CN109677586A - 一种腹板、飞机机翼和飞机 - Google Patents

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Abstract

一种腹板、飞机机翼和飞机，其中，该腹板设置在中央翼和外翼对接的分离面处，包括：腹板本体(1)；所述腹板本体(1)的边缘处设置有凸起(2)；所述凸起(2)为沿所述腹板本体(1)长度方向延伸的长条状结构，或者所述凸起(2)的数量为两个，分别分布在所述腹板本体(1)沿长度方向的两端。从而实现机械密封与间隙密封组合应用的双重密封，从而有效提升该区域的密封性能。

Description

一种腹板、飞机机翼和飞机
技术领域
本发明属于飞机领域，尤其涉及一种腹板、飞机机翼和飞机。
背景技术
燃油箱是机翼的重要组成部分，燃油箱的密封效果直接关系到飞机的安全性。《中国民用航空规章》第25部对飞机机翼整体油箱提出了相关要求，包括CCAR-25.963“燃油箱总则”、CCAR-25.561“应急着陆情况”、CCAR-25.965“油箱试验”等。机翼结构设计时，必须充分考虑适航条款对燃油箱的相关要求，通过完善的密封实施方案，确保飞机的飞行安全。
翼根连接区是机翼整体油箱中燃油泄漏风险较高的区域。由图1可知，OWB上壁板端面、水平十字接头的下弯边、1号肋腹板以及OWB梁上侧角盒的上表面形成OWB侧的一处由前梁贯通至后梁的燃油泄漏通道。国内外先进民用飞机通常采用在此泄漏通道(如图1虚线圆圈所示)填满密封剂(如图1实线圆圈所示)的间隙密封方式，防止燃油泄漏。
在间隙处填充密封剂是飞机燃油箱最常用的密封措施，密封剂通常被应用于零件贴合面间隙、零件间连接缝隙、紧固件与孔间间隙等位置。这些需要密封的间隙尺寸通常较小，填充密封剂能够达到密封效果。而对于上述泄漏通道，若只采用填充密封剂的形式进行密封，存在以下风险：
a)需密封的间隙尺寸较大、密封实施难度大，容易在密封剂填充过程中产生孔隙，当油箱内气压较高时，空气容易穿透密封剂而引发燃油泄漏；
b)密封剂在上述大间隙区域缺乏牢固的支撑，在长期服役过程中易发生脱落，失去密封作用。
发明内容
(一)发明目的
本发明的目的是提供一种密封性能较好的腹板、飞机机翼和飞机。
(二)技术方案
为解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种腹板，设置在中央翼和外翼对接的分离面处，包括：腹板本体；所述腹板本体的边缘处设置有凸起；所述凸起为沿所述腹板本体长度方向延伸的长条状结构。
本发明的第二方面提供了一种腹板，设置在中央翼和外翼对接的分离面处，包括：腹板本体；所述腹板本体的边缘处设置有凸起；所述凸起的数量为两个，分别分布在所述腹板本体沿长度方向的两端。
进一步地，所述凸起包括：端面、第一过渡面、第二过渡面、第三过渡面和第四过渡面；所述端面通过所述第一过渡面、第二过渡面和第三过渡面与所述腹板本体的一侧面连接，且通过所述第四过渡面与所述腹板本体的另一侧面连接。
进一步地，所述第二过渡面与角盒边缘的圆角位置相对应，且其形状与所述角盒边缘的圆角形状相匹配。
进一步地，所述第四过渡面为曲面，其与水平十字接头的下弯边处位置相对应，且形状与所述水平十字接头的下弯边的圆角形状相匹配。
本发明的第三方面提供了一种飞机机翼，包括一种腹板，还包括：OWB上壁板、水平十字接头和OWB梁上侧角盒；所述OWB上壁板靠近所述水平十字接头的端面、所述水平十字接头、所述腹板本体和所述OWB梁上侧角盒的上表面形成OWB侧的燃油泄漏通道，所述燃油泄漏通道的通道方向与所述腹板本体的长度方向一致；所述凸起位于所述燃油泄漏通道内，以将所述燃油泄漏通道密封。
进一步地，所述凸起沿所述腹板本体厚度方向的尺寸小于所述OWB上壁板的端面与所述水平十字接头之间的间隙。
进一步地，所述凸起沿所述腹板本体高度方向的尺寸小于所述OWB梁上侧角盒的上表面与所述水平十字接头之间的间隙。
本发明的第四方面提供了一种飞机，包括一种飞机机翼。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：通过在腹板边缘位置处设置沿所述腹板本体长度方向延伸的长条状结构的凸起，或者是在所述腹板本体沿长度方向的两端分别设置一个凸起，实现机械密封与间隙密封组合应用的双重密封，从而有效提升该区域的密封性能。同时，由于腹板为机加零件，加工精度高，其装配位置由工装保证，公差累积环节少，因此密封凸起的随形效果较好，对间隙的控制精度高，密封效果好。
附图说明
图1是现有技术中民用飞机中央翼、外翼的前/后梁对接区典型构型示意图；
图2是本发明的民用飞机中央翼和外翼的前/后梁对接区的截面示意图；
图3是本发明民用飞机中央翼和外翼的前/后梁对接区关于燃油泄漏通道的局部放大图；
图4是本发明的一种腹板的示意图；
图5是本发明的一种腹板中凸起的局部放大图。
附图标记：
1.腹板本体；2.凸起；21:端面；22:第一过渡面；23:第二过渡面；24：第三过渡面；25：第四过渡面；3：OWB上壁板；4：水平十字接头；5：OWB梁上侧角盒；6：CWB上壁板；7：CWB梁上侧角盒；8：垂直三叉/十字接头；A1：燃油泄漏通道；B：下弯边。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
图2是本发明的民用飞机中央翼和外翼的前/后梁对接区的截面示意图。
图3是本发明民用飞机中央翼和外翼的前/后梁对接区关于燃油泄漏通道的局部放大图。
如图2、图3所示，由于1号肋是中央翼和外翼对接的工艺分离面，其位置通常由工装保证，公差累积少，装配精度高。因此本发明提出在1号肋腹板的上边缘靠近OWB梁上侧角盒的区域设置凸起来提升此区域的密封性能。具体可以采用以下实施方式来实现：在飞机机翼的OWB上壁板3靠近水平十字接头4的端面、水平十字接头4、腹板本体1和OWB梁上侧角盒5的上表面形成OWB侧的燃油泄漏通道A1，燃油泄漏通道A1沿腹板本体1的长度方向贯通；通过在腹板本体1的边缘处设置凸起2，从而在腹板完成安装后，凸起2恰好位于燃油泄漏通道A1内，实现将燃油泄漏通道A1密封。
为了使得设置有凸起的1号肋腹板能够顺利安装，因此，凸起2沿腹板本体1厚度方向的尺寸需小于OWB上壁板3的端面与水平十字接头4之间的间隙。以及，凸起2沿腹板本体1高度方向的尺寸小于OWB梁上侧角盒5的上表面与水平十字接头4之间的间隙。下面结合附图详细介绍在腹板本体1的边缘处设置凸起2的具体实现方式：
图4是本发明的一种腹板的结构示意图。
图5是本发明的一种腹板中凸起的局部放大图。
如图4、图5所示，本发明的腹板包括：腹板本体1，腹板本体1的边缘处设置有凸起2，具体地，是沿腹板本体1的上边缘的厚度方向和高度方向朝向一侧延伸形成凸起2；凸起2的数量为两个，分别分布在腹板本体1沿长度方向的两端。
在一个可选的实施方式中，凸起2还可以设置为沿腹板本体1长度方向延伸的长条状结构。具体地，是指凸起2是沿腹板本体1的上边缘的厚度方向和高度方向，并同时沿其长度方向延伸，形成与腹板本体1上边缘平行并连接为一体的长条状结构。其中，腹板本体1的长度方向与燃油泄漏通道的通道方向一致。腹板本体1的厚度方向是指由腹板本体1的一个侧面朝向OWB梁上侧角盒5的方向，腹板本体1的高度方向是指由腹板本体1的上边缘的端面朝向水平十字接头的下弯边B(水平十字接头的水平方向的边和竖直方向的边交叉后形成4个弯边，其中，下弯边B是指位于OWB侧且朝向OWB梁上侧角盒的弯边)的方向。
图4是本发明腹板中凸起的结构示意图。
如图4所示，凸起2包括：端面21、第一过渡面22、第二过渡面23、第三过渡面24和第四过渡面25；其中，第一过渡面22和第三过渡面24为相对的两个侧面，第一过渡面22和第三过渡面24分别对应燃油泄漏通道的两端，端面21通过第一过渡面22、第二过渡面23和第三过渡面24与腹板本体1的一侧面(靠近OWB侧的一面，OWB侧是指以中央翼和外翼对接的分离面为参考面，OWB梁上侧角盒和OWB上壁板等零部件所在的一侧)连接，且通过第四过渡面25与腹板本体1的另一侧面(靠近CWB侧的一面，CWB是指以中央翼和外翼对接的分离面为参考面，CWB梁上侧角盒和CWB上壁板等零部件所在的一侧)连接，端面21与OWB上壁板3的端面相对应，且二者之间具有一定间隙。其中，第二过渡面23与OWB梁上侧角盒5边缘的圆角位置相对应，且其形状与OWB梁上侧角盒5边缘的圆角形状相匹配。其中，第四过渡面25为曲面，其与水平十字接头的交叉位置处的下弯边B相对应，且形状与水平十字接头的交叉位置处的弯边B的圆角形状相匹配。
对于长条状结构的凸起来说，其长度大约等于整个燃油泄漏通道的长度，以提升中央翼和外翼对接区的密封性能。对于在腹板本体1沿长度方向的两端设置两个凸起来说，其两个凸起分别位于燃油泄漏通道的两端。由于1号肋腹板为机加零件，加工精度高，且其装配位置是由工装来保证，公差累积环节少，因此，通过机加的方式得到具有凸起的1号肋腹板，使得凸起的随形效果好，且对于其与其他零件之间的间隙的控制精度高，能够实现机械密封与间隙密封组合应用的双重密封，从而有效提升该区域的密封性能。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (9)

1.一种腹板，设置在中央翼和外翼对接的分离面处，其特征在于，包括：腹板本体(1)；
所述腹板本体(1)的边缘处设置有凸起(2)；
所述凸起(2)为沿所述腹板本体(1)长度方向延伸的长条状结构。
2.一种腹板，设置在中央翼和外翼对接的分离面处，其特征在于，包括：腹板本体(1)；
所述腹板本体(1)的边缘处设置有凸起(2)；
所述凸起(2)的数量为两个，分别分布在所述腹板本体(1)沿长度方向的两端。
3.根据权利要求1或2所述的腹板，其特征在于，所述凸起(2)包括：端面(21)、第一过渡面(22)、第二过渡面(23)、第三过渡面(24)和第四过渡面(25)；
所述端面(21)通过所述第一过渡面(22)、第二过渡面(23)和第三过渡面(24)与所述腹板本体(1)的一侧面连接，且通过所述第四过渡面(25)与所述腹板本体(1)的另一侧面连接。
4.根据权利要求3所述的腹板，其特征在于，
所述第二过渡面(23)与角盒边缘的圆角位置相对应，且其形状与所述角盒边缘的圆角形状相匹配。
5.根据权利要求3所述的腹板，其特征在于，
所述第四过渡面(25)为曲面，其与水平十字接头的下弯边(B)相对应，且形状与所述水平十字接头的下弯边(B)的圆角形状相匹配。
6.一种飞机机翼，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的一种腹板，还包括：OWB上壁板(3)、水平十字接头(4)和OWB梁上侧角盒(5)；
所述OWB上壁板(3)靠近所述水平十字接头(4)的端面、所述水平十字接头(4)、所述腹板本体(1)和所述OWB梁上侧角盒(5)的上表面形成OWB侧的燃油泄漏通道(A1)，所述燃油泄漏通道(A1)的通道方向与所述腹板本体(1)的长度方向一致；
所述凸起(2)位于所述燃油泄漏通道(A1)内，以将所述燃油泄漏通道(A1)密封。
7.根据权利要求6所述的飞机机翼，其特征在于，
所述凸起(2)沿所述腹板本体(1)厚度方向的尺寸小于所述OWB上壁板(3)的端面与所述水平十字接头(4)之间的间隙。
8.根据权利要求6所述的飞机机翼，其特征在于，
所述凸起(2)沿所述腹板本体(1)高度方向的尺寸小于所述OWB梁上侧角盒(5)的上表面与所述水平十字接头(4)之间的间隙。
9.一种飞机，包括权利要求7或8所述的一种飞机机翼。
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