CN107416182A - 翼型形状体及制造方法、飞行器以及小翼 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种翼型形状体，该翼型形状体包括多个纵向翼梁(11、21)、上翼型盖(22)和下翼型盖(12)。翼梁和盖由复合层压材料制成。翼梁中的一个翼梁与盖中的一个盖一体形成以形成翼梁‑盖，使得翼梁的复合层压材料穿过在翼梁与盖之间形成的折叠区域(14、24)连续延伸到盖中。折叠区域具有大致沿纵向方向延伸的折叠轴线(15、25)，并且投影在两个正交平面上的折叠轴线在这两个平面中都具有曲率。本发明还涉及包括此翼型形状体的飞行器、小翼以及制造此翼型形状体的方法。

Description

翼型形状体及制造方法、飞行器以及小翼

技术领域

本发明涉及翼型形状体；特别地但不排他地，涉及飞行器机翼或小翼(winglet，翼梢小翼)。

背景技术

翼型形状体是具有翼型截面(2-D)的三维体，也被称为3-D翼型。翼型体通常包括抗扭箱，该抗扭箱包括在机架的两侧上的上盖和下盖(或蒙皮)，机架包括沿翼展方向的翼梁和沿翼弦方向的翼肋。对每个机翼设置有至少一个翼梁，而更常见的是两个或更多个翼梁。在飞行器机翼中，抗扭箱也称为机翼箱。盖还可以用大致沿翼展方向延伸的桁条进行加强。

在飞行器机翼设计中，传统上已广泛使用轻质金属材料，比如铝。翼梁常规上大致呈直的，这主要是为了易于制造。近年来，在飞行器机翼中趋向越来越多地使用复合材料，特别是使用纤维增强聚合物基复合材料，比如碳纤维增强塑料(CFRP)，以代替更常规的金属材料，比如铝。复合材料开拓了曾经受到传统的金属飞行器设计的约束的许多制造可能性。

飞行器机翼的前缘区域和后缘区域通常用于容纳各种飞行器系统和部件，包括前缘增升装置和后缘增升装置、布线等。用直翼梁会出现一个或更多个空间非常受限的夹点(pinch point)。在一些飞行器机翼设计上，可以在待创建的翼梁上设置弯折部以克服空间受限问题。然而，弯折的翼梁仍然包括位于弯折部的两侧的两个大致直的部分。直的翼梁部段之间的接合部通常需要接合板，接合板使翼梁的重量、复杂性和成本增加。现有的金属翼梁设计和复合物翼梁设计就是如此。

现有的复合材料飞行器机翼设计包括随后被组装在一起的单独的盖和翼梁制品。

减少部件数量和缩短装配时间对高生产率而言是非常有利的。

发明内容

本发明的第一方面提供一种翼型形状体，该翼型形状体包括多个纵向翼梁、上翼型盖和下翼型盖，翼梁和盖包括复合层压材料，其中，翼梁中的至少一个翼梁与盖中的一个盖一体形成以形成翼梁-盖，使得翼梁的复合层压材料穿过在翼梁与盖之间形成的折叠区域连续延伸到盖中，并且其中，折叠区域具有大致沿纵向方向延伸的折叠轴线，并且投影在两个正交平面上的折叠轴线在这两个平面中都具有曲率。

本发明的另一方面提供一种制造根据本发明的第一方面的翼型形状体的方法，该方法包括铺设多个复合物层压片以形成第一翼梁-盖，铺设多个复合物层压片以形成第二翼梁-盖，以及使第一翼梁-盖和第二翼梁-盖在一起以形成翼型形状体的抗扭箱。

在本文中，翼型形状体为三维翼型。在本文中，复合层压材料是包括多个层片且每个层片具有基质材料和增强材料的组合的材料。一体形成翼梁和盖以形成翼梁-盖意味着翼梁和盖并非制造成随后被接合在一起的单独部件，而是被制造成这样的一个部件，其中翼梁的复合层压材料连续延伸到盖中而没有中断。然而，应当指出的是，由于复合层压材料将包括多个层片，因此不是所有的层片都需要从翼梁延伸到盖中或者从盖延伸到翼梁中。至少一些层片从翼梁穿过折叠区域延伸至盖中就足够了。

折叠轴线是曲线。折叠轴线在被投影到两个正交平面上时具有曲率。折叠轴线在平面上的正交投影在该平面中生成曲线。折叠轴线在两个正交平面上的正交投影在这两个平面中生成曲线。

本发明的优点在于，与具有组装在一起的单独制造的翼梁和盖的常规的翼型体相比，本发明的翼梁和盖可以一体形成，从而减少部件数量。为了使复合层压材料符合穿过折叠区域而没有“层片扩展”或“层片聚拢”，翼梁和盖都需要有曲率。在俯视图(即沿着笛卡尔坐标系的z轴从上方竖向地观察的俯视图)中，翼型形状体的翼梁是弯曲的。从后方(即沿着x轴水平地向前方)观察时，翼型形状体的盖具有上反(或下反)曲率。翼梁没有弯折。本发明改善了可制造性。

本发明可以应用于各种翼型体，特别是用于飞行器，其包括：机翼、翼梢(包括小翼、下卷式小翼(downlet)、倾斜梢部等)、控制表面和高增升装置(包括襟翼、缝翼、副翼、水平尾翼和竖直尾翼等)。

所述两个正交平面可以包括水平的x-y平面和竖向的y-z平面，其中x轴沿前后方向，y轴沿垂直于x轴的横向方向，以及z轴是竖向的。

折叠轴线在水平平面中的曲率可以跟随翼梁在x-y平面中的俯视曲率(planformcurvature)。折叠轴线在竖向的y-z平面中的曲率可以跟随盖在y-z平面中的正视曲率(elevation curvature)。翼梁的俯视曲率可以大致匹配盖的正视曲率。

所述多个翼梁可以包括前翼梁和后翼梁。所述多个翼梁还可以包括在前翼梁与后翼梁之间的一个或更多个中间翼梁。

前翼梁可以与上盖和下盖中的一者一体形成，以形成第一翼梁-盖。后翼梁可以与上盖和下盖中的另一者一体形成，以形成第二翼梁-盖。

第一翼梁-盖和第二翼梁-盖中的每一者可以布置成使得翼梁的复合层压材料穿过在翼梁与盖之间形成的折叠区域连续延伸到盖中。折叠区域可以具有大致沿纵向方向延伸的折叠轴线，并且投影到两个正交平面上的折叠轴线在这两个平面中都可以具有曲率。

第一翼梁-盖和第二翼梁-盖中的每一者的横截面可以大致呈L形。第一翼梁-盖和第二翼梁-盖可以背对背附接，其中，第一翼梁-盖的翼梁附接至第二翼梁-盖的盖；并且其中，第二翼梁-盖的翼梁附接至第一翼梁-盖的盖，以形成沿翼梁的纵向方向延伸的抗扭箱。盖至翼梁的附接可以包括附接支架。

替代性地，第一翼梁-盖和第二翼梁-盖中的每一者的横截面可以大致呈Z形。该Z形的部件可以具有与盖相对应的第一分支、与翼梁相对应的第二分支以及与用于附接至另一翼梁-盖的附接凸缘相对应的第三分支。第一翼梁-盖和第二翼梁-盖可以背对背附接，其中，第一翼梁-盖的附接凸缘附接至第二翼梁-盖的盖；并且其中，第二翼梁-盖的附接凸缘附接至第一翼梁-盖的盖，以形成沿翼梁的纵向方向延伸的抗扭箱。

翼型形状体还可以包括用于前缘结构或后缘结构的附接的一个或更多个附接支架。

折叠区域可以在盖与翼梁之间大致成直角。

替代性地，折叠区域可以在盖与翼梁之间形成在约60度与约120度之间的角。

盖与翼梁之间的折叠区域可以形成圆角拐角。

圆角拐角可以具有沿折叠轴线变化的半径。

在理论上，在翼梁-盖的盖与翼梁之间的角正好为90度并且拐角具有零半径的情况下，翼梁的掠角曲率将等于盖的上反/下反曲率。然而，在实际中，为了穿过拐角的层片的连续性，拐角必须具有非零半径。通过改变盖与翼梁之间的角度，并且通过改变拐角的半径，可以改变翼梁的掠角曲率将等于盖的上反/下反曲率之间的相关性。盖与翼梁之间的角度，以及拐角的半径，可以是沿着纵向方向沿折叠区域恒定的，或者这些参数中的一者或两者可以沿纵向方向变化，以在翼型形状体的设计中给予最大的灵活性。

盖和/或翼梁的厚度可以沿纵向方向变化。厚度可以通过在翼梁-盖的复合物层压片的堆叠中形成斜坡来改变。堆叠中的一个或更多个层片的削减(终止)可以形成沿堆叠厚度方向的斜坡。

本发明的另一方面提供一种具有包括根据第一方面的翼型形状体的机翼的飞行器。

飞行器可以具有机身和机翼，机翼大致在机身上方延伸(所谓的“高机翼”构型)并且机翼具有下卷式小翼。包括下卷式小翼的机翼的上盖和下盖中的每一者可以具有单件构造。

本发明的另一方面提供一种翼梢装置，例如小翼，用于附接至飞行器机翼的外侧端部，其中，翼梢装置包括根据第一方面的翼型形状体。附接有翼梢装置的飞行器机翼可以是或者不是根据第一方面的翼型形状体。

翼梢装置附接至机翼的外侧端部，以减少机翼上的诱导阻力。在例如飞行器机翼的情况下，这可以改善燃油效率并减少碳排放。翼梢装置可以采取各种形式。小翼是从翼梢延伸并且可以从翼梢向上或向下延伸的翼状元件。向下延伸的小翼更一般地被称为“下卷式小翼”。翼梢装置的另一示例是非平坦的翼梢延伸部，即该非平坦的翼梢延伸部延伸到与其附接的机翼的平面之外。小翼可以被认为是非平坦的翼梢延伸部的特别示例。

小翼可以包括通过弯曲的过渡部接合至翼梢的大致平坦部，以形成混合的小翼。替代性地，小翼可以包括通过非平坦的翼梢延伸部接合至翼梢的大致平坦部。翼梢装置的另一示例是大致平坦的翼梢延伸部，比如倾斜的翼梢。

附图说明

现将参照附图对本发明的实施方式进行描述，附图中：

图1图示了固定机翼飞行器的俯视图；

图2图示了飞行器的机翼的分解的示意性组装图；

图3和图4图示了飞行器机翼的两个翼梁-盖部件的分解立体图；

图5图示了从后方观察的飞行器机翼，其示出了上机翼盖和下机翼盖的沿翼展方向的上反曲率；

图6图示了飞行器机翼的俯视图，其示出了前翼梁和后翼梁的沿翼展方向的扫掠曲率；

图7图示了两个Z形翼梁-盖的示意性截面图；

图8图示了翼梁-盖呈L形的变型的示意图；

图9图示了翼梁-盖的折叠区域的详细的截面图，其示出了穿过拐角的连续的层片；

图10图示了根据一种变型的折叠区域的详细的截面图，在此变型中一些层片被终止或替换；

图11图示了从后方观察的飞行器机翼和机身部段的示意图，此飞行器机翼和机身部段具有带有一体形成的下卷式小翼的高机翼；

图12图示了图11的飞行器部段的示意性俯视图；

图13图示了图11的飞行器部段的分解的示意性立体图；

图14图示了配装至飞行器机翼的梢端部的小翼的三维视图；以及

图15图示了图14的小翼的两个翼梁-盖部件的分解立体图。

具体实施方式

图1图示了用于固定翼跨音速喷气式客运飞行器1的通常构型。飞行器1包括机身2、机翼3、主发动机4以及水平尾翼5和竖直尾翼6。应当理解的是本发明适用于各种飞行器类型而不仅仅是图1中图示的飞行器。例如，飞行器可以用于商业目的或军事目的，可以用于运输乘客或货物，可以具有喷气式发动机推进系统、螺旋桨式发动机推进系统或其它发动机推进系统，可以具有各种机身/机翼构型例如高机翼、低机翼或混合翼体，并且可以设计成以亚音速速度、跨音速速度或超音速速度飞行。

图2图示了飞行器1的机翼3的分解的示意性组装图。机翼包括第一翼梁-盖部件10、第二翼梁-盖部件20、前缘结构30、后缘结构40以及翼梢组件50。机翼通常还包括在翼梁之间并在盖之间延伸的多个沿翼弦方向的翼肋(未示出)。此外，盖可以用附接至盖的内部的桁条——沿翼展方向延伸的加强构件——进行加强。翼肋和桁条是常规类型，并且因此将不再进行详细描述。

图3和图4示出了第一翼梁-盖部件10和第二翼梁-盖部件20的分解立体图。第一翼梁-盖部件10包括前翼梁11、下机翼盖12和翼梁上凸缘13。第二翼梁-盖部件20包括后翼梁21、上机翼盖22和翼梁下附接凸缘23。第一翼梁-盖部件10是一体形成的包括有下机翼盖12、前翼梁11和翼梁上附接凸缘13的单块部件。第一翼梁-盖部件10包括纤维增强基复合层压材料，比如碳纤维增强聚合物。

第一翼梁-盖部件10的复合层压材料从下机翼盖12连续延伸到前翼梁11中，并且延伸到翼梁上附接凸缘13中。在下机翼盖12与前翼梁11之间形成折叠区域14。前翼梁11和后翼梁21中的每一者纵向延伸。前翼梁11与下机翼盖12之间的折叠区域14具有大致沿前翼梁11的纵向方向延伸的折叠轴线15。

如图5和图6中最佳示出的，折叠轴线15是曲线。折叠轴线在投影到两个正交平面上时具有曲率。图5是从后方观察的飞行器机翼3的垂直于y-z平面的后视图。图6是飞机机翼3垂直于x-y平面的俯视图。折叠轴线15在y-z平面上的正交投影生成曲线。此外，折叠轴线15在x-y平面上的正交投影生成曲线。

以类似的方式，第二翼梁-盖部件20是一体形成的包括有例如碳纤维增强聚合物的纤维增强基复合层压材料的单块部件。上机翼盖22与后翼梁21一体形成，后翼梁21与后翼梁下凸缘23一体形成。上机翼盖22的复合层压材料连续延伸到后翼梁21中，并且延伸到后翼梁下凸缘23中。在上机翼盖20与后翼梁21之间形成折叠区域24。折叠区域24具有大致沿后翼梁21的纵向方向延伸的折叠轴线25。如图5和图6中最佳示出的，折叠轴线25是曲线。折叠轴线25在z-y平面上的正交投影是曲线。此外，折叠轴线25在x-y平面上的正交投影生成曲线。

因此，折叠轴线15、25在水平的x-y平面中的曲率确保了前翼梁11和后翼梁21在水平的x-y平面中的俯视曲率。此外，折叠轴线15、25在竖直的y-z平面中的曲率确保了上机翼盖12和下机翼盖22在竖直的y-z平面中的正视曲率。

图1中示出的飞行器1具有所谓的“低机翼”构型，其中，机翼3附接至飞行器机身2的下部。众所周知，为了飞行器的稳定性，使机翼从根部到梢部向上倾斜以在机翼与水平的x-y平面之间形成上反角是有益的。

通过仔细限定折叠轴线15、25的曲率，能够将由碳纤维增强聚合物制成的第一翼梁-盖10和第二翼梁-盖20制造成单件，而在折叠区域不产生层片“扩展”或层片“聚拢”的问题，因为层片被铺设成经过盖并进入翼梁中。在要求翼梁具有俯视曲率的同时，已发现这也带来了若干优点。

例如，如可以从图6中看到，折叠轴线15、25的俯视曲率在机翼根部3a处大致垂直于机身2。对于具有直翼梁的常规的扫掠式跨音速飞行器机翼，翼梁将以斜角与机身相接。由于弯曲的翼梁11、21大致垂直地与机身2相接，因此弯曲的翼梁11、21将来自机翼3的载荷更有效地传递至机身2中。这也实现了前翼梁11与后翼梁21之间的载荷的更均匀的分配，并且在后翼梁21与机身2相接处具有几何上更有效的接合。

通过改变局部机翼上反角，即改变上机翼盖12和下机翼盖22在竖直的y-z平面中的正视曲率，可以影响前翼梁11和后翼梁21的形状，以允许机翼结构的优化。与弯折的翼梁相比，一体的翼梁-盖部件10、20使部件制造更简单，并且不需要翼梁接合板。因此，本发明减少了部件数量，降低了设计重量，改善了可制造性，并改善了一体式单件翼梁-盖部件的承载能力。

虽然生产一体式翼梁-盖引起了设计限制，即翼梁的俯视曲率必须与盖的正视曲率大致相匹配，但是仍然提供了一定灵活性以在有限的程度上消除这些影响。盖与翼梁之间的折叠区域包括圆角拐角。通过改变拐角的半径，可以改变翼梁的掠角曲率与盖的局部上/下反角(正视曲率)之间的相关性。此外，虽然在图示的实施方式中，折叠区域在盖与翼梁之间大致形成直角，但是盖与翼梁之间的该角可以在大约60度与大约120度之间变化。通过改变盖与翼梁之间的角度，可以改变翼梁的掠角曲率与盖的上反/下反曲率之间的相关性。

翼梁-盖部件通过铺设多个复合物层压片形成，所述多个复合物层压片然后被固化随后使翼梁-盖部件背对背放在一起并将它们接合在一起以形成用于飞行器机翼的抗扭箱。例如，可以将层片铺设在模具上或框架上。可以将层片以湿的形式或干的形式手动地或自动地例如使用光纤铺放机进行铺设。层片被铺设以形成层片堆叠。一旦该堆叠完成，则层片堆叠被固化以形成两个翼梁-盖部件。可以将翼肋、桁条或其它部件附接至翼梁-盖部件或共同固化到翼梁-盖部件。

图7示意性地图示了穿过两个背对背翼梁-盖10、20的截面。如可以看到的，翼梁-盖部件10、20中的每一者大致呈Z形。该Z形部件具有与盖相对应的第一分支、与翼梁相对应的第二分支以及与用于附接至另一个翼梁-盖部件的附接凸缘相对应的第三分支。所述两个翼梁-盖部件10、20通过使部件10、20背对背而被组装，使得前翼梁上附接凸缘13与上机翼盖20的内表面26邻近。类似地，使后翼梁下附接凸缘23与下机翼盖12的内表面16邻近。

上机翼盖22具有外部空气动力学表面27，并且下机翼盖12具有外部空气动力学表面17。一旦使第一翼梁-盖部件10和第二翼梁-盖部件20放在一起并对准，则上盖22和前翼梁上附接凸缘17依虚线31所示进行附接。类似地，下机翼盖12和后翼梁下附接凸缘33依虚线32所示进行附接。在位置31、32处的附接可以通过紧固、粘合或两者的组合来进行。也可以在这些位置31、32处将第一翼梁-盖部件10和第二翼梁-盖部件20共同固化在一起。附接凸缘13、23不仅提供了用于附接至上机翼盖和下机翼盖的方便界面，附接凸缘13、23还为前缘结构30和后缘结构40提供了合适的附接位置。

图7还图示了上后附接支架28和下前附接支架18。这些附接支架18、28设置成用于将前缘结构30和后缘结构40附接至前翼梁11和后翼梁21。下前附接支架18依由虚线33大体指示的附接位置附接至前翼梁11的下边缘。上后附接支架28在总体上由附图标记34指示的位置处附接至后翼梁21的上边缘。前缘结构30和后缘结构40与上机翼盖20的外部空气动力学表面27和下机翼盖10的外部空气动表面17一起提供机翼3的翼型轮廓。

图8图示了不同于上述的大致呈Z形的翼梁-盖部件10、20的变型，其中，翼梁-盖部件大致呈L形。在该变型中，相同的附图标记已用于表示与前述实施方式相同的部件，并且类似的部件已被类似地编号，但是以“100系列”编号。

如图8中示出的，第一翼梁-盖部件110包括与下机翼盖112一体形成的前翼梁111，以形成第一翼梁盖110，使得翼梁111的复合物层压材料穿过在前翼梁111与下机翼盖112之间形成的折叠区域114连续延伸到下机翼罩112中。同样，第二翼梁-盖部件120包括与上机翼盖122一体形成的后翼梁121，使得翼梁的复合物层压材料穿过在后翼梁121和上机翼盖122之间形成的折叠区域124连续延伸到上机翼盖122中。

图8的实施方式与图7的实施方式之间的主要不同之处在于，翼梁-盖部件110、120没有附接凸缘，因此横截面大致呈L形，而不是图7中示出的实施方式的大致呈Z形的部件。除了相对于图7的实施方式保持不变的附接支架18、28之外，图8的实施方式还包括两个另外的附接支架119、129。后下附接支架119在附接位置32处附接至下机翼盖112；并且后下附接支架119在附接位置135处附接至后翼梁121的下边缘。前上附接支架129在附接位置31处附接至上机翼盖122；并且前上附接支架129在附接位置136处附接至前翼梁111的上边缘。

与图7的实施方式相类似，前缘结构30和后缘结构40附接至附接支架18、28、119、129。除了没有与第一翼梁-盖110和第二翼梁-盖120一体的附接凸缘以及增加了另外的附接支架119、129之外，飞行器机翼的构造和组装与上文参照图1至图7描述的飞行器机翼的构造和组装相同。特别地，一体式翼梁-盖110、120具有大致沿纵向方向延伸的折叠轴线114、124，并且投影到两个正交平面上的每个折叠轴线在这两个平面中都具有曲率。

图9详细图示了穿过第一翼梁-盖部件10的与前翼梁11与下机翼盖12之间的折叠区域14邻近的部段。在图9的该详细视图中，单独的层压复合物层片60示出为每个层片60从翼梁11穿过折叠区域14连续延伸到盖12中。盖与翼梁之间的折叠区域14形成半径为r的圆角拐角61。如前所述，在一些实施方式中，半径r可以沿着折叠轴线15(如图9中所示，延伸进入页面中)在翼梁-盖部件10的折叠区域14的整个长度上是恒定的。替代性地，半径r可以沿着轴线15变化。

图10图示了替代性实施方式，其中，一些层片60从翼梁11连续进入盖12中，然而至少一个层片62被终止以在盖12的厚度上形成斜坡63，并且以另外的层片64来替换。层片替换涉及一个层片的终止并用另外的层片(与被替换层片相比，通常具有不同特性例如模量、材料等)来替换，而在层片堆叠的整体厚度上没有任何变化。然而，重要的是，一些层片60从翼梁穿过折叠区域14连续延伸进入盖中。图9和图10中的层片布置可应用于前述实施方式中的任一实施方式中。

图11图示了从后方观察的用于具有“高-机翼”构型的飞行器201的飞行器机翼203和机身部段202的示意图，其中，机翼203在机身202的顶部上方或者靠近机身202的顶部延伸。左机翼部和右机翼部(在机身202的两侧)一体形成，并且机翼203在每个翼梢处具有下卷式小翼207。

图12图示了飞行器201的示意性俯视图。图13图示了飞行器201的分解的示意性立体图，其图示出机翼203包括第一翼梁-盖部件210和第二翼梁-盖部件220。翼梁-盖部件210、220中的每一者在构造上与上述翼梁-盖部件10、20相类似并且具有大致呈Z形的截面。第一翼梁-盖部件210和第二翼梁-盖部件220以与图7中图示的方式实质相同的方式接合在一起。然而，应当理解的是，翼梁-盖部件210、220可以替代地形成为具有大致呈L形的截面，并且翼梁-盖部件210、220可以以与图8中图示的方式相类似的方式进行组装。

由于“低机翼”飞行器构型的上反角，图1至图7中图示的飞行器1具有形成为单独组件的侧向机翼3，侧向机翼3通常通过与飞行器机身的中央机翼箱组件附接而被接合至机身2。机翼3的上反角在飞行器机身2处形成角度的不连续性。然而，在比如图11至图13中图示的“高-机翼”飞行器构型的情况下，不存在这种不连续性，并且可以形成从梢部到梢部连续延伸的第一翼梁-盖部件210和第二翼梁-盖部件220。

飞行器机翼203在飞行器机身202的任一侧与水平面形成下反角。机翼203略微后掠，但是该后掠与飞行器1的机翼3相比并非那么明显。在每个翼梢处的下卷式小翼207与翼梁-盖部件210、220一体形成。下卷式小翼207向下弯曲并且朝向每个翼梢后掠。因为在该构型中每个翼梁-盖部件210、220中的翼梁与盖之间的折叠区域的曲率大致有利地匹配，所以这是可能的。相反地，对于飞行器1的低上反机翼3而言，由于在翼梁与盖之间的折叠区域中的曲率匹配将导致向上延伸的小翼成前掠式的，因此一体的向上延伸的小翼不可能是有利的。然而，如果希望在后掠机翼上有前掠小翼，则对前述的飞行器1而言，一体的小翼也会是可能的。

图14图示了附接至飞行器机翼302的梢端部的向上延伸的小翼301。机翼302是后掠、上反机翼，并且机翼302可以与前述的机翼3相类似地布置。小翼301可以用作图2中示出的翼梢组件50的替换。替代性地，小翼301可以用于附接至不是根据本发明制造的飞行器机翼——即具有单独的盖和翼梁——的梢部。小翼301是后掠式的。

图15图示了小翼301的第一翼梁-盖部件310和第二翼梁-盖部件320的示意图。翼梁-盖部件310、320构造成与前述机翼3的翼梁-盖部件10、20近似相同，并且因此此处将不再重复翼梁-盖部件310、320的结构。然而，与机翼3相比，翼梁-盖部件310、320具有与更大的俯视曲率大致匹配的更大的正视曲率。前缘结构、后缘结构和梢部结构(未示出)被增加到翼梁-盖部件310、320以完成小翼301。在小翼301中还可以包括常规类型的翼肋和桁条。

虽然上文已经参考一个或多个优选实施方式对本发明进行了描述，但是应当理解，在不脱离所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以进行各种改变或修改。

Claims (19)

1.一种翼型形状体，所述翼型形状体包括多个纵向翼梁、上翼型盖和下翼型盖，所述翼梁和所述盖包括复合层压材料，其中，所述翼梁中的至少一个翼梁与所述盖中的一个盖一体形成以形成翼梁-盖，使得所述翼梁的所述复合层压材料穿过在所述翼梁与所述盖之间形成的折叠区域连续延伸到所述盖中，并且其中，所述折叠区域具有大致沿纵向方向延伸的折叠轴线，并且所述折叠轴线在两个正交平面上的投影在所述两个正交平面中都具有曲率。

2.根据权利要求1所述的翼型形状体，其中，所述两个正交平面包括水平的x-y平面和竖向的y-z平面。

3.根据权利要求2所述的翼型形状体，其中，所述折叠轴线在所述水平的x-y平面中的曲率跟随所述翼梁在所述水平的x-y平面中的俯视曲率，并且其中，所述折叠轴线在所述竖向的y-z平面中的曲率跟随所述盖在所述竖向的y-z平面中的正视曲率，并且所述翼梁的所述俯视曲率与所述盖的所述正视曲率大致匹配。

4.根据任一前述权利要求所述的翼型形状体，其中，所述多个翼梁包括前翼梁和后翼梁。

5.根据权利要求4所述的翼型形状体，其中，所述前翼梁与上盖和下盖中的一者一体形成，以形成第一翼梁-盖；并且其中，所述后翼梁与所述上盖和所述下盖中的另一者一体形成，以形成第二翼梁-盖。

6.根据权利要求5所述的翼型形状体，其中，所述第一翼梁-盖和所述第二翼梁-盖中的每一者布置成使得所述翼梁的所述复合层压材料穿过在所述翼梁与所述盖之间形成的折叠区域连续延伸到所述盖中，并且其中，所述折叠区域具有大致沿所述纵向方向延伸的折叠轴线，并且所述折叠轴线在两个正交平面中具有曲率。

7.根据权利要求5或权利要求6所述的翼型形状体，其中，所述第一翼梁-盖和所述第二翼梁-盖中的每一者大致呈L形。

8.根据权利要求5或权利要求6所述的翼型形状体，其中，所述第一翼梁-盖和所述第二翼梁-盖中的每一者大致呈Z形，Z形的部件具有与所述盖相对应的第一分支、与所述翼梁相对应的第二分支以及与用于附接至另一翼梁-盖的附接凸缘相对应的第三分支。

9.根据任一前述权利要求所述的翼型形状体，还包括用于前缘结构或后缘结构的附接的一个或更多个附接支架。

10.根据任一前述权利要求所述的翼型形状体，其中，所述折叠区域在所述盖与所述翼梁之间大致成直角。

11.根据权利要求1至9中的任一项所述的翼型形状体，其中，所述折叠区域在所述盖与所述翼梁之间成在约60度与约120度之间的角。

12.根据任一前述权利要求所述的翼型形状体，其中，所述盖与所述翼梁之间的所述折叠区域形成圆角拐角。

13.根据权利要求12所述的翼型形状体，其中，所述圆角拐角具有沿所述折叠轴线变化的半径。

14.根据任一前述权利要求所述的翼型形状体，其中，所述盖和/或所述翼梁的厚度沿所述纵向方向变化。

15.一种飞行器，具有包括根据任一前述权利要求所述的翼型形状体的机翼。

16.根据权利要求15所述的飞行器，其中，所述飞行器具有机身，所述机翼大致在所述机身上方延伸并且具有下卷式小翼，其中，包括所述下卷式小翼的所述机翼的所述上盖和所述下盖中的每一者具有单件结构。

17.一种用于附接至飞行器机翼的外侧端部的小翼，所述小翼包括根据权利要求1至14中的任一项所述的翼型形状体。

18.一种制造根据权利要求1至14中的任一项所述的翼型形状体的方法，所述方法包括铺设多个复合物层压片以形成第一翼梁-盖，铺设多个复合物层压片以形成第二翼梁-盖，以及将所述第一翼梁-盖和所述第二翼梁-盖放在一起以形成所述翼型形状体的抗扭箱。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述翼型形状体是飞行器机翼或小翼。