CN105129100A - 联接构造和航空器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供即使雷击电流通过紧固件而流动也能够抑制在内部发生电火花，可提高安全性的盖，使用该盖的联接构造及具有该联接构造的航空器。本发明的盖(27)以覆盖穿过将航空器的上外板(3)和位于该上外板(3)的内侧的纵梁(11)结合的紧固件(15)的纵梁(11)的部分的方式安装，所述盖的与上外板(3)的内部空间接触的外侧面(33)由曲面构成，所述盖由导电性材料形成。
Description
本申请是三菱重工株式会社于2011年3月22日提交的名称为“盖、使用该盖的联接构造及具有该联接构造的航空器”、申请号为201180013072.4的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及联接构造和航空器。
背景技术
构成航空器的机体的外板通过形成为格栅状的骨架部件即构造部件从内部进行加强。
外板和位于外板的内侧的构造部件通过紧固件接合。紧固件为金属制(例如，钛合金)，因此，有可能雷电通过紧固件而在内部产生火花(电火花)。
因此，例如专利文献1所示，提案有抑制雷电通过紧固件的构造。
专利文献1所示的是在紧固件的头部的外侧端安装绝缘性的盖，大多提案是这样对紧固件的构造进行研究来抑制雷电的通过。
专利文献1:(日本)特开2007－126119号公报
在通过现有的紧固件将外板和构造部件结合时，在从紧固件的构造部件突出的部分存在角部。因此，在紧固件中有电流流动的情况下，在该角部容易出现电场集中。在航空器被雷击的情况下，例如，即使采取抑制对策，在一端紧固件中流过电流时，在角部也会引起电场集中，容易发生电火花。例如，在内部具有燃料等可燃物的燃料箱中发生电火花时，可能会使燃料起火而发生爆炸。
发明内容
本发明是鉴于以上的课题而创立的，其目的在于，提供一种即使雷击电流通过紧固件而流动也能够抑制在内部发生电火花，可提高安全性的盖、使用该盖的联接构造及具有该联接构造的航空器。
为解决所述课题，本发明采用以下的手段。
即，本发明第一方面的盖以覆盖将航空器的外板和位于该外板的内侧的构造部件结合的紧固件的穿过所述构造部件的部分的方式安装，所述盖的与所述外板的内部空间接触的外侧面由曲面构成，所述盖由导电性材料形成。
本发明第一方面的盖由导电性材料形成，并以覆盖将航空器的外板和位于该外板的内侧的构造部件结合的紧固件的穿过构造部件的部分的方式安装，因此，通过紧固件的雷击电流通过盖的内部而流动。由此，能够抑制在位于该部分的紧固件的角部出现电场集中。
盖的与外板的内部空间接触的外侧面、例如露出于箱内的面由曲面构成，因此，盖的与外板的内部空间接触的外侧面不存在角部。由此，在盖的外侧面没有电场集中的部分，因此，能够抑制电场的集中导致的电火花(火花)的发生。
例如，如果在内部具有燃料等可燃物的燃料箱上使用该盖，则就能够抑制电火花发生而使燃料着火而产生爆炸的可能，能够提高安全性。
在所述第一方面中，优选具有与所述构造部件接触的接触面。
这样，从紧固件向盖流动的电流通过接触面流向构造部件，因此，从紧固件流向构造部件的电流的电阻实质上降低。在从紧固件流向构造部件的电流的电阻降低时，电流值减少，能够进一步抑制电火花的发生。
接触面与构造部件接触，因此，不相当于与外板的内部空间接触的外侧面，也可以存在角部。
本发明第二方面的盖，以覆盖将航空器的外板和位于该外板的内侧的构造部件结合的紧固件的穿过所述构造部件的部分的方式安装，具有与所述构造部件接触的接触面，并由导电性材料形成。
本发明第二方面的盖由导电性材料形成，且以覆盖将航空器的外板和位于该外板的内侧的构造部件结合的紧固件的穿过构造部件的部分的方式安装，因此，通过紧固件的雷击电流通过盖的内部而流动。由此，能够抑制位于该部分的紧固件的角部产生电场集中。
另外，从紧固件流向盖的电流通过接触面流向构造部件，因此，从紧固件流向构造部件的电流的电阻实质上降低。在从紧固件流向构造部件的电流的电阻降低时，电流值减少，因此，能够进一步抑制电火花的发生。
例如，如果在内部具有燃料等可燃物的燃料箱上使用该盖，则就能够抑制电火花发生而使燃料着火而产生爆炸的可能，能够提高安全性。
接触面与构造部件接触，因此，不相当于与外板的内部空间接触的外侧面，也可以存在角部。
本发明第三方面的联接构造，通过紧固件将航空器的外板和位于该外板的内侧的构造部件结合，该紧固件的穿过所述构造部件的部分由所述第一方面或所述第二方面的盖覆盖。
在本发明第三方面的联接构造中，紧固件的穿过构造部件的部分由第一方面或第二方面的盖覆盖，因此，例如即使通过紧固件有雷击电流流入也能够抑制电火花的发生。
例如，如果使用作为在内部有燃料等可燃物的燃料箱的联接构造，则就能够抑制电火花发生而使燃料着火而产生爆炸的可能，能够提高安全性。
本发明第四方面的航空器，通过所述第三方面的联接构造来联接外板和位于该外板的内侧的构造部件的至少一部分。
在本发明第四方面的航空器中，用能够抑制电火花发生的联接构造来联接外板和位于该外板的内侧的构造部件的至少一部分，如果使用作为在内部有燃料等可燃物的燃料箱的联接构造，则就能够抑制电火花发生而使燃料着火而产生爆炸的可能，能够提高安全性。
根据本发明，盖由导电性材料形成，以覆盖将航空器的外板和位于该外板的内侧的构造部件结合的紧固件的穿过构造部件的部分的方式安装，因此，通过紧固件的雷击电流通过盖的内部而流动。由此，能够抑制位于该部分的紧固件的角部产生电场集中。
盖的与外板的内部空间接触的外侧面、例如露出于箱内的面由曲面构成，及/或具有与构造部件接触的接触面，因此，能够抑制电场的集中导致的电火花的发生。
例如，如果在内部具有燃料等可燃物的燃料箱上使用该盖，则就能够抑制电火花发生而使燃料着火而产生爆炸的可能，能够提高安全性。
附图说明
图1是对设有使用了本发明一实施方式的联接构造的燃料箱的主翼的构成进行说明的立体图；
图2是说明图1的燃料箱的构成的X－X剖面图；
图3是说明图2的上外板和纵梁的联接构造的构成的剖面图。
符号说明
1、主翼
3、上外板
5、下外板
7、翼梁
9、筋
11、纵梁
15、紧固件
17、联接构造
27、盖
29、接触面
33、外侧面
具体实施方式
以下，利用图1～3详细地说明本发明一实施方式的联接构造。
图1是对设有使用了本实施方式的联接构造的燃料箱的主翼的构成进行说明的立体图。图2是说明图1的燃料箱构成的X－X剖面图。
如图1及图2所示，在主翼1上主要设有上外板(外板)3、下外板(外板)5、翼梁(构造部件)7、筋(构造部件)9、纵梁(构造部件)11。
另外，在主翼1的内部即内部空间，与主翼1一体地设有燃料箱13。
上外板3及下外板5为构成主翼1外形的薄板，与翼梁7、筋9及纵梁11一起承受作用于主翼1的拉伸负荷、压缩负荷的一部分。
上外板3为构成主翼1的上面的薄板，下外板5为构成主翼1的下面的薄板。
上外板3及下外板5由例如作为母材使用环氧系树脂，并且，使用碳素纤维的碳素纤维强化树脂(CFRP)作为强化纤维而形成。上外板3及下外板5也可以设定为例如铝合金等金属制。
如图1及图2所示，翼梁7为向主翼1的翼宽方向(与图2的纸面垂直方向)延伸的构造部件，为遍及上外板3及下外板5间而配置的部件。
在本实施方式中，以在主翼1的前缘LE侧和后缘TE侧分别配置有翼梁7的例进行适当说明。
如图1及图2所示，纵梁11为在一对翼梁7间向主翼1的翼宽方向(与图2的纸面垂直方向)延伸的构造部件，在强度上对翼梁7进行辅助。
翼梁7及纵梁11向安装有主翼1的航空器的机身(未图示)传递在作用于主翼1的前后方向的力以及作用于上下方向的弯曲及扭曲等的力。
如图1及图2所示，筋9为向主翼1的翼弦方向(图2的左右方向)延伸，并且遍及上外板3及下外板5间而配置的构造部件。换言之，筋9为向与翼梁7及纵梁11大致正交的方向延伸的构造部件，为形成为主翼1的截面形状的板状部件。
翼梁7、筋9及纵梁11例如由铝合金等金属形成。另外，可以部分由金属形成，也可以是整体由CFRP等的纤维强化树脂形成。
燃料箱13为贮存有航空器燃料(可燃物)的箱，其贮存空间如图1及图2所示，由上外板3、下外板5、一对翼梁7及多个筋9划分主翼1的内部而形成。燃料箱13为与主翼1一体形成的整体箱。
在燃料箱13的内部设置有接收、供给燃料的燃料配管(图示省略)及测量燃料量的燃料测量系的配线(图示省略)。
翼梁7、纵梁11及筋9使用上外板3、下外板5和金属制的紧固件15而联接。紧固件15例如设为铝合金制、钛制。
图3是表示图2的上外板3和纵梁11的联接构造17的构成的剖面图。
紧固件15具有圆柱状延伸的杆部19、配置于杆部19的一端的头部21。
头部21制成圆锥台形状，其小径部与大致同径的杆部19连接。在杆部19的另一端侧(头部21的相反侧)刻设有外螺纹23。
紧固件15以杆部19插通形成于上外板3及纵梁11的贯通孔且头部21埋入上外板3的方式配置。
杆部19从纵梁11向燃料箱13的内部空间突出。螺母25与杆部19的外螺纹23螺合，并向纵梁11侧移动，由此，紧固件15将上外板3和纵梁11联接。
具有紧固件15的位于燃料箱13内的部分、即从纵梁11向燃料箱13内穿过的部分以及覆盖螺母25的盖27。
盖27制成大致球体在一平面被切断的形状。该切断面构成与构造部件即纵梁11接触的接触面29。
在接触面29的中央部分形成有收纳紧固件15的从纵梁11突出的部分及收纳螺母25的全部的收纳空间31。盖27以收纳空间31收纳紧固件15的从纵梁11突出的部分及螺母25的全部，接触面29与纵梁11接触的状态被安装。换言之，盖27以覆盖紧固件15的穿过纵梁11的部分及螺母25的全部的方式被安装。
盖27的除接触面29之外的外侧面33面向上外板3的内部空间即燃料箱13的内部空间。在安装盖27时，外侧面33与上外板3的内部空间接触。另一方面，接触面29与纵梁11接触，因此，不会与上外板3的内部空间接触。
外侧面33为大致球体的一部分，因此，由曲面构成。外侧面33的形状不限于球体的一部分，可以设定为构成曲面的适当形状。
在接触面29和外侧面33的边界部形成角部，但是，由于该角部的接触面29与纵梁11接触，因此，并不相当于与接触上外板3的内部空间的外侧面33。
盖27例如设为铝合金制。盖27不限于铝合金，可以由适当的导电性材料形成。
该情况下，在抑制电腐蚀发生方面，优选使用紧固件15及纵梁11的材料和电阻大致相同的材料。
盖27也可以如下进行安装，即、在收纳空间31刻设内螺纹，使之与紧固件15的外螺纹25螺合，接触面29与纵梁11强力接触。
在接触面29和纵梁11之间产生间隙的情况下，也可以在接触面29和纵梁11之间夹入导电性润滑脂，确保导电性。
另外，也可以在接触面29和纵梁11之间夹入密封胶，提高粘接性。该情况下，优选例如在接触面29设置突起，强力压入接触面29，使之埋入纵梁11侧来确保导电性。
在上外板3及下外板5和翼梁7及筋9的紧固件15的联接构造具备上述的盖27。
对如上构成的本实施方式的联接构造17的动作进行说明。
在紧固件15的附近遭受雷击时，雷击电流通过紧固件15流动。通过紧固件15流动的雷击电流从紧固件15流向纵梁11，并且，从紧固件15通过盖27的内部经由接触面29流向纵梁11。
这样，雷击电流从紧固件15通过盖27的内部流向纵梁11，因此，能够抑制在位于该部分的紧固件15的角部、例如外螺纹23的前端或紧固件15的端部发生电场集中。
盖27的外侧面33由曲面构成，因此，不存在角部。由此，在盖27的外侧面33没有电场集中的部分，因此，能够抑制电场的集中导致的电火花(火花)的发生。
另外，从紧固件15流向盖27的雷击电流通过接触面29流向纵梁11，因此，与从紧固件15直接流向纵梁11的路线相比传递的面积增加。由此，从紧固件15流向纵梁11的电流的电阻实质上降低。在从紧固件15流向纵梁11的电流的电阻变低时，电流值减少，因此，能够进一步抑制电火花的发生。
由此，能够充分抑制在燃料箱13的内部发生电火花而使燃料着火而产生爆炸的可能，因此，能够提高航空器的安全性。另外，由于能够简化紧固件15等的防雷构造且能够优化作业性，因此，能够降低制造成本。
本发明不限于以上说明的实施方式，在不脱离本发明宗旨的范围内也可以进行各种各样的变形。
例如，在能够确保较宽接触面29，且从紧固件15流向纵梁11的电流的电阻非常低的情况下，也可以在外侧面33具有角部。
Claims (4)
1.一种联接构造，其特征在于，通过紧固件将航空器的外板和位于该外板的内侧的构造部件结合，
该紧固件的穿过所述构造部件的部分由盖覆盖，
所述盖的与所述外板的内部空间接触的外侧面由曲面构成，
所述盖具有与所述构造部件接触的接触面，
所述盖由导电性材料形成，与所述紧固件电连接，
在所述接触面与所述构造部件之间夹入导电性润滑脂。
2.一种联接构造，其特征在于，通过紧固件将航空器的外板和位于该外板的内侧的构造部件结合，
该紧固件的穿过所述构造部件的部分由盖覆盖，
所述盖具有与所述构造部件接触的接触面，
所述盖由导电性材料形成，与所述紧固件电连接，
在所述接触面与所述构造部件之间夹入导电性润滑脂。
3.一种航空器，通过权利要求1所述的联接构造将外板和位于该外板的内侧的构造部件的至少一部分联接。
4.一种航空器，通过权利要求2所述的联接构造将外板和位于该外板的内侧的构造部件的至少一部分联接。
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