CN106114819A - 一种复合材料翼面结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种复合材料翼面结构，包括前缘结构(1)、盒段结构(2)、后段结构(3)三部分，前缘结构(1)包括前缘蒙皮(6)和前缘肋(9)，盒段结构(2)包括上壁板(7)、下壁板(8)、前梁(4)、后梁(5)和加强肋(10)，并由前梁(4)和后梁(5)将整个翼面结构沿弦向分开的，构成双梁式翼面布局，其中，除加强肋(10)外都为双马基碳纤维复合材料，上壁板(7)、下壁板(8)和后段结构(3)内部填充纸蜂窝夹芯层。本发明所提供的复合材料翼面结构，减少了零件数量，减轻了结构重量，采用复合材料整体成型件，减少了连接钉的数量，改善了装配的工艺性，提高了装配的效率。

Description

一种复合材料翼面结构
技术领域
本发明属于飞机结构部件领域，涉及复合材料翼面结构。
背景技术
传统的飞机上的活动翼面结构一般都采用了金属翼面密肋铆接结构，翼肋的数量多，肋与金属蒙皮连接的铆钉数量更多，无一不是采用了成百上千的标准件，增加了零件装配定位的难度，重量也更重，如图1所示。
发明内容
本发明的目的在于提供一种复合材料翼面结构，减轻整个翼面结构的重量。
本发明的目的通过如下技术方案实现：一种复合材料翼面结构，由前梁和后梁将整个翼面结构沿弦向分成前缘结构、盒段结构及后段结构三部分，为双梁布局形式，并且所述前梁和所述后梁之间布置多条加强肋，前缘结构、盒段结构、后段结构、前梁和后梁都为复合材料制成。
优选地是，所述前缘结构包括前缘蒙皮和作为所述前缘蒙皮支撑骨架的多条前缘肋，两者都为双马基碳纤维复合材料层压板结构。
优选地是，所述盒段结构包括上壁板和下壁板，所述上壁板位于所述前梁和所述后梁的同侧缘条之间，所述下壁板位于所述前梁和所述后梁的另一侧缘条之间，所述上壁板、所述下壁板、所述前梁和所述后梁构成一个封闭盒段结构，其中，所述上壁板和所述下壁板为整体固化成型的复合材料蜂窝夹芯结构，所述蜂窝夹芯结构包括双马基碳纤维复合材料面板制成的外表蒙皮和纸蜂窝夹芯层制成的中间填充物。
优选地是，所述前梁沿翼面弦向方向的截面形状和所述后梁沿翼面弦向方向的截面形状都呈C型，并且两者都采用双马基碳纤维复合材料层压板结构。
优选地是，所述前梁沿翼面弦向方向的截面形状和所述后梁沿翼面弦向方向的截面形状都呈工字型，并且两者都采用双马基碳纤维复合材料层压板结构。
优选地是，所述后段结构为全高度楔形蜂窝夹芯结构，所述全高度楔形蜂窝夹芯结构包括双马基碳纤维复合材料面板制成的外表蒙皮和纸蜂窝夹芯层制成的内部填充物。
本发明所提供的一种复合材料翼面结构的有益效果在于，减少零件数量，减轻结构重量，大量采用复合材料整体成型件，能够减少连接钉的数量，改善装配的工艺性，提高装配的效率。
附图说明
图1为现有技术的翼面结构示意图；
图2为本发明的复合材料翼面结构剖面图；
图3为本发明的复合材料翼面结构示意图。
附图标记：
1-前缘结构、2-盒段结构、3-后段结构、4-前梁、5-后梁、6-前缘蒙皮、7-上壁板、8-下壁板、9-前缘肋、10-加强肋。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
下面结合附图对本发明复合材料翼面结构做进一步详细说明。
如图2所示，一种复合材料翼面结构，主要作为飞机襟翼舵面使用，翼型展弦比大(展长与弦长之比达到10以上)，翼型高度低。由前梁4和后梁5将整个翼面结构沿弦向分成前缘结构1、盒段结构2及后段结构3三部分，为双梁布局形式，并且前梁4和后梁5之间布置多条加强肋10，其中，前缘结构1包括前缘蒙皮6和作为前缘蒙皮6支撑骨架的多条前缘肋9，见图3所示，盒段结构2包括上壁板7和下壁板8，上壁板7位于前梁4和后梁5的同侧缘条之间，即图2中前梁4上部的缘条和后梁5上部的缘条之间，下壁板8位于前梁4和后梁5的另一侧缘条之间，即图2中前梁4下部的缘条和后梁5下部的缘条之间，上壁板7、下壁板8、前梁4和后梁5构成一个封闭盒段结构。
本发明的翼面结构中的复合材料零件包括上壁板7、下壁板8、前梁4、后梁5、前缘蒙皮6、前缘翼肋9和后段结构3，选用的材料都是一种双马基碳纤维复合材料，通过热压罐高温固化一次成型，使用时表面可耐150℃高温环境。其中，前梁4、后梁5、前缘蒙皮6和前缘翼肋9都为双马基碳纤维复合材料层压板结构。上壁板7和下壁板8为整体固化成型的复合材料蜂窝夹芯结构，后段结构3为全高度楔形蜂窝夹芯结构，该蜂窝夹芯结构包括外表蒙皮部分和内部填充物部分，上壁板7、下壁板8及后段结构3的外表蒙皮部分都为双马基碳纤维复合材料面板，内部填充物部分都为纸蜂窝夹芯层。前梁4、后梁5和加强肋10组成整个翼面的骨架结构，前梁4沿翼面弦向方向的截面形状和后梁5沿翼面弦向方向的截面形状可以呈C型，也可以呈工字型，装配时，前缘蒙皮6与上壁板7、下壁板8之间通过前梁4的缘条边连接，蜂窝后段结构3与上壁板7、下壁板8之间通过后梁5的缘条边连接。相邻两个加强肋10的间距远大于传统的密肋布置结构中的肋间距，这样能够减少加强肋10的数量，见图1和图3的对比，又由于加强肋10与上壁板7、下壁板8及前梁4、后梁5之间都是有由连接钉连接的，这样同时就减少了连接钉的数量，本发明的翼面结构中只有加强肋10采用金属结构，复合材料用量达到了90％的水平，从而减轻了结构重量。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种复合材料翼面结构，由前梁(4)和后梁(5)将整个翼面结构沿弦向分成前缘结构(1)、盒段结构(2)及后段结构(3)三部分，为双梁布局形式，并且所述前梁(4)和所述后梁(5)之间布置多条加强肋(10)，其特征在于，前缘结构(1)、盒段结构(2)、后段结构(3)、前梁(4)和后梁(5)都为复合材料制成。
2.如权利要求1所述的复合材料翼面结构，其特征在于，所述前缘结构(1)包括前缘蒙皮(6)和作为所述前缘蒙皮(6)支撑骨架的多条前缘肋(9)，两者都为双马基碳纤维复合材料层压板结构。
3.如权利要求1所述的复合材料翼面结构，其特征在于，所述盒段结构(2)包括上壁板(7)和下壁板(8)，所述上壁板(7)位于所述前梁(4)和所述后梁(5)的同侧缘条之间，所述下壁板(8)位于所述前梁(4)和所述后梁(5)的另一侧缘条之间，所述上壁板(7)、所述下壁板(8)、所述前梁(4)和所述后梁(5)构成一个封闭盒段结构，其中，所述上壁板(7)和所述下壁板(8)为整体固化成型的复合材料蜂窝夹芯结构，所述蜂窝夹芯结构包括双马基碳纤维复合材料面板制成的外表蒙皮和纸蜂窝夹芯层制成的中间填充物。
4.如权利要求1所述的复合材料翼面结构，其特征在于，所述前梁(4)沿翼面弦向方向的截面形状和所述后梁(5)沿翼面弦向方向的截面形状都呈C型，并且两者都采用双马基碳纤维复合材料层压板结构。
5.如权利要求1所述的复合材料翼面结构，其特征在于，所述前梁(4)沿翼面弦向方向的截面形状和所述后梁(5)沿翼面弦向方向的截面形状都呈工字型，并且两者都采用双马基碳纤维复合材料层压板结构。
6.如权利要求1所述的复合材料翼面结构，其特征在于，所述后段结构(3)为全高度楔形蜂窝夹芯结构，所述全高度楔形蜂窝夹芯结构包括双马基碳纤维复合材料面板制成的外表蒙皮和纸蜂窝夹芯层制成的内部填充物。
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