发明的三个框架件用来实现飞行器的完整框架和横梁。
第一零件是框架件101，其横梁部分101a形成飞行器货舱横梁，并且该框加件包括下框架节段101b，称为机身底部框架，其是弯曲的。
第二零件是框架件102，其横梁部分102a形成支持飞行器行李舱的上横梁，并且该框架件包括支持飞机顶部的弯曲的上框架节段102b。
第三零件103是位于上框架、地板横梁和下框架或货舱横梁之间的框架件。
它们与连接节段4和5一起实现整个框架，其上装配飞行器机身200。图1表示相继的两个框架，飞行器框架的整体或者大部分可以按照所涉及的框架的位置和尺寸用本发明框架件组合实现或分别实现。
本发明的飞行器机身框架件101、102、103可以由金属零件、尤其是呈现最优机械特征的机加工零件构成，或者由复合材料制成的合成件构成，因而，框架件例如通过浸渍了树脂的复合材料片层的并置实现，该树脂将被聚合以实现成品件，该片层可以是实现框架件的节段并在接合部分交叉的片层，或者是叠置的并构成节段体的切割片层。
图2A表示第三框架件103，它由大体三角形轮廓的框架构成，包括轮廓角上的接合部分而且其中央镂空。
按照图2A，接合部分2a、2b、2c在三角形顶点的内部，在图2B上，接合部分50、51、52是超出三角形顶点的突出部。
框架件103包括结合在同一单一零件内的横梁部分1a、框架段1b和地板拉杆1c零件。
图3表示在本发明的上框架和下框架与框架件103的连接区域中的飞行器的完整框架的截面，其中示出地板横梁3的一段、下连接节段4或货舱横梁的一段和上连接节段5的一段。
在本发明框架件的角上实现的与地板横梁3、上连接节段5和下连接节段4接合的接合部分2a、2b、2c是比现有技术的接合部分应力小的区域，因为框架件103是以单一零件实现的三角形；相对于连接接合部分的节段1a、1b、1c，这些部分的轮廓高度基本上保持恒定。
同样，由于零件的接合在应力较小的区域中实现，为实现(三角形/框架、三角形/横梁)接合所需要的固定较少，而且这些零件不需要为置入更多的固定而集成突出部，因此接合部分2a、2b、2c可以没有加强的突出部。
乘客地板的横梁在应力较小区域与三角形零件连接，这个横梁可以以恒定的高度实现，这降低了制造成本。
尤其是，如图6B所示，地板横梁3在与框架件接合处保持恒定高度l，没有凸起，而示于图6A的现有技术的横梁a在拉杆b和框架d上的接合部c之间的部分a2处与其中央部分a1的高度l1相比具有凸起部分l2。
最后，还是按照图3，本发明的框架件包括构成加固件的增强肋7，其增加框架件在应力传递区域中的刚度。
按照图4，其示出本发明的框架件103与地板横梁3和上连接节段5的接合，上述零件可以不用中间零件直接装配。
地板横梁尤其可以是I型轮廓的梁，其中在与本发明框架件的连接区域中该梁的一侧的水平分支被除去，以便实现平坦连接或通过覆盖的连接。
还可以利用现有技术的连接，其包括：如图7A所示的在现有技术的框架d和横梁a之间的上连接环10和下连接环11；对于同样这些零件，如图7B所示的夹板固定连接13；或者如图8所示的用于与横梁a、框架d和拉杆b的现有技术连接的螺栓或铆钉连接12。
如显示飞行器一部分的图5所示，本发明的框架件1c把上连接节段5的部分一直延伸到下连接节段4，而构成三角形斜边的节段1b是弯曲的，以便符合飞机机身蒙皮6的曲率。
横梁3、下连接节段4和上连接节段5在它们与本发明框架件103连接的连接区域中具有同样高度，本发明框架件仅在该区域外面构成整体三角形零件，这简化它们的制造并降低成本。
于是，与本发明三角形框架件连接的部分在它们与整体三角形零件的连接区域中和在连接区域外面具有同样高度，特别是在地板横梁一侧和下框架或货舱横梁一侧；下三角形接合部分2c可以特别把尺寸确定为接纳分开的下框架和货舱横梁。
和整体三角形件103代替组装的零件（框架、拉杆、横梁）被安装一样，包括一体的弧部和弦部的整体零件101和102安装在货舱横梁的区域中或与飞行器上部的盖箱（行李箱）的界面区域中，这减少装配数目并使得这些部分更具刚性。
一般来讲，该原理可以应用于将拉杆和相邻结构件集成。框架件101和102具有与框架件103相同的优点，尤其是在集成一个或几个拉杆1c的特定实施方式中，如图1对于下框架件101所示。
本发明的框架件还可以用如空心型材的空心体框架件来实现。
本发明不限于所示的实施例，特别是可以考虑本发明的框架件与其余框架节段之间的其他接合原理，诸如焊接、粘接、镶接、偏心固定、铰接、嵌入。
同样地，接合可以是横梁/框架通过覆盖的接合、钩环的接合、边对边的接合。

Claims (8)

1.飞行器机身框架件(101、102、103)，包括
第一下框架件(101)，
第二上框架件(102)，
其特征在于，第三框架件(103)，所述第三框架件包括结合成同一单一零件的横梁部分(1a)、框架段(1b)和拉杆(1c)，所述横梁部分、所述框架段和所述拉杆构成形成整体三角形的同一单一零件的三个边，所述整体三角形的斜边是弯曲的以便符合飞行器机身蒙皮的曲率，以及所述整体三角形具有在三角形的角上的接合部分，
下连接节段(4)，其连接第一下框架件和连接在整体三角形的同一单一零件的第一角；
上连接节段(5)，其连接第二上框架件和连接在整体三角形的同一单一零件的第二角；以及
地板横梁，其连接在整体三角形的同一单一零件的第三角。
2.按照权利要求1的飞行器机身框架件，其特征在于，它由金属零件构成。
3.按照权利要求1或2的飞行器机身框架件，其特征在于，它由机加工零件构成。
4.按照权利要求1的飞行器机身框架件，其特征在于，它由复合材料的合成件构成。
5.按照权利要求1的飞行器机身框架件，其中，接合部分是应力小的区域，这些接合部分的轮廓高度相对于连接所述接合部分的区段(1a、1b、1c)保持恒定。
6.飞行器机身框架和横梁的组合件，包括按照上述权利要求中任何一项的飞行器机身框架件，其中，所述飞行器机身框架件的第三框架件(103)连接上连接节段(5)、地板横梁(3)和下连接节段(4)，并包括代替地板拉杆(1c)的区段。
7.按照权利要求6的飞行器机身框架和横梁的组合件，其特征在于，所述地板横梁(3)、所述下连接节段(4)和所述上连接节段(5)中的至少一个具有恒定的高度(I)，在其与相邻零件的接合处没有凸起。
8.飞行器，包括至少一个按照权利要求6或7的飞行器机身框架和横梁的组合件。
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