CN106585957B - 一种复合材料机翼整体油箱及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种复合材料机翼整体油箱，包括上蒙皮1、下蒙皮2、横梁、翼肋5；上蒙皮1与下蒙皮2之间分布有横梁，分为前横梁3与后横梁4，沿翼展方向布置，前横梁3与后横梁4之间的航向上分布有翼肋5，机翼油箱前墙10和前横梁3之间分布有前缘油箱口盖9，前后横梁之间形成机翼油箱盒段，盒段靠近下蒙皮2一侧设有油箱口盖7和维护口盖，油箱口盖7通过密封托板螺母21与下蒙皮2连接，两者之间设有燃油密封圈31。大大降低复合材料飞机制造成本，提高结构利用效率，节省装配工装和时间，降低工作量，实现全复合材料机翼整体油箱的规模化生产。

Description

一种复合材料机翼整体油箱及其制造方法
技术领域
本发明涉及飞机机翼整体油箱，尤其是一种复合材料机翼整体油箱及其加工方法。
背景技术
传统飞机机翼油箱一般采用铝合金加工或高昂价格的复合材料热压罐成型工艺制造，这样机翼油箱中不可避免地采用大量的紧固件和制孔。特别地，对于复合材料而言，大量的紧固件和制孔意味着大量专用工具和工时的消耗，并且带来纤维连续性的破坏及更高的损伤可能性，降低了机翼油箱利用效率增加了成本，且产生巨大工作量。
发明内容
针对传统飞机机翼油箱的缺陷与不足，本发明所要提供的是一种复合材料机翼整体油箱及其加工方法，达到高的结构利用效率，降低工作量，便于整体油箱的密封与利用。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种复合材料机翼整体油箱，包括上蒙皮1、下蒙皮2、横梁、翼肋5；上蒙皮1与下蒙皮2之间分布有横梁，分为前横梁3与后横梁4，沿翼展方向布置，前横梁3与后横梁4之间的航向上分布有翼肋5，机翼油箱前墙10和前横梁3之间分布有前缘油箱口盖9，前后横梁之间形成机翼油箱盒段，盒段靠近下蒙皮2一侧设有油箱口盖7和维护口盖，油箱口盖7通过密封托板螺母21与下蒙皮2连接，两者之间设有燃油密封圈31。
上述维护口盖分为空速管安装维护口盖6和襟翼操纵维护口盖8，空速管安装维护口盖6设在机翼端肋与油箱端肋之间，襟翼操纵维护口盖8靠近机身的两个翼肋5之间。
上述上下蒙皮内侧涂刷一层树脂。
上述树脂为环氧树脂。
上述复合材料机翼整体油箱的加工方法包括以下步骤：
步骤1：将上蒙皮1、下蒙皮2、前横梁3、后横梁4、翼肋5、空速管安装维护口盖6、油箱口盖7、襟翼操纵维护口盖8、前缘油箱口盖9、机翼油箱前墙10通过非热压罐工艺技术成型。成型压力0～0.074MPa，温度110℃～120℃；
步骤2：将上蒙皮1内侧、下蒙皮2内侧各涂覆一层树脂，树脂厚度2mm～3mm；
步骤3：将下蒙皮2各油箱口盖7安装好密封托板螺母31，并将密封托板螺母31涂敷一层防燃油密封剂。
步骤4：将下蒙皮2和前横梁3、后横梁4、翼肋5、机翼油箱前墙10进行胶结、固化；
步骤5：将上蒙皮1和步骤4所得的复合材料制件进行胶结、固化；
步骤6：用防燃油密封剂将步骤5所得油箱盒段进行内部三面交接的边角处及缝外线进行密封。
步骤7：将油箱口盖7、空速管安装维护口盖6、襟翼操纵维护口盖8与前缘油箱口盖9安装在下蒙皮2上。
对于现有技术，本发明的有益效果是：大大降低复合材料飞机制造成本，提高结构利用效率，节省装配工装和时间，降低工作量，实现全复合材料机翼整体油箱的规模化生产。
附图说明
图1为复合材料机翼整体油箱结构示意图；
图2为复合材料机翼整体油箱(右)内部结构示意图；
图3为油箱口盖7与机翼下蒙皮2连接剖面图；
图中1：上蒙皮、2：下蒙皮、3：前横梁、4：后横梁、5：翼肋、6：空速管安装维护口盖、7：油箱口盖、8：襟翼操纵维护口盖、9：前缘油箱口盖、10：机翼油箱前墙、21：托板螺母、31：燃油密封圈。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步详细说明。
一种复合材料机翼整体油箱，包括上蒙皮1、下蒙皮2；上蒙皮1与下蒙皮2之间分布有横梁，分为前横梁3与后横梁4，翼展方向布置，前横梁3与后横梁4之间的航向上分布有翼肋5，机翼油箱前墙10和前横梁3之间分布有前缘油箱口盖9，前横梁3与后横梁4之间形成机翼油箱盒段，盒段靠近下蒙皮2一侧设有油箱口盖7和维护口盖，油箱口盖7通过密封托板螺母与下蒙皮2连接，两者之间设有燃油密封圈31，如图1～3所示。
上述维护口盖分为空速管安装维护口盖6和襟翼操纵维护口盖8，空速管安装维护口盖6设在机翼端肋与油箱端肋之间，襟翼操纵维护口盖8靠近机身的两个翼肋之间。
上述上蒙皮1内侧与下蒙皮2内侧各涂刷一层树脂。
上述树脂为环氧树脂，采用的环氧树脂牌号为MGS公司的L285/(H285、H286或H287)
上述复合材料机翼整体油箱的加工方法包括以下步骤：
步骤1：将上蒙皮1、下蒙皮2、前横梁3、后横梁4、翼肋5、空速管安装维护口盖6、油箱口盖7、襟翼操纵维护口盖8、前缘油箱口盖9、机翼油箱前墙10通过非热压罐工艺技术成型。成型压力不小于0.074MPa，温度110℃～120℃；
步骤2：将上蒙皮1内侧、下蒙皮2内侧各涂覆一层树脂，树脂厚度2mm～3mm；
步骤3：将下蒙皮2各油箱口盖7安装好密封托板螺母31，并将密封托板螺母31涂敷一层防燃油密封剂。
步骤4：将下蒙皮2和前横梁3、后横梁4、翼肋5、机翼油箱前墙10进行胶结、固化；
步骤5：将上蒙皮1和步骤4所得的复合材料制件进行胶结、固化；
步骤6：用防燃油密封剂将步骤5所得油箱盒段进行内部三面交接的边角处及缝外线进行密封。
步骤7：将油箱口盖7、空速管安装维护口盖6、襟翼操纵维护口盖8与前缘油箱口盖9安装在下蒙皮2上。
上述步骤1中各制件均为碳纤维预浸料铺贴固化而成，采用的碳纤维预浸料牌号为Toray公司的单向带T700S-12K-50C/#2510、编织物T700G-12K-31E/#2510，压力0～0.074MPa，温度110℃～120℃，按复合材料固化曲线固化，固化温度不超过120℃，固化成型，待模具表面冷却至35℃～50℃零件出炉，脱模，切割，无损检测。
上述胶结所用的胶粘剂为环氧胶粘剂，采用的牌号为汉高公司的EA9360，常温固化，固化时间为12h。
上述所用的防燃油密封剂牌号为北京科爱公司的WS8020RC-B2。
本发明采用非热压罐工艺代替传统的热压罐工艺成型机翼油箱复合材料零件，利用胶结技术装配复合材料零件，避免了传统机翼油箱的缺陷与不足，达到油箱的高结构利用效率、降低工作量的目的。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种复合材料机翼整体油箱，其特征在于：包括上蒙皮(1)、下蒙皮(2)；上蒙皮(1)内侧、下蒙皮(2)内侧涂刷有一层树脂，上蒙皮(1)与下蒙皮(2)之间分布有横梁，分为前横梁(3)与后横梁(4)，前横梁(3)与后横梁(4)沿翼展方向布置，前横梁(3)与后横梁(4)之间的航向上分布有翼肋(5)，机翼油箱前墙(10)和前横梁(3)之间分布有前缘油箱口盖(9)，下蒙皮(2)和前横梁(3)、后横梁(4)、翼肋(5)、机翼油箱前墙(10)能够胶结、固化，以形成复合材料制件，复合材料制件与上蒙皮(1)能够胶结、固化，前横梁(3)与后横梁(4)之间形成机翼油箱盒段，油箱盒段内部三面交接的边角及缝外线采用防燃油密封剂密封，机翼油箱盒段靠近下蒙皮(2)一侧设有油箱口盖(7)和维护口盖，油箱口盖(7)通过密封托板螺母(21)与下蒙皮(2)连接，两者之间设有燃油密封圈(31)；维护口盖分为空速管安装维护口盖(6)和襟翼操纵维护口盖(8)，空速管安装维护口盖(6)设在机翼端肋与油箱端肋之间，襟翼操纵维护口盖(8)靠近机身的两个翼肋(5)之间。
2.根据权利要求1所述的复合材料机翼整体油箱，其特征在于：树脂为环氧树脂。
3.一种复合材料机翼整体油箱的制造方法，其特征在于：用于权利要求1或2所述的复合材料机翼整体油箱，包括以下步骤：
步骤1：将上蒙皮(1)、下蒙皮(2)、前横梁(3)、后横梁(4)、翼肋(5)、空速管安装维护口盖(6)、油箱口盖(7)、襟翼操纵维护口盖(8)、前缘油箱口盖(9)、机翼油箱前墙(10)通过非热压罐工艺技术成型；
步骤2：将上蒙皮(1)内侧、下蒙皮(2)内侧各涂覆一层树脂，树脂厚度2mm～3mm；
步骤3：将下蒙皮(2)各油箱口盖(7)安装好密封托板螺母(31)，并将密封托板螺母(31)涂敷一层防燃油密封剂；
步骤4：将下蒙皮(2)和前横梁(3)、后横梁(4)、翼肋(5)、机翼油箱前墙(10)进行胶结、固化；
步骤5：将上蒙皮(1)和步骤4所得的复合材料制件进行胶结、固化；
步骤6：用防燃油密封剂将步骤5所得油箱盒段进行内部三面交接的边角处及缝外线进行密封；
步骤7：将油箱口盖(7)、空速管安装维护口盖(6)、襟翼操纵维护口盖(8)与前缘油箱口盖(9)安装在下蒙皮(2)上。
4.根据权利要求3所述的复合材料机翼整体油箱的制造方法，其特征在于：步骤1中成型压力0～0.074MPa，温度110℃～120℃。
5.根据权利要求3所述的复合材料机翼整体油箱的制造方法，其特征在于：上述胶结所采用的胶粘剂采用EA9360，燃油密封剂采用WS8020RC-B2。
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