CN106143948A - 具有封闭的盒结构的飞行器部件 - Google Patents

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CN106143948A CN201610318768.2A CN201610318768A CN106143948A CN 106143948 A CN106143948 A CN 106143948A CN 201610318768 A CN201610318768 A CN 201610318768A CN 106143948 A CN106143948 A CN 106143948A
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舍唐·库里亚
彼得·贝克
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Airbus Operations Ltd
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Abstract

本发明提供了一种制造飞行器部件的方法，该部件包括由一对翼梁连接的一对盖。盖和翼梁形成具有四个角部的封闭的盒结构，每个角部均提供其中一个盖与其中一个翼梁之间的过渡部。该方法包括：铺设由纤维层片制成的层压片材；以及在片材已经铺设之后，将片材折叠以形成所述四个角部并随后将片材连接至自身以提供封闭的盒结构。

Description

具有封闭的盒结构的飞行器部件
技术领域
本发明涉及一种制造由层压纤维层片形成的具有封闭的盒结构的飞行器部件的方法、以及通过该方法制得的复合飞行器部件。飞行器部件可以是翼盒、竖直尾翼、水平尾翼或具有封闭的盒结构的任何其他飞行器部件。
背景技术
按照惯例，复合部件通过成熟的层压操作者经由劳动密集型手工铺设过程制造。在已知的方法中，用于铺设件的基体材料以预浸渍纤维复合材料或干纤维复合材料的形式被层压到模制工具中，该模制工具与最终部件的几何形状匹配，使得基体材料直接形成为最终部件的形状。由于使用层压操作者的技术来将材料剪裁成部件的轮廓时，因此利用这种方法使得能够实现复杂的几何形状。然而，手工铺设不能实现材料的高速率铺放(deposition)。
在所有的市场领域中，需要减小固化复合部件的生产中的所有步骤的总制造过程时间。特别地就具有多个层片的大型或厚部件而言、并且特别地在航空航天领域内，这已经导致用于所有材料规格的自动化铺放过程的发展，诸如自动化纤维布置(AFP)、自动化带材铺设(ATL)和干纤维AFP(DAFP)之类。然而，由于将材料递送到工具上的末端执行器的大的物理尺寸，这些复杂的铺放系统具有局限性，主要是关于这些复杂铺放系统能够形成的几何形状方面的局限性。就几何形状是“简单”且大致平坦的部件而言，进出末端执行器基本不存在问题。示例是复合机翼盖部件的形成。
就更多的一体化结构而言，以及就具有更复杂形状的部件而言，由于例如末端执行器不可以配合在或者不能够到达特征件或多个特征件的两个相对壁之间，因此末端执行器的尺寸会防止末端执行器铺放在具有铺设件的形状的腔或凹部内。这需要对未固化的层压结构(又称为预成形件)进行进一步地处理以产生最终的形状。通常，这种附加的处理依赖于在固化之前例如在按压机或模具中使层压预成形件成形为所需形状的方法。所有成形过程需要使用热、压力和附加模制工具或耗材，这增加了总处理时间和总成本。
飞行器结构的许多部件将按照惯例由若干个单独的部件制造，所述多个单独的部件随后经由机械紧固件连接在一起以形成整体结构。复合结构中的接头的机械螺栓连接并非是有效的。
发明内容
本发明的第一方面提供了一种制造飞行器部件的方法，该部件包括由一对翼梁连接的一对盖，盖和翼梁形成具有四个角部的封闭的盒结构，每个角部均提供其中一个盖与其中一个翼梁之间的过渡部，该方法包括：铺设由纤维层片制成的层压片材；以及在片材已经铺设之后，将片材折叠以形成所述四个角部并随后将片材连接至自身以提供封闭的盒结构。通常，片材包括复合材料，片材中的每个纤维层片均用基质浸渍。片材可以由复合材料制成的层片铺设而成，或者片材可以由在稍后阶段用基质浸渍过的干纤维层片铺设而成。
本发明的第二方面提供了一种飞行器部件，该飞行器部件包括：由一对翼梁连接的一对盖，盖和翼梁形成具有四个角部的封闭盒结构，每个角部均提供其中一个盖与其中一个翼梁之间的过渡部，盖和翼梁由纤维层片制成的层压片材形成，该层压片材已经折叠以形成所述四个角部，其中，层压片材中的纤维层片用基质浸渍以形成复合材料；以及接头，片材在该接头处连接至自身以提供封闭的盒结构。
优选地，片材中的每个纤维层片均铺设为复合层片，诸如包括用基质浸渍过的预浸渍纤维的预浸渍层片；或者片材中的每个纤维层片均铺设为包括干纤维的干纤维层片，并且此方法还包括：在片材已经折叠以形成所述四个角部之后，用基质对干纤维进行浸渍。
优选地，纤维层片中的至少一些纤维层片铺设为包括用基质浸渍过的预浸渍纤维的预浸渍层片。
与通常在复合材料中所使用的一样，纤维层片中的纤维可以是例如碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、聚乙烯纤维(聚烯烃)、玄武岩纤维或天然纤维。
基质可以包括诸如环氧树脂之类的热固性材料、或热塑性基质材料。
通常，此方法还包括：在片材已经折叠以形成所述四个角部之后，使基质固化并固结。
可选地，片材通过形成共固化接头而连接至自身。通常，共固化接头在以上提到的基质的固化和固结期间形成。
通常，片材具有外表面和内表面，并且通过从封闭的盒结构的内侧向片材的内表面施加热和固结压力、以及从封闭的盒结构的外侧向片材的外表面施加固结压力(并且可选地也施加热)而使基质固化并固结。
通常，所述四个角部中的至少一个角部通过将片材绕芯轴折叠而形成。可选地，热和固结压力通过芯轴施加至片材的内表面。
可以在芯轴已经施加热和固结压力之后将芯轴从封闭的盒结构移除，或者可以将芯轴留在封闭的盒结构内以提供飞行器部件的一部分(例如，以提供燃料箱衬里)。
可选地，部件在封闭盒结构的第一端部处具有第一开口并且在封闭的盒结构的与第一端部相反的第二端部处具有第二开口，第一开口大于第二开口，并且在芯轴已经施加固结压力之后将芯轴从第一开口移除。
通常，片材具有在第一边缘处终止的第一端部以及在与第一边缘相反的第二边缘处终止的第二端部。优选地，第一端部在接头处连接至第二端部，并且将片材连接至自身的步骤包括：将第一端部连接至第二端部。接头可以是例如对接接头、或搭接接头，片材的第一端部在搭接接头处与片材的第二端部重叠。通常，搭接接头通过将第一端部与第二端部重叠并随后将第一端部连接至第二端部以形成搭接接头而形成。可选地，搭接接头包括紧固件，该紧固件穿过第一端部和第二端部。替代性地，第一端部和第二端部可以在搭接接头处结合至彼此——例如通过将第一端部和第二端部共固化以形成共固化搭接接头。
飞行器部件可以是飞行器的不具有外空气动力学表面的内部部件。然而，更典型地，一个或两个盖具有外空气动力学表面，外空气动力学表面定形成在飞行器部件的飞行期间控制气流。在中央翼盒的情况下，盖中的仅一个盖具有外空气动力学表面，但在翼盒、竖直尾翼或水平尾翼的情况下，两个盖都具有外空气动力学表面。
在优选的实施方式中，所述四个角部中的第一角部提供所述一对盖中的第一盖与在片材的第一边缘处终止的第一凸缘之间的过渡部，所述四个角部中的第二角部提供所述一对盖中的第二盖与在片材的与片材的第一边缘相反的第二边缘处终止的第二凸缘之间的过渡部，并且将片材连接至自身包括：将第一凸缘连接至第二凸缘，使得第一凸缘和第二凸缘一起提供翼梁中的第一翼梁。
片材可以具有下述厚度(根据纤维层片的数目)：该厚度是恒定的、或者可以在片材的范围上变化。通常，片材在所述四个角部中的每个角部处具有比三个纤维层片的厚度大的厚度，并且更优选地，片材在所述四个角部中的每个角部处具有比十个纤维层片的厚度大或比二十个层片的厚度大的厚度。在机翼的情况下，所述四个角部中的每个角部处的厚度可以是大约三十至五十个层片的厚度。
通常，飞行器部件是例如用于机翼的抗扭盒、中央翼盒、竖直尾翼、水平尾翼或设计成在被施加空气动力学负载的情况下抵抗扭力的任何其他机身结构。
在优选的实施方式中，飞行器部件是翼盒。
可选地，飞行器部件是机翼、中央翼盒、竖直尾翼或水平尾翼。
由纤维层片制成的层压片材可以通过以自动化纤维铺放过程来铺放预浸渍纤维和/或利用自动化干纤维铺放过程来铺放干纤维而铺设而成。这样做可以提高形成具有混合纤维类型的铺设件的速度。
附图说明
现在将参照附图对本发明的实施方式进行描述，在附图中：
图1示出了飞行器部件；
图2示出了铺设在铺设表面上的大致平坦的层压片材；
图3是穿过形成图2的片材的预浸渍层片的堆叠的截面图；
图4示出了第一成形步骤；
图5示出了通过图4的成形步骤折叠片材以形成一对凸缘；
图6示出了第二成形步骤；
图7示出了第三最终成形步骤；
图8示出了在图7的第三最终成形步骤之后的封闭的盒结构；
图9示出了固化和固结过程；
图10是穿过干纤维层片的堆叠的截面图，所述干纤维层片能够用于替代预浸渍层片以形成图2的片材；
图11是穿过半预浸渍层片的堆叠的截面图，所述半预浸渍层片能够用于替代预浸渍层片以形成图2的片材；
图12示出了用于根据本发明制得的部件的第二实施方式的铺设件；
图13示出了图12的已经根据本发明的方法成形的铺设件；
图14示出了本发明的部件成形方法中的另一步骤；
图15示出了处于其在图12至图14的方法之后的完全成形状态下的部件；以及
图16示出了飞行器。
具体实施方式
图1中示出了根据本发明的第一实施方式的飞行器部件1。飞行器部件包括由一对翼梁4、5连接的一对盖2、3。盖和翼梁形成具有四个角部6至9的封闭的盒结构，每个角部均提供其中一个盖与其中一个翼梁之间的过渡部。盖和翼梁由纤维层片制成的单个层压片材形成，该单个层压片材已经向后折叠在自身上以形成所述四个角部6至9。该片材在搭接接头10处连接至自身以提供封闭的盒结构。如下面进一步详细描述的，层压片材中的每个纤维层片均用环氧树脂基质浸渍。
在该示例中，接头10定位在翼梁中的一个翼梁中，但可选地，接头可以定位在盖中的一个盖中、或者角部6至9中的一个角部中。可选地，搭接接头10可以由对接接头或其他类型的接头替代。
飞行器部件1可以例如是翼盒、中央翼盒、竖直尾翼或水平尾翼。
图2至图9中示出了制造飞行器部件1的方法。在图2中示出的第一步骤中，层压片材、铺设件或预成形件100通过将纤维层片布置在铺设表面上而铺设而成。铺设表面由芯轴101的上部面以及一对可移除的铺设面板102提供。
在该示例中，纤维层片是预浸渍层片，每个预浸渍层片均包括用基质浸渍过的预浸渍纤维。预浸渍层片通过诸如带材铺设或纤维布置之类的自动化纤维铺放过程而铺放在铺设表面上。铺设过程使预浸渍层片被层压以形成堆叠，其中，该堆叠中的若干个层片有可能在片材100的范围上变化。
图3是片材100的具有仅六个层片的厚度的一部分片材中的示意性截面图(层片的数目通常将大于六，因此该图是仅示意性的)。堆叠中的每个预浸渍层片均包括用环氧树脂基质211浸渍过的碳纤维210。
在片材100已经如图2中所示那样铺设之后，片材100被折叠为如图4至图8所示以形成所述四个角部6至9并且片材100随后连接至自身以提供搭接接头10并将盒结构封闭。
片材100具有在第一边缘201处终止的第一端部200、以及在与第一边缘201相反的第二边缘204处终止的第二端部203。部件的角部6、7首先通过将铺设面板102移除、随后利用如图4中示出的弯曲工具205、206将片材的端部200、203绕芯轴101向下弯曲以分别形成第一凸缘200a和第二凸缘203a而形成。
接下来，芯轴101被移除并由图6至图9中示出的较小的可膨胀或可收缩芯轴300代替。第三角部8随后通过利用如图6中示出的弯曲工具301将片材绕芯轴300弯曲而形成。第四角部9随后通过利用如图7中示出的弯曲工具301将片材的盖部绕芯轴300弯曲而形成。这使第二凸缘203a与较大的第一凸缘200a重叠，如图1中所示。
如图9中所示，随后围绕盒设置有外型线模具(mould line tool)400、401。折叠后的片材具有外表面和内表面，并且通过如图9中示出地利用芯轴300从封闭的盒结构的内侧向片材的内表面施加热和固结压力、并同时利用外型线模具400、401从封闭的盒结构的外侧向片材的外表面施加固结压力(并且可选地也施加热)来使该折叠后的片材固化并固结。
可选地，芯轴300带有一层电加热衬垫，这层电加热衬垫接触折叠后的片材的内表面并且被通电以施加用以对环氧树脂基质进行固化所需的热。
在图9中示出的固化和固结过程期间，重叠的凸缘200a、203a变得共固化至彼此，从而形成共固化的搭接接头10。可选地，搭接接头通过穿过凸缘200a、203a的紧固件(未示出)被进一步地紧固。
最后，芯轴300被紧缩或收缩、并且随后在任一端部处从已固化的封闭盒结构移除。
参照图1，所述四个角部中的第一角部(角部6)提供所述一对盖中的第一盖(盖2)与第一凸缘200a之间的过渡部。所述四个角部中的第二角部(角部7)提供所述一对盖中的第二盖(盖3)与第二凸缘203a之间的过渡部。通过将第一凸缘200a连接至第二凸缘203a以形成搭接接头10而将片材连接至自身，第一凸缘200a和第二凸缘203a一起提供翼梁中的第一翼梁(翼梁10)。另一翼梁5与盖2、3之间的过渡部分别由第三角部8和第四角部9提供。
在以上示例中，层压片材100中的纤维层片是预浸渍层片，如图3中所示，每个预浸渍层片均包括用基质浸渍过的预浸渍纤维。在图10中示出的第一替代性实施方式中，纤维层片是干纤维层片220，每个干纤维层片均包括未用基质预先浸渍的干纤维。干纤维层片首先通过图4至图8的过程被折叠以形成所述四个角部，随后，干纤维通过诸如树脂传递模制——在树脂传递模制中，总体上低粘度的树脂在压力下被泵送到模具中，从而使纤维内及纤维周围的空气排出直到模具被填满为止——之类的浸注过程用环氧树脂基质浸渍。在填充周期之后，固化周期开始，在固化周期期间，模具被加热并且树脂聚合以变成硬质塑料。
在图11中示出的第二替代性实施方式中，纤维层片是半预浸渍纤维层片230，每个层片230均包括干纤维织物层片231和环氧树脂膜232。半预浸渍纤维层片230首先通过图4至图8的过程被折叠以形成所述四个角部，随后，干纤维通过树脂膜浸注过程从膜232用环氧树脂基质浸渍。折叠后的片材被真空包装(vacuum bagged)到工具中以将空气从干纤维织物层片移除。随后，片材被加热以允许树脂膜232的树脂首先熔化并随后流动到无空气的干纤维织物层片中。在一定时间之后，实现树脂固化。在加热和固化周期期间，真空和/或正压力(经由高压釜)也得到保持。
图1至图11仅是示意性的并且示出了制造飞行器部件1的方法，该飞行器部件1可以是例如翼盒、中央翼盒、竖直尾翼或水平尾翼。在翼盒或中央翼盒的情况下，层压片材通常具有大约30mm(约120个层片)的最大厚度(在其中一个盖中)并且在每个角部处具有大约30至50个层片的厚度。在竖直尾翼或水平尾翼的情况下，层压片材通常具有大约8mm至10mm(32至40个层片)的最大厚度并且在每个角部处具有大约20至30个层片的厚度。
图12至图15示出了使翼盒成形的类似方法并且提供了结构的其他细节。应该指出的是，为了清楚的目的，图12至图15省略了铺设和成形工具。
在以上示例中，层压片材100中的所有纤维层片是预浸渍层片、干纤维层片或半预浸渍层片。在图12至图15的示例中，片材由预浸渍层片和干纤维层片的混合物铺设而成，干纤维层片设置在角部的区域中以使角部更容易成形。
图12示出了大致平坦的片材铺设件或预成形件，其包括具有不同性能的若干个子区域。图12与图2对应，但为了清楚的目的，芯轴101和铺设面板102未示出。铺设件500包括翼梁腹板区域501，该翼梁腹板区域501是主要由预浸渍纤维形成的大致平面区域。大致线性的可成形区域502定位成与翼梁腹板501相邻，并且大致线性的可成形区域502主要由干纤维形成以使该区域能够容易地成形或折叠。与第一可成形区域502相邻的是盖区域503。盖区域是大致平面的并且主要由预浸渍纤维形成。盖区域可以包括厚度方面的某些变化和脊状或通道状形态部(formation)以允许例如肋的附接、或者以将其他内部部件容置至机翼，但盖区域通常呈平面的形式并且因此适于在不需要大量的其他成形操作的情况下利用预浸渍纤维进行铺放以形成盖。与盖区域503相邻的是第二可成形区域504，第二可成形区域504也将在铺设件的大部分厚度或全部厚度上主要或全部由干纤维形成。在两个可成形区域504和506之间形成有翼梁区域505。此外，由于与第一盖区域503的情况一样，翼梁区域505具有大致平面的形式，因此翼梁区域505主要由预浸渍纤维形成。在折叠区域506和508之间设置有另一盖区域507。与第一盖区域503相同，该另一盖区域主要由预浸渍纤维形成并且可以结合厚度方面的变化和微小的轮廓以允许翼盒的内部特征件在所述两个盖内结合。与折叠区域508相邻地形成有翼梁盖区域509，并且该翼梁盖区域也主要或全部由预浸渍纤维形成并且具有大致平面的形式。
如可以看出，因此可以提供大致平坦的铺设件，该大致平坦的铺设件包括由预浸渍纤维形成的多个大致平面的区域以及可成形区域502、504、506、508，可成形区域502、504、506、508全部或主要由干纤维形成以允许铺设件在可成形区域中折叠或成形。大致平坦区域中的一个或更多个大致平坦区域的至少一部分、或者不需要成形的任何区域可以优选地通过施加热和/或压力局部地活化，以在关于图13至图15描述的成形步骤中的任意或所有步骤被实施之前使这些区域中的结合剂活化。在成形之后，干纤维区域中的任意或所有干纤维区域可以经由文中描述的已知方法局部地活化和/或设置有基质，并且随后可以被固化。
图13示出了用于图12的铺设件的成形过程中的第一步骤。在该第一步骤中，第一翼梁腹板区域501绕可成形区域502折叠以形成第一凸缘。该第一成形操作形成铺设件的第一平坦区域或凸缘501，第一平坦区域或凸缘501通过可成形区域502的变形相对于第二平坦区域503以一定角度设置。类似地，位于铺设件的相反末端处的翼梁盖区域509通过铺设件绕可成形区域508的变形而形成以提供另一大致平面区域509或凸缘，该另一大致平面区域509或凸缘与第二大致平面区域507相邻且相对于第二大致平面区域507成一定角度、并且该另一大致平面区域509或凸缘和第二大致平面区域507通过主要或全部由干纤维组成的可成形区域508分开。此外，不需要成形的区域中的任何干纤维区域(比如507和509)可以在成形步骤发生之前通过热和/或压力被活化。图13与图5对应，但为了清楚的目的，芯轴101未示出。
图14示出了另一步骤，在该另一步骤中，翼梁区域505连同相邻的盖区域507和翼梁盖区域509相对于盖区域503绕可成形区域506旋转。图14与图7对应，但为了清楚的目的，芯轴101未示出。
在最终的成形步骤中，盖区域507绕可成形区域506旋转以形成如图15中所示的翼盒，图15与图8对应。翼盒包括由一对翼梁连接的一对盖，盖和翼梁形成具有四个角部的封闭盒结构，每个角部均提供其中一个盖与其中一个翼梁之间的过渡部。与先前的实施方式一样，盖和翼梁由纤维层片制成的层压片材形成，该层压片材已经被折叠以形成所述四个角部。层压片材中的纤维层片用基质浸渍；并且提供了接头，在该接头处，片材连接至自身以提供封闭的盒结构。
一旦部件500已经形成为图15中示出的盒形状，翼梁盖区域509就可以固定或结合至第一翼梁腹板区域501以形成封闭的盒结构。随后，可以将基质浸注到干纤维区域中并将干纤维区域和基质固化以形成最终的固化部件。在固化之前，干纤维用聚合物基质浸渍以便完成复合材料，这在初始的干纤维区域中是必需的。在对干纤维区域进行浸注之前，任何目前未活化的区域可以在施用基质之前活化，以在施用基质和固化步骤之前使未活化区域加强或坚固。预浸渍纤维区域可以与基质浸注过的干纤维区域同时固化。
使用类似于芯轴300的芯轴来形成如图14和图15中所示的盒的第三角部和第四角部，并且在固化过程期间，热和固结压力通过芯轴也被施加至片材的内表面。与第一实施方式一样，该芯轴可以在其已经施加热和固结压力之后从封闭的盒结构移除。
翼盒在封闭的盒结构的第一(内)端部处具有第一开口550并且在封闭的盒结构的第二(外)端部处具有第二开口560，其中，第一端部提供了机翼的根部，机翼在该根部处连接中央盒，第二端部与第一端部相反并且朝向机翼的稍部定位。第二开口在图15中是不可见的，但第二开口在在盒被封闭之前的图14中被标记。翼盒从第一端部渐缩至第二端部，使得第一开口550大于第二开口560。因此，可以在不必将芯轴紧缩或收缩的情况下将芯轴从较大的第一开口550移除。替代性地，芯轴可以在移除之前被收缩或紧缩，或者芯轴可以留在翼盒内以形成成品部件的一部分——比如燃料箱衬里。
可以在固化之前或在固化之后的稍后阶段添加纵梁和/或肋脚。在于固化之前添加纵梁和/或肋脚的情况下，在盒已经如图8中所示被封闭之后，将用于成形最后两个角部的芯轴300从一个端部移除，未固化的纵梁和/或肋脚被布置在该结构内，随后对整个结构(翼盒、纵梁和/或肋脚)进行共固化。
传统的平面翼肋可以在固化之后通过将平面翼肋插入到较大的第一(内)开口550中并随后将平面翼肋紧固至肋脚来安装。替代性地，可以安装桁架型结构来取代传统的平面肋——可选地，桁架型结构的支柱可以是伸缩式的以使支柱更容易地安装。
盖503、盖507的外部面定形成在飞行器部件的飞行期间控制气流。尽管图15将盖的外部面示出为平面的，但图15仅是示意性的，并且实际上，这些外部面将具有如图16中所示的弯曲的翼剖面形状。该弯曲的翼剖面形状可以图9中示出的外型线模具400、401来提供。也可以通过图2中示出的工具101(该工具101可以具有非平坦的上表面)和/或通过芯轴300来对盖的内部面提供互补的弯曲形状。
图1至图15中示出的方法允许利用最少的单独部件来使复合的封闭翼盒结构、或具有封闭的盒结构的其他复合飞行器部件成形。这减小了所需固定操作的数目、并减小了固定元件、结合区域、或需要螺栓或铆钉将部件保持在一起的区域的数目。这总体地减小了所需的制造和组装操作的数目，减小了总重量，并增大了结构的总体结构完整性(原因在于诸如螺栓和铆钉之类的固定装置形成应力集中，这可能减小结构的总效率)。如对于技术人员而言将明显的是，尽管图12至图15的实施方式涉及翼盒的成形，但此成形方法也可以应用于具有由大致纵向的弯折部分开的多个大致平坦面的任何大致管状部件，比如例如中央翼盒、竖直尾翼或水平尾翼。
图16示出了飞行器600，根据本发明的方法制得的部件可以结合到该飞行器600中。因此，机翼601中的每个机翼均可以包括图15的翼盒500；并且机翼601、竖直尾翼602和/或水平尾翼603可以包括图1的部件1。
将由纤维——这些纤维是干纤维、预浸渍纤维或半浸渍纤维——制成的大致平坦的片材进行铺放通常是最快速的方式，其中，铺设件可以通过已知的自动化铺放技术形成。因此，由单个平坦片材铺设件——该单个平坦片材铺设件随后成形以提供用于部件的最终预成形件——形成产品是有利的。该部件可以随后以其最终的折叠形式固化为单个部件。以上实施方式示出了下述方法：通过此方法经由大致平坦的片材铺设件或预成形件将诸如翼盒之类的大致管状飞行器部件形成为单个部件。
尽管以上已经参照一个或更多个优选的实施方式对本发明进行了描述，但将领会的是，可以在不脱离如所附权利要求中限定的本发明的范围的情况下作出各种变型或改型。

Claims (20)

1.一种制造飞行器部件的方法，所述部件包括由一对翼梁连接的一对盖，所述盖和所述翼梁形成具有四个角部的封闭的盒结构，每个角部均提供所述盖中的一个盖与所述翼梁中的一个翼梁之间的过渡部，所述方法包括：铺设由纤维层片制成的层压片材；以及在已经铺设所述片材之后，将所述片材折叠以形成所述四个角部并随后将所述片材连接至自身以提供所述封闭的盒结构。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述片材中的每个纤维层片均铺设为包括用基质浸渍过的预浸渍纤维的预浸渍层片；或者将所述片材中的每个纤维层片均铺设为包括干纤维的干纤维层片，并且所述方法还包括：在所述片材已经折叠以形成所述四个角部之后，用基质对所述干纤维进行浸渍。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，将所述纤维层片中的至少一些纤维层片铺设为包括用基质浸渍过的预浸渍纤维的预浸渍层片。
4.根据权利要求2或3所述的方法，还包括：在所述片材已经折叠以形成所述四个角部之后，使所述基质固化并固结。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述片材具有外表面和内表面，并且通过从所述封闭的盒结构的内侧向所述片材的所述内表面施加热和固结压力、以及从所述封闭的盒结构的外侧向所述片材的所述外表面施加固结压力来使所述基质固化并固结。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述四个角部中的至少一个角部通过将所述片材绕芯轴折叠而形成，并且所述热和所述固结压力通过所述芯轴施加至所述片材的所述内表面。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，在所述芯轴已经施加所述热和所述固结压力之后将所述芯轴从所述封闭的盒结构移除。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述部件在所述封闭的盒结构的第一端部处具有第一开口并且在所述封闭的盒结构的与所述第一端部相反的第二端部处具有第二开口，所述第一开口大于所述第二开口，并且在所述芯轴已经施加所述固结压力之后将所述芯轴从所述第一开口移除。
9.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述片材具有在第一边缘处终止的第一端部、以及在与所述第一边缘相反的第二边缘处终止的第二端部；并且，将所述片材连接至自身包括将所述第一端部连接至所述第二端部。
10.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述片材具有在第一边缘处终止的第一端部、以及在与所述第一边缘相反的第二边缘处终止的第二端部；并且，将所述片材连接至自身包括使所述第一端部与所述第二端部重叠、以及随后将所述第一端部连接至所述第二端部以形成搭接接头。
11.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，一个或两个盖具有外空气动力学表面，所述外空气动力学表面定形成在所述飞行器部件的飞行期间控制气流。
12.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述四个角部中的第一角部提供所述一对盖中的第一盖与在所述片材的第一边缘处终止的第一凸缘之间的过渡部，所述四个角部中的第二角部提供所述一对盖中的第二盖与在所述片材的与所述片材的所述第一边缘相反的第二边缘处终止的第二凸缘之间的过渡部，并且其中，将所述片材连接至自身包括：将所述第一凸缘连接至所述第二凸缘，使得所述第一凸缘和所述第二凸缘一起提供所述翼梁中的第一翼梁。
13.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，通过将所述片材固化并形成共固化接头来将所述片材连接至自身。
14.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述片材在所述四个角部中的每个角部处均具有比三个纤维层片的厚度大的厚度。
15.一种飞行器部件，包括：由一对翼梁连接的一对盖，所述盖和所述翼梁形成具有四个角部的封闭的盒结构，每个角部均提供所述盖中的一个盖与所述翼梁中的一个翼梁之间的过渡部，所述盖和所述翼梁由纤维层片制成的层压片材形成，所述层压片材已经折叠以形成所述四个角部，其中，所述层压片材中的所述纤维层片用基质浸渍；以及接头，所述片材在所述接头处连接至自身以提供所述封闭的盒结构。
16.根据权利要求15所述的飞行器部件，其中，所述片材具有在第一边缘处终止的第一端部、以及在与所述第一边缘相反的第二边缘处终止的第二端部；并且所述第一端部在所述接头处连接至所述第二端部。
17.根据权利要求16所述的飞行器部件，其中，所述接头包括搭接接头，所述片材的所述第一端部在所述搭接接头处与所述片材的所述第二端部重叠。
18.根据权利要求15、16或17所述的飞行器部件，其中，一个或两个盖具有外空气动力学表面，所述外空气动力学表面定形成在所述飞行器部件的飞行期间控制气流。
19.根据权利要求15至18中的任一项所述的飞行器部件，其中，所述飞行器部件是机翼、中央翼盒、竖直尾翼或水平尾翼。
20.一种飞行器，包括根据权利要求15所述的飞行器部件。
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