CN110844041B - 用于接合结构部件的搭接组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于接合结构部件的搭接组件。一种接合结构部件的方法包括:相对于第一结构部件关联第一搭接支架;相对于第二结构部件关联第二搭接支架;定位相对于所述第一结构部件的所述第一搭接支架和相对于所述第二结构部件的所述第二搭接支架中的至少一个;将所述第一搭接支架和所述第二搭接支架连接在一起;将所述第一搭接支架连接到所述第一结构部件;将所述第二搭接支架连接到所述第二结构部件。

Description

用于接合结构部件的搭接组件
本申请是申请日为2015年11月30日、申请号为201510854534.5、发明名称为“用于接合结构部件的搭接组件”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本公开总体上涉及用于接合部件的设备和方法,更特别地,涉及用于可调节地接合运输工具的结构部件(例如,飞行器的纵梁)的设备和方法。
背景技术
在制造运输工具时,结构部件可被接合在一起,形成接头。在一些传统接头中,使用搭接接头,其中一个结构部件的端部部分可邻接搭接接头,或者与另一个结构部件的相邻端部部分搭接在一起并且使用诸如螺栓和铆钉的紧固件和/或诸如肋、支架或搭接板的装置进行接合。
作为一个示例,飞行器的机体典型地被构造为一系列外周间隔开的机身框架(例如,箍样框架),这些机身框架限定飞行器的总体横截面形状,在机身框架之间带有相对于飞行器机体沿纵向延伸的一系列间隔开的纵梁构件(例如,纵梁)。机身框架和纵梁为飞行器蒙皮提供结构支承,飞行器蒙皮由施用于各种结构支承构件上并且接合在一起的一系列单独件形成。当在搭接接头处从将纵梁接合在一起时,一件式纵梁搭接板可将相邻纵梁的端部部分互连,以形成纵梁搭接组件。
然而,在一些情形下,相邻纵梁可能不恰当地对准来适应纵梁搭接板的连接。这种不对准可能需要使用工具将纵梁在搭接接头的任一侧对准。在对准后,纵梁和纵梁搭接板被夹持就位,制造各种薄板并且将这些薄板布置在纵梁搭接组件周围,在纵梁和纵梁搭接板中制造紧固孔。在制造紧固孔后,纵梁搭接组件被拆开、去毛边,并且施用任何所需的密封剂。接着,可将纵梁搭接组件重新组装并且紧固在一起。
不利地,这个过程可导致用超过所需的制造时间和成本得到不及所需的成品产品。
因此,本领域的技术人员继续在接合结构部件的领域中进行研究和开发工作。
发明内容
在一个实施方式中,公开的搭接支架可包括:纵轴;连接构件,其被构造成连接到结构部件的端部;配合构件,其沿着所述纵轴从所述连接构件延伸,所述配合构件包括相对于所述纵轴以非零角布置的配合表面。
在另一个实施方式中,公开的搭接组件可包括第一搭接支架,所述第一搭接支架包括第一纵轴、第一连接构件、沿着所述第一纵轴从所述第一连接构件延伸的第一配合构件,所述第一配合构件包括相对于所述第一纵轴以非零第一角布置的第一配合表面。公开的搭接组件还可包括第二搭接支架,所述第二搭接支架包括第二纵轴、第二连接构件、沿着所述第二纵轴从所述第二连接构件延伸的第二配合构件,所述第二配合构件包括相对于所述第二纵轴以非零第二角布置的第二配合表面。所述第一配合表面和所述第二配合表面是互补的。第一配合表面和第二配合表面之间的表面接触限定用于连接第一搭接支架和第二搭接支架的紧固位置。
在另一个实施方式中,公开的一种接合结构部件的方法可包括以下步骤:(1)相对于第一结构部件关联第一搭接支架,(2)相对于第二结构部件关联第二搭接支架,(3)定位相对于所述第一结构部件的所述第一搭接支架和相对于所述第二结构部件的所述第二搭接支架中的至少一者;(4)将所述第一搭接支架和所述第二搭接支架连接在一起;(5)将所述第一搭接支架连接到所述第一结构部件;以及(6)将所述第二搭接支架连接到所述第二结构部件。
在另一个实施方式中,公开的一种引导负荷通过外壳结构的结构部件的方法可包括以下步骤:(1)将所述负荷的至少部分从第一结构部件传送到与所述第一结构部件连接的第一搭接支架,(2)通过表面接触的所述第一搭接支架的第一配合表面和所述第二搭接支架的第二配合表面之间的搭接支架连接部,将所述负荷的至少部分从所述第一搭接支架反作用于与所述第一搭接支架连接的第二搭接支架,以及(3)将所述负荷的所述至少部分从所述第二搭接支架传送到与所述第二搭接支架连接的第二结构部件。
根据下面的具体实施方式、附图和随附的权利要求书,公开的设备和方法的其它实施方式将变得清楚。
附图说明
图1是公开的搭接组件的一个实施方式的框图;
图2A是与第一参考平面不对准的图1的结构部件的一个实施方式的示意性顶部平面图;
图2B是与第二参考平面不对准的图1的结构部件的另一个实施方式的示意性侧立面视图;
图2C是与第一参考平面对准的图1的结构部件的另一个实施方式的示意性顶部平面图;
图2D是与第二参考平面对准的图1的结构部件的另一个实施方式的示意性侧立面视图;
图3A是相对于图2A的结构部件处于第一线性位置的图1的搭接支架的一个实施方式的示意性顶部平面图;
图3B是相对于图2B的结构部件处于第一线性位置的图1的搭接支架的另一个实施方式的示意性侧立面视图;
图3C是相对于图2C的结构部件处于第一线性位置的图1的搭接支架的另一个实施方式的示意性顶部平面图;
图3D是相对于图2D的结构部件处于第一线性位置的图1的搭接支架的另一个实施方式的示意性侧立面视图;
图4A是相对于图2A的结构部件处于第二线性位置的图3A的搭接支架的示意性顶部平面图;
图4B是相对于图2B的结构部件处于第二线性位置的图3B的搭接支架的示意性侧立面视图;
图4C是相对于图2C的结构部件处于第二线性位置的图3C的搭接支架的示意性顶部平面图;
图4D是相对于图2D的结构部件处于第二线性位置的图3D的搭接支架的示意性侧立面视图;
图5是飞行器制造和维修方法的框图;
图6是飞行器的示意性图示;
图7是图6的飞行器的另一个示意性图示;
图8是图7的飞行器的机身的示意性图示;
图9A是图1的搭接组件的一个实施方式的示意性顶部和侧立体图;
图9B是图9A的搭接组件的剖面的示意性端视图;
图10是图1的搭接组件的另一个实施方式的示意性顶部和侧立体图;
图11是图1的搭接组件的另一个实施方式的示意性顶部和侧立体图;
图12是图1的搭接支架的一个实施方式的示意性顶部和侧立体图;
图13是图12的搭接支架的示意性顶部平面图;
图14是图1的搭接组件的另一个实施方式的示意性顶部平面图;
图15是图1的搭接组件的另一个实施方式的示意性侧立面视图;
图16是图1的搭接支架的另一个实施方式的示意性顶部立体图;
图17是图1的搭接支架的另一个实施方式的示意性顶部立体图;
图18是图1的搭接组件的另一个实施方式的示意性顶部平面图;
图19是图8的机身和飞行器的示意性正交端视图;
图20是与图1的搭接组件纵向连接的多个蒙皮面板的示意性立体图;
图21是与多个搭接组件纵向连接的多个蒙皮面板的示意性侧立体图;
图22是图20的蒙皮面板的示意性顶部平面图;
图23是工装夹具的一个实施方式的示意性侧立面视图;
图24是图1的搭接组件的示意性侧立面载荷图;
图25是图1的搭接组件的示意性顶部平面载荷图;
图26是用于接合结构部件的公开方法的一个实施方式的流程图;
图27是引导负荷通过外壳结构的结构部件的公开方法的一个实施方式的流程图。
具体实施方式
下面的具体实施方式参照示出本公开的具体实施方式的附图。具有不同结构和操作的其它实施方式没有脱离本公开的范围。在不同的附图中,类似的参考标号可以指相同的元件或组件。
参照图1,用于将运输工具10的多个结构部件14互连的公开的搭接组件(总体标注为100)的一个实施方式可包括一对搭接支架102(被分别称为第一搭接支架102a和第二搭接支架102b)。运输工具10可包括外壳结构12(例如,运输工具框架支承结构),外壳结构12包括互连的多个结构部件14和与这多个结构部件14连接的蒙皮90。例如,运输工具10可以是通过蒙皮90支承负荷的单体壳结构。互连的多个结构部件14的至少两个相邻的结构部件18(例如,第一结构部件18a和第二结构部件18b)可与这对搭接支架102连接在一起,以形成公开的搭接组件100。一个或更多个搭接组件100(例如,互连的结构部件14)可形成搭接接头16。
简要参照图2A、3A、4A、2B、3B、4B、2C、3C、4C和2D、3D、4D作为一个示例,第一结构部件18a和第二结构部件18b可以以端部对端部的取向92大体对准,使得第一结构部件18a的端部20a可大体与第二结构部件18b的端部20b间隔开94。这对搭接支架102a、102b可将第一结构部件18a的端部20a和第二结构部件18b的端部20b互连,如在图4A、4B、4C和4D中最佳示出的。
图2A、3A、4A和2C、3C、4C示出形成搭接接头16(图1)的外壳结构12和搭接组件100的顶部平面图。如本文中使用的并且参照图2A、3A、4A、2C、3C、4C、9A、9B、10、14和18,顶部视图示出在与结构部件18a、18b(例如,纵梁42a、42b)连接的蒙皮90a、90b(例如,蒙皮面板48)的主表面看到的视图。例如,顶部视图包括从运输工具10(图1)(例如,飞行器22)的内侧向外侧看到的外壳结构12(例如,蒙皮90a、90b和结构部件18a、18b和蒙皮面板48和纵梁42a、42b)的任何取向。
图2B、3B、4B和2D、3D、4D示出形成搭接接头16(图1)的外壳结构12和搭接组件100的侧立面视图。如本文中使用的并且参照图2B、3B、4B、2D、3D、4D、11和15,侧视图示出在蒙皮90a、90b(例如,蒙皮面板48)的侧表面看到的视图。例如,侧视图包括沿着与结构部件18a、18b(例如,纵梁42a、42b)连接的蒙皮90a、90b(例如,蒙皮面板48)的主表面看到的外壳结构12(例如,蒙皮90a、90b和结构部件18a、18b和蒙皮面板48和纵梁42a、42b)的任何取向。
回头参照图1,在一个示例实施方式中,搭接组件100可包括至少一个搭接夹110,搭接夹110被构造成连接在互连的多个结构部件14的搭接支架102a、102b和第三结构部件18c之间,以将第一结构部件18a和第二结构部件18b接合到第三结构部件18c。
除非另外指明,否则术语“第一”、“第二”、“第三”等在本文中只用作标记,不旨在对这些项所表示的物品施加顺序的、位置的、或分级的要求。此外,引用例如“第二”项不需要或排除编号小的项(例如,“第一”项)和/或编号大的项(例如,“第三”项)的存在。
参照图2A、2B、2C和图2D(统称为图2A至2D),在一个示例实施方式中,第一结构部件18a可连接到外壳结构12的第一蒙皮90a并且第二结构部件18b可连接到外壳结构12的第二蒙皮90b。第一蒙皮90a和第二蒙皮90b可相互邻接96。第一结构部件18a和第二结构部件18b可以以端部-端部取向92(例如,第一结构部件18a的端部20a可大体毗邻第二结构部件18b的端部20b)大体布置。例如,第一结构部件18a和第二结构部件18b可间隔开距离D(图2A至2D)。
本领域的技术人员应该认识到,在某些实现方式中,第一蒙皮90a和第二蒙皮90b在被邻接96在一起时不会沿着搭接接头16(图1)的整个长度完全接触(例如,触碰)。本领域的技术人员还应该认识到,限定在邻接96的蒙皮90a、90b之间的任何间隙可被(例如,利用薄板、填料等)填充或者以其它方式处置。
仍然参照图2A至2D,在一个示例构造中,第一结构部件18a和第二结构部件18b之间的距离D可足以适应设置在其间的搭接支架102a、102b(图3A至3D和4A至4D)和/或第三结构部件18c(图1)的互连。作为一个示例,第一结构部件18a和第二结构部件18b可被设置成限定足以接纳搭接支架102a、102b(图3A至3D和4A至4D)和/或第三结构部件18c(图3A至3D和4A至4D中未示出)的相邻端部20a、20b之间的间隔49(图2A至2D)。
仍然参照图2A至2D,第一结构部件18a和第二结构部件18b均可包括纵向(例如,中心)轴X(被分别单独称为轴Xa和轴Xb)。在将第一结构部件18a和第二结构部件18b定位98之后(例如,将第一蒙皮90a和第二蒙皮90b邻接96时),第一结构部件18a和第二结构部件18b可以处于:在(例如,第一)参考平面134(图2C)内的对准的138(例如,纵轴Xa和纵轴Xb可在参考平面134内对准的138)、在(例如,第二)参考平面136(图2D)内的对准的140(例如,纵轴Xa和纵轴Xb可在参考平面136内对准的140)、沿着第一参考平面134(图2A)不对准142(例如,纵轴Xa和纵轴Xb可在参考平面134内不对准142)、沿着第二参考平面136(图2B)不对准144(例如,纵轴Xa和纵轴Xb可在参考平面134内不对准144)、或沿着第一参考平面134和第二参考平面136不对准144中的一个。
如文本中使用的,“对准的”意指,当第一结构部件18a和第二结构部件18b相对于彼此定位98时(例如,在邻接96第一蒙皮90a和第二蒙皮90b时),第一结构部件18a和第二结构部件18b被布置成(例如,对准)直线(例如,纵轴Xa和纵轴Xb是共线的)或者说具有大致零英寸的不对准量。
如文本中使用的,“不对准的”意指,当第一结构部件18a和第二结构部件18b相对于彼此定位98时(例如,在邻接96第一蒙皮90a和第二蒙皮90b时),第一结构部件18a和第二结构部件18b没有被布置成(例如,不对准)直线(例如,纵轴Xa和纵轴Xb不是共线的)或者说具有大于零英寸的不对准量。
如文本中使用的,“不对准量”意指垂直于纵轴Xa和纵轴Xb测得的纵轴Xa和纵轴Xb之间的线性距离。
如文本中使用的,并且参照图2A和图2C,当蒙皮90平坦时,第一参考平面134基本上平行于蒙皮90,或者当蒙皮90弯曲时,第一参考平面134基本上在结构部件18的位置处正切于蒙皮90。
如文本中使用的,并且参照图2B和图2D,当蒙皮90平坦时,第二参考平面136基本上垂直于蒙皮90,或者当蒙皮90弯曲时,第二参考平面136基本上在结构部件18的位置处垂直于第一参考平面134(图2A和图2C)。
在示例实施方式中,第一参考平面134内的不对准142(图2A至4A)可描述第一结构部件18a(例如,第一纵梁42a)和第二结构部件18b(例如,第二纵梁42b)在运输工具10的外壳结构12(例如,飞行器22的机身38)的箍状(例如,周向)方向上不对准。在示例实施方式中,第二参考平面136内的不对准144(图2B、3B、4B)可描述第一结构部件18a(例如,第一纵梁42a)和第二结构部件18b(例如,第二纵梁42b)在运输工具10的外壳结构12(例如,飞行器22的机身38)的内侧/外侧方向上不对准。
如本文中描述的,公开的搭接组件100(图4A、4B、4C和4D)可在处于如下状态的第一结构部件18a(例如,第一纵梁42a)和第二结构部件18b(例如,第二纵梁42b)之间互连和传递负荷:在第一参考平面134(图2C、3C、4C)内对准138、在第二参考平面136(图2D、3D、4D)内对准140、在第一参考平面134(图2A、3A、4A)内不对准142、在第二参考平面136(图2B、3B、4B)内不对准144、或在第一参考平面134和/或第二参考平面136内的对准138、140和/或不对准142、144的某个组合。
参照图3A、3B、3C和3D,在一个示例实施方式中,第一搭接支架102a可围绕第一结构部件18a的端部20a连接(例如,连接到其端部部分)并且第二搭接支架102b可围绕第二结构部件18b的端部20b连接(例如,连接到其端部部分)。
各搭接支架102可包括连接构件104,连接构件104被构造成连接到靠近端部20(例如,在端部20处或接近端部20)的结构部件18。作为一个示例,第一搭接支架102a可包括连接构件104a,连接构件104a被构造成连接到靠近端部20a的第一结构部件18a。第二搭接支架102b可包括连接构件104b,连接构件104b被构造成连接到靠近端部20b的第二结构部件18b。可分别根据第一结构部件18a和第二结构部件18b(例如,围绕端部20a、20b)的构造(例如,形状),第一搭接支架102a的连接构件104a可在结构上与第二搭接支架102b的连接构件104b相同或不同。
参照图3A、3B、3C、3D、4A、4B、4C和4D,各搭接支架102可包括配合构件106,配合构件106被构造成接触146(图4A、4B、4C和4D)大体对准且相邻的搭接支架102的配合构件106。作为一个示例,第一搭接支架102a可包括配合构件106a并且第二搭接支架102b可包括配合构件106b。各搭接支架102的配合构件106可包括线性倾斜的配合表面108(例如,配合表面108相对于纵轴X以非零角θ(图13)布置)。作为一个示例,第一搭接支架102a的配合构件106a可包括配合表面108a并且第二搭接支架102b的配合构件106b可包括互补的配合表面108b。在一个示例构造中,配合表面108(例如,108a、108b)可以是基本上平坦的表面。
仍然参照图3A、3B、3C、3D、4A、4B、4C和4D,第一搭接支架102a可沿着第一结构部件18a移动(例如,在方向箭头122的方向上线性移动),并且/或者第二搭接支架102b可沿着第二结构部件18b移动(例如,在方向箭头124的方向上线性移动),以使配合表面108a和配合表面108b接触146。
如以下在本文中更详细讨论的,各搭接支架102a、102b可包括定位特征部152(图12至14)。定位特征部152可提供搭接支架102a、102b分别相对于结构部件18a、18b的所需位置的视觉指示。作为一个示例,当配合表面108a、108b接触146时,定位特征部152可提供响应于搭接支架102a、102b分别相对于结构部件18a、18b的移动(例如,在方向箭头122和124的方向上的线性移动)(图3A、3B、3C和3D)的所需位置的视觉指示。
各个搭接支架102a、102b的配合表面108a、108b可被构造用于接合处于如下状态中的一个或多个状态的结构部件18a、18b:在参考平面134内对准138(图2C、3C和4C)、在参考平面136内对准140(图2D、3D和4D)、在参考平面134内不对准142(图2A、3A和4A)、在参考平面136内不对准144(图2B、3B和4B)。
在一个示例实现方式中,在将搭接支架102a、102b相对于结构部件108a、108b定位(例如,在方向箭头122和124的方向上线性移动)以接触146配合表面108a、108b之后,如在图4A、4B、4C和4D中最佳示出的,搭接支架102a、102b可连接在一起。
因此,形成公开的搭接组件100的搭接支架102可用于连接对准138、140(图4C和图4D)和不对准142、144(图4A和图4B)这两种的结构部件18。本领域的技术人员应该理解,搭接支架102可发现通过补偿(account for)这些不对准142、144来连接不对准142、144的结构部件18的有益应用,如在图4A和图4B中最佳示出的。
作为一个示例,如在图3A和图4A中最佳示出的,搭接支架102a的配合表面108a可限定配合构件106a的线性倾斜(例如,成角度)的第一侧表面154a,并且搭接支架102b的配合表面108b可限定与第一侧表面154a互补且相反的线性倾斜(例如,成角度)的第一侧表面154b,以适应参考平面134内的不对准142。
作为另一个示例,如在图3B和图4B中最佳示出的,搭接支架102a的配合表面108a可限定配合构件106a的线性倾斜(例如,成角度)的下表面158,并且搭接支架102b的配合表面108b可限定与下表面158互补且相反的线性倾斜(例如,成角度)的上表面160,以适应参考平面136内的不对准144。
第一搭接支架102a的配合表面108a可对应于第二搭接支架102b的配合表面108b并且与配合表面108b互补。以这种方式,相对于第一结构部件18a(例如,沿着轴Xa)的第一搭接支架102a和/或相对于第二结构部件18b(例如,沿着轴Xb)的第二搭接支架102b中的至少一个的移动(例如,在方向箭头122、124的方向上)可使配合表面108a、108b接触146在一起并且提供将第一结构部件18a和第二结构部件18b接合(例如,搭接)在一起的紧固位置162(图4A、4B、4C和4D)。
参照图4A、4B、4C和4D,在第一搭接支架102a的配合表面108a和第二搭接支架102b的配合表面108b正处于接触146时,第一搭接支架102a可连接(例如,紧固)到第一结构部件18a,第二搭接支架102b可连接到第二结构部件18b,第一搭接支架102a和第二搭接支架102b可连接(例如,紧固)在一起,以将第一结构部件18a和第二结构部件18b接合在一起。
参照图4B和图4D,在某些实现方式中,当一对搭接支架102a、102b被设置成使配合表面108a、108b接触146并且连接在一起时,在配合构件106中的一个或两个和蒙皮90的表面之间(例如,图4B和4D中的配合构件106b和蒙皮90b之间)可存在敞开空间(例如,间隙)338。例如,可用薄板或其它填料材料来填充此间隙。
参照图5和图6,本公开的示例可在如图5中所示的飞行器制造和维修方法50和如图6中所示的飞行器22的背景下描述。在预制造期间,例证性方法50可包括飞行器22的规格和设计(如框52中所示的)和材料采购(如框54中所示的)。在制造期间,可发生飞行器22的部件和子组件制造(如框56中所示的)和系统整合(如框58中所示的)。此后,飞行器22可经过合格审定和交付(如框60中所示的),以进入服役(如框62中所示的)。当进行维修时,可安排对飞行器22进行常规维护检修(如框64中所示的)。例行的维护检修可包括对飞行器22的一个或更多个系统进行改装、重构、翻新等。
参照图5,可由系统整合商、第三方和/或运营商(例如,顾客)执行或进行例证性方法500的过程(例如,框52、54、56、58、60、62和64)中的每个。出于进行此描述的目的,系统整合商可包括(而不限于)任何数量的飞行器制造商和主系统分包商;第三方可包括(而不限于)任何数量的售卖方、分包商和供应商;运营商可以是航空公司、租赁公司、军事单位、服务组织等。
如图6中所示,通过例证性方法50(图5)制造的飞行器22可包括带有多个高级系统26和内饰28的机体24(例如,运输工具10的外壳结构12)。高级系统26的示例可包括(但不限于)推进系统30、电子系统32、液压系统34和/或环境系统36中的一个或更多个。可包括任何数量的其它系统。
尽管示出了飞行器示例,但本文中公开的原理可应用于其它行业(诸如,汽车行业和海运行业)。因此,除了飞行器22之外,本文中公开的原理可应用于其它类型的车辆10(例如,陆地运输工具、海上运输工具、太空运输工具)或单体壳结构。
可在制造和维修方法50的任何一个或更多个阶段期间,采用本文中示出或描述的设备(例如,搭接组件100和/或搭接支架102)和方法(例如,方法200)。例如,可按飞行器22在服役(框62)时制造的部件或子组件类似的方式,构造或制造与部件和子组件制造(框56)对应的部件或子组件。另外,例如,通过相当大程度地迅速完成组装飞行器22、减少外来物体碎屑、降低制造期间的部件和/或子组件损害、和/或降低飞行器22的成本,可在制造阶段(框56和58)期间利用设备、方法或其组合的一个或多个示例。类似地,当飞行器22在服役(例如,维护检修(框64))时,可以利用(例如而不限于)设备或实现方式、或其组合的一个或多个示例。
参照图7,在一个具体的、非限制示例中,运输工具10可以是飞行器22。飞行器22可包括具有多个机身段40(被单独识别为机身段40a至40e)的机身38。直接相邻的机身段40的端部可通过多个对应的搭接接头16接合在一起。各搭接接头16可包括一个或多个搭接组件100(图1)。
参照图8,飞行器22可包括机体24(例如,包括互连的多个结构部件14和蒙皮90的外壳结构12)(图1)。作为一个示例,机体24可包括互连的多个纵梁42(例如,纵向结构部件)、多个在前机身框架44(例如,箍状方向上的周向框架)和蒙皮46。蒙皮46可连接到互连的多个纵梁42和/或多个机身框架44并且形成机体24的外部。
各机身段40可包括:至少一个机身框架44,其围绕机身38的纵轴A周向延伸;多个纵梁42,从机身段40的第一(例如,前)端部80向第二(例如,后)端部82纵向延伸。如本文中使用的,术语“前”和“后”被认为是相对于飞行器22的移动方向,例如,飞行器22可包括前端164和后端166(图2A至2D)。
总体参照图9A、9B、10、11、14、15和18,按照以上描述并且在图1中示出的的示例实施方式,第一结构部件18a(图9A、9B、10、11、14、15和18中未示出)可包括第一纵梁42a,第二结构部件18b(图9A、9B、10、11、14、15和18中未示出)可包括第二纵梁42b,第三结构部件18c(图9A、9B、10、11、14、15和18中未示出)可包括在搭接接头16处定位在第一纵梁42a和第二纵梁42b之间的机身框架44(图10和11)。
在图10和11中只示出机身框架44的一部分。本领域的技术人员应该理解,机身框架44可包括连续框架结构(未具体示出),连续框架结构沿着蒙皮46的内表面168周向延伸并且支承搭接接头16,或者机身框架44可以是多个机身框架段(未具体示出),这些机身框架段沿着蒙皮46的内表面168周向延伸并且支持搭接接头16。
如文本中使用的,并且参照图9A、10、14和18,当蒙皮46平坦时,第一参考平面134基本上平行于蒙皮46(例如,蒙皮面板48),或者当蒙皮46弯曲时,第一参考平面134基本上在纵梁42a、42b的位置正切于蒙皮46。
如文本中使用的,并且参照图11和图15,当蒙皮46平坦时,第二参考平面136基本上垂直于蒙皮46(例如,蒙皮面板48),或者当蒙皮46弯曲时,第二参考平面136基本上在纵梁42a、42b的位置垂直于第一参考平面134(图9A)(例如,第二参考平面136可基本上平行于由机身框架44限定的平面)(图11)。
参照图8至图10,相邻机身段40(例如,机身段40a的纵梁42和机身段40b的纵梁42)(图8)的相邻且大体对准的相对一对纵梁42(被分别标识为纵梁42a和纵梁42b)可通过一对搭接支架102(被分别标识为搭接支架102a和搭接支架102b)连接。相连的一对搭接支架102可通过搭接夹110连接到机身框架44(图10)。
各机身段40可包括蒙皮46,蒙皮46围绕机身38的纵轴A周向延伸。蒙皮46可连接(例如,紧固)到机身框架44和/或纵梁42。作为一个示例,蒙皮46可包括与机身框架44和/或纵梁42连接的多个金属和/或复合蒙皮面板48(图9A、10、14、15和18)。
本领域的技术人员应该认识到,在某些实现方式中,蒙皮面板48的边缘170在例如邻接96在一起时可不沿着搭接接头16(图10)的整个长度完全接触(例如,触碰),如图9A和图10中所示的。本领域的技术人员还应该认识到,限定在邻接96的蒙皮面板48之间的任何间隙可被(例如,利用薄板、填料等)填充或者以其它方式处置。
在整个本公开中,为了方便起见,使用术语“机身段”(也被称为筒段或机身筒段)(例如,机身段40a、40b、40c、40d、40e)(图8)表示任何外壳结构12(图1)(例如,机身-外壳结构),外壳结构12围绕具有多个结构部件14(图1)(例如,纵梁42和/或机身框架44)(图8)和蒙皮90(图1)(例如,蒙皮46)(图8)的轴至少部分延伸(例如,三百六十度(360°))。例如,外壳结构12可以是单体壳结构。
本领域的技术人员可理解,机身段40可不限于大体圆柱形结构,而可包括具有圆形、椭圆形、卵形、蛋形、直线、锥形或其它横截面形状的结构。另外,本领域的技术人员可理解,机身段40可以是一件式段,在这些段中,蒙皮46是围绕该轴连续延伸三百六十度(360°)的一件式蒙皮,或者可由接合在一起形成全三百六十度(360°)机身段40的两个或更多个蒙皮面板48(例如,蒙皮段)形成。
参照图19,在一个通常的、非限制示例构造中,机身38和/或机身段40可包括周向互连的多个蒙皮面板48。这多个蒙皮面板48可例如包括龙骨面板48a、一个或更多个侧面板48b、一个或更多个顶部面板48c、和/或一个或更多个超面板48d(例如,形成侧面板和顶部面板)。各面板48a、48b、48c、48d可包括一个或多个纵向纵梁42(例如,连接到内表面168)和/或机身框架44。作为一个示例,面板48a、48b、48c、48d可包括与面板48a、48b、48c、48d连接的框架44的十字交叉支承结构和纵梁42。面板48a、48b、48c、48d可接合在一起(例如,周向地),形成与机身段40a、40b、40c、40d、40e等类似的机身筒段。
参照图20,公开的搭接组件100还可用于连接两个或更多个纵向对准的蒙皮面板48(例如,两个或更多个龙骨面板48a、侧面板48b、顶部面板48c和/或超级面板48d)。作为一个示例,相邻的蒙皮面板48'和48”的边缘170'和170”可被邻接96(例如,接触)。这样可将纵梁42a、42b设置成间隔94关系,因为第一纵梁42a不会延伸到蒙皮面板48'的边缘170'并且第二纵梁42b不会延伸到蒙皮面板48”的边缘170”。搭接支架102a、102b可用于将纵梁42a、42b进而将蒙皮面板48'和48”互连,形成搭接接头16。
参照图21,在一个示例实现方式中,可通过沿着边缘170与多个搭接组件100纵向接合的多个龙骨面板48a'、48a”和48a”'、沿着边缘170与多个搭接组件100纵向接合的第一多个侧面板48b'、48b”和48b”'、沿着边缘170与多个搭接组件100纵向接合的第二多个侧面板48b””、48b””'和48b”””、沿着边缘与多个搭接组件100纵向接合的多个顶部面板48c(图21中未示出)形成飞行器22(图7)的机身38(例如,机身段40)。接着,可(例如,沿着边缘336周向地)接合多个龙骨面板48a、多个侧面板48b和多个顶部面板48c,形成飞行器22(图7)的机身段40和/或机身38。
本领域的技术人员应该认识到,为了清晰地图示,只有有限数量(例如,一个)的纵梁42被描绘为连接到图19至图21中的蒙皮面板48(例如,龙骨面板48a和侧面板48b),在图20和图21中没有示出机身框架44(图19)。
参照图9A、9B、10、11、14、15和18,公开的搭接组件100的具体的、非限制示例实施方式可包括第一(例如,前)纵梁42a和第二(例如,后)纵梁42b。第一搭接支架102a的连接构件104a可连接(例如,紧固)到第一纵梁42a的端部,并且第二搭接支架102b的连接构件104b可连接到第二纵梁42b的端部。例如,多个机械紧固件(例如,螺栓、铆钉等)可将第一搭接支架102a和第二搭接支架102b的连接构件104a、104b分别与第一纵梁42a和第二纵梁42b互连。
第一搭接支架102a的配合构件106a的配合表面108a可对准并且接触146第二搭接支架102b的配合构件106b的配合表面108b。第一配合构件106a和第二配合构件106b可连接(例如,紧固)在一起。作为一个示例,多个机械紧固件84(图9A和图9B)(例如,螺栓、铆钉等)可(例如,在紧固位置162处)将第一搭接支架102a和第二搭接支架102b的配合构件106a、106b互连。作为一个示例,可通过第一搭接支架102a和第二搭接支架102b的配合构件106a、106b钻出或加工出紧固孔196(图9A)并且可用紧固件84将第一搭接支架102a和第二搭接支架102b连接(例如,紧固)在一起。
在图9A和图18中示出的示例实施方式中,配合表面108a可限定第一搭接支架102a的配合构件106a的第一(例如,右)侧表面154a,并且配合表面108b可限定第二搭接支架102b的配合构件106b的第二(例如,左)侧表面154b。因此,在此示例构造中,第一搭接支架102a和第二搭接支架102b可适应(例如,提供)第一参考平面134内的第一纵梁42a和第二纵梁42b的不对准142。作为一个示例,第一搭接支架102a和第二搭接支架102b可适应具有相对大的不对准量(例如,大于0.05英寸)的第一参考平面134内的第一纵梁42a和第二纵梁42b的不对准142。另外,在此示例构造中,第一搭接支架102a和第二搭接支架102b可适应在第二参考平面136(图11)内的第一纵梁42a和第二纵梁42b的不对准144。作为一个示例,第一搭接支架102a和第二搭接支架102b可适应具有相对大的不对准量(例如,大于0.05英寸)的第一参考平面134内的第一纵梁42a和第二纵梁42b的不对准142并且可适应具有相对小的不对准量(例如,小于0.05英寸)的第二参考平面136内的第一纵梁42a和第二纵梁42b的不对准144。
在一个具体的、非限制构造中,并且如在图9A、10、12至14和18中最佳示出的,第一搭接支架102a和第二搭接支架102b可具有相同的形状(例如,第一搭接支架102a和第二搭接支架102b可以是相互的镜像)。
在图11中示出的示例实施方式中,配合表面108a可限定第一搭接支架102a的配合构件106a的上(例如,顶)表面160,并且配合表面108b可限定第二搭接支架102b的配合构件106b的下(例如,底)表面158。在图15中示出的示例实施方式中,配合表面108a可限定第一搭接支架102a的配合构件106a的下(例如,底)表面158,并且配合表面108b可限定第二搭接支架102b的配合构件106b的上(例如,顶)表面160。因此,在此示例构造中,第一搭接支架102a和第二搭接支架102b可适应在第二参考平面136内的第一纵梁42a和第二纵梁42b的不对准144。作为一个示例,第一搭接支架102a和第二搭接支架102b可适应具有相对大的不对准量(例如,大于0.05英寸)的第二参考平面136内的第一纵梁42a和第二纵梁42b的不对准144。另外,在此示例构造中,第一搭接支架102a和第二搭接支架102b可适应第一参考平面134内的第一纵梁42a和第二纵梁42b的不对准142(图9A)。作为一个示例,第一搭接支架102a和第二搭接支架102b可适应具有相对大的不对准量(例如,大于0.05英寸)的第二参考平面136内的第一纵梁42a和第二纵梁42b的不对准144,并且可适应具有相对小的不对准量(例如,小于0.05英寸)的第一参考平面134内的第一纵梁42a和第二纵梁42b的不对准142。
在另一个具体的、非限制构造中,并且如在图11和15至17中最佳示出的,第一搭接支架102a和第二搭接支架102b可具有不同形状。
如在图15中最佳示出的,在一个示例中,至少一个配合构件106(例如,与第二搭接支架102b的配合构件106b的配合表面108b相对的紧固表面112b)可被构造(例如,成形)成允许在搭接支架102(例如,第二搭接支架102b)的配合构件106(例如,配合构件106b)和蒙皮46(例如,蒙皮面板48)的表面之间限定敞开空间338。敞开空间338可提供配合构件106和蒙皮46之间的间隙。作为一个示例,限定在配合构件106和蒙皮46之间的敞开空间338可适应当沿着相邻边缘170邻接时(例如,当第一纵梁42a和第二纵梁42b在第二参考平面136内不对准144(例如,在内侧/外侧方向上不对准)时)在蒙皮面板48上延伸的非平面表面。可选地,可诸如用薄板、填料等填充敞开空间338。
本领域的技术人员应该理解,虽然配合表面108a、108b可限定配合构件106a、106b的大体竖直侧表面154a、154b(如在图9A、10、12至14和18中示出的示例实施方式中)或配合构件106a、106b的大体水平底(例如,下)表面158和/或顶(例如,上)表面160(如在图11和图15至图17中示出的示例实施方式中),但还可预料配合表面108a、108b的其它取向。作为一个示例(未示出),搭接支架102的配合构件106可相对于连接构件104绕着纵轴B(图13)旋转至任何取向,使得配合表面108相对于竖直或水平设置成非零的角度(例如,15度、45度、40度、90度等)(例如,竖直和水平之间的某个角度)。不管形成搭接组件100的相关一对搭接支架102a、102b的配合构件106a、106b的角取向如何,配合表面108a、108b可以是互补的,以形成面接触146。
参照图9A、10和11,搭接支架110可将搭接支架102和纵梁42互连至机身框架44和/或蒙皮46。作为一个示例,搭接夹110可连接(例如,紧固)到第一搭接支架102a和/或第二搭接支架102b中的至少一者。作为一个示例,并且如在图9A、10和图11中最佳示出的,搭接夹110可连接到第二搭接支架102b的配合构件106b并且从蒙皮(例如,机身38的内侧)(图8)向外延伸。如在图10和图11中最佳示出的,搭接夹110可连接(例如,紧固)到机身框架44,以将相连的第一搭接支架102a和第二搭接支架102b(例如,第一纵梁42a和第二纵梁42b)接合到机身框架44。
如在图9A和图10中最佳示出的,搭接夹110还可连接到围绕搭接接头16的蒙皮46(例如,相邻的蒙皮面板48),以进一步将蒙皮46系至机身框架44(图10中示出)。
在一个示例构造中,并且如在图10和图11中最佳示出的,机身框架44可与蒙皮46间隔开,以限定开口,第一搭接支架102a和第二搭接支架102b(例如,配合构件106a、106b)的一部分可穿过该开口。机身框架44可通过多个剪结(shear tie)174(例如,剪夹)(图10)连接到蒙皮46。在另一个示例构造(未示出)中,剪结174可包括一个或多个开口(也被称为鼠洞),第一搭接支架102a和第二搭接支架102b(例如,配合构件106a、106b)的一部分可穿过这些开口。在另一个示例构造(未示出)中,机身框架44可包括一个或多个开口(也被称为鼠洞),第一搭接支架102a和第二搭接支架102b(例如,配合构件106a、106b)的一部分可穿过这些开口。
参照图9A和图10,在另一个示例构造中,搭接带47可沿着搭接接头16(例如,沿着相邻蒙皮面板48的边缘170之间的界面)设置在纵梁42和蒙皮面板48之间。搭接带47可周向延伸并且连接到蒙皮46的内表面168。搭接带47可充当一旦邻接96就搭接蒙皮面板48的内部贴合件(internal doubler)。
本领域的技术人员应该认识到,纵梁42可在搭接组件100构造之前(例如,在邻接96相邻的蒙皮面板48并且使用公开的搭接组件100将纵梁42搭接在一起之前)连接(例如,紧固)到蒙皮面板48。例如,通过使用公开的搭接支架102补偿(account for)不对准142、144纵梁42,可允许纵梁42完全连接到蒙皮面板48。例如,如图22中所示,可在蒙皮面板48和纵梁42中(例如,通过蒙皮面板48和纵梁42)加工出紧固孔176的完全组合并且可从纵梁42的端部-端部180安装机械紧固件178,以在构造搭接组件100(图9A、9B、10、11、15和18)之前将纵梁42和蒙皮面板48互连(例如,纵梁42可被完全紧固到蒙皮面板48)。这种构造因减少了制造周期时间、降低了制造成本和/或减少了与搭接接头16关联的外来物体碎屑,是特别有益的。
参照图12至14,在一个示例实施方式中,搭接支架102可包括第一端部114(也相对于一对搭接支架102a、102b被称为114a和114b)(图14)、纵向相对的第二端116(也相对于一对搭接支架102a、102b被称为114a和114b)(图14)、纵(例如,中心)轴B。连接构件104可从第一端114延伸到配合构件106,从而限定搭接支架102的第一端部部分182(例如,连接部分)(图12)。配合构件106可从连接构件104延伸到第二端116,从而限定搭接支架102的第二端部部分184(例如,配合部分)(图12)。
搭接支架102的纵轴B可与纵梁42的纵轴X对准或者与纵轴X基本上平行地设置。例如,并且如在图14中最佳示出的,搭接支架102a的轴Ba可与纵梁42a的轴Xa对准(例如,同轴),并且搭接支架102b的轴Bb可与纵梁42b的轴Xb对准(例如,同轴)。
参照图13,配合构件106的配合表面108可相对于纵轴B以非零角θ设置。作为一个示例,角θ可大致在1度和89度之间。作为另一个示例,角θ可大致在1度和45度之间。作为另一个示例,角θ可大致在3度和15度之间。作为另一个示例,角θ可大致在3度和10度之间。作为另一个示例,角θ可大致是5度。
参照图12至17,在一个示例实施方式中,配合构件106可包括与配合表面108相反的紧固表面112。紧固表面112可基本上平行于搭接支架102的纵轴B(图13)设置。
参照图13,配合表面108可从靠近186连接构件104延伸到第二端116,并且紧固表面112可从靠近186连接构件104延伸到第二端116。由于以角θ设置的配合表面108,导致随着配合构件106靠近搭接支架102的第二端116,配合构件106的厚度T可减小。因此,配合构件106可从连接构件104向着搭接支架102的第二端116渐缩。
参照图9A和11,在一个示例构造中,搭接夹110可连接(例如,紧固)到搭接支架102的紧固表面112。
参照图12至14,在一个实施方式中,配合表面108可限定配合构件106的第一侧表面154。紧固表面112可限定配合构件106的相反的第二侧表面156。作为一个具体的、非限制示例,并且如在图14中最佳示出的,配合表面108a可限定配合构件106a的第一侧表面154a,并且紧固表面112a可限定配合构件106a的相反的第二侧表面156a。配合表面108b可限定配合构件106b的第一侧表面154b,并且紧固表面112b可限定配合构件106b的相反的第二侧表面156b。
参照图15至17,在一个实施方式中,配合表面108可限定配合构件106的上表面160或下表面158中的一个。紧固表面112可限定配合构件106的相反的上表面160或下表面158。作为一个具体的、非限制示例,并且如在图15中最佳示出的,配合表面108a可限定配合构件106a的下表面158a,并且紧固表面112a可限定配合构件106a的相反的上表面160a。配合表面108b可限定配合构件106b的上表面160b,并且紧固表面112b可限定配合构件106b的下表面158b。
因此,当一对搭接支架102(例如,第一搭接支架102a和第二搭接支架102b)设置在相应对准138、140(图2C、3C、4C和2D、3D、4D)纵梁42a、42b的端部20a、20b时,第一搭接支架102a的配合表面108a和第二搭接支架102b的配合表面108b可相互对置并且相互接触146,以限定紧固位置162(图9A、11、14、15和18)并且连接纵梁42a、42b。
类似地,当一对搭接支架102(例如,第一搭接支架102a和第二搭接支架102b)设置在相应不对准142纵梁42a、42b(图2A、3A、4A、9、10、14和18)或不对准144纵梁42a、42b(图2B、3B、4B、11和15)的端部20a、20b时,第一搭接支架102a的配合表面108a和第二搭接支架102b的配合表面108b可相互对置并且相互接触146,以补偿在参考平面134(图2A、9A、9B、10、14和18)和/或参考平面136(图2B、11和15)中的至少一个内的纵梁42a、42b的不对准142、144,限定紧固位置162,并且连接纵梁42a、42b。
图16和图17示出具有多个紧固孔196的一对搭接支架102(例如,第一搭接支架102a和第二搭接支架102b)。在一个示例实现方式中,例如,在利用加工夹具300(图23)将搭接支架102a、102b相对于关联的纵梁42a、42b设置(图9A、10、11、14、15、18和23)并且将配合表面108a、108b布置为接触146时,可定位并且加工(例如,进行钻孔)出紧固孔196(例如,在连接构件104a、104b和/或配合构件106a、106b中)。在另一个示例实现方式中,在第一搭接支架102a和第二搭接支架102b二者中(例如,在连接构件104a、104b和/或配合构件106a、106b中)预先钻出紧固孔196并且紧固孔196可被对准。在另一个示例实现方式中,在将搭接支架102a、102b相对于关联的纵梁42a、42b设置并且接触配合表面108a、108b时,可在一个搭接支架102中(例如,在第一搭接支架102a的连接构件104a和/或配合构件106a中)预先钻出紧固孔196,并且,可在另一个搭接支架102中(例如,在第二搭接支架102b的连接构件104b和/或配合构件106b中)配合钻出紧固孔196。在其它示例实现方式中,可以使用预先钻出的紧固孔196和被定位钻出的紧固孔196的组合。
在图9A、10、14和18中示出的示例实现方式中,纵梁42a、42b可在参考平面134内不对准142并且搭接支架102a、102b可适应这种不对准142。在图11和图15中示出的示例实现方式中,纵梁42a、42b可在参考平面136内不对准142并且搭接支架102a、102b可适应这种不对准142。
参照图14,第一搭接支架102a和/或第二搭接支架102b中的至少一个的平移(例如,在方向箭头122和124的方向上线性地平移)可补偿参考平面134内的不对准142的不同量。例如,不对准量越大,第一搭接支架102a和/或第二搭接支架102b中的至少一个可向着彼此移动得越远(例如,在方向箭头122和124的方向上线性地移动)。
参照图15,第一搭接支架102a和/或第二搭接支架102b中的至少一个的平移(例如,在方向箭头122和124的方向上线性地平移)可补偿参考平面136内的不对准144的不同量。例如,不对准量越大,第一搭接支架102a和/或第二搭接支架102b中的至少一个可向着彼此移动得越远(例如,在方向箭头122和124的方向上线性地移动)。
因此,公开的搭接组件100的搭接支架可补偿不同的不对准量。作为一个示例,在参考平面134内不对准量大致为零的不对准142可相当于在参考平面134内的纵梁42a、42b的对准138。作为另一个示例,在参考平面136内不对准量大致为零的不对准144可相当于参考平面136内的纵梁42a、42b的对准140。作为另一个示例,在参考平面134内不对准量高达大致0.05英寸的不对准142可相当于参考平面134内的纵梁42a、42b的相对小的不对准量。作为另一个示例,在参考平面136内不对准量高达大致0.05英寸的不对准144可相当于参考平面136内的纵梁42a、42b的相对小的不对准量。作为另一个示例,在参考平面134内不对准量在大致0.05英寸和0.15英寸之间的不对准142可相当于参考平面134内的纵梁42a、42b的相对大的不对准量。作为另一个示例,在参考平面136内不对准量在大致0.05英寸和0.15英寸之间的不对准144可相当于参考平面136内的纵梁42a、42b的相对大的不对准量。
本领域的技术人员应该理解,搭接组件100的搭接支架102可补偿的分别在参考平面134和/或参考平面136内的不对准(例如,不对准142和/或不对准144)的量可取决于配合表面108相对于纵轴B的角θ(图13)。例如,角θ越大,可适应的相对不对准量越大。作为一个示例,预料到,通过增大配合表面108相对于纵轴B的角θ(图13),得到接近0.25英寸的不对准量。因此,在一个示例实现方式中,可设置具有一定范围的不同角θ的搭接支架102,以基于相对不对准量,优化纵梁42的搭接。例如,公开的搭接组件100的组装件可选自具有一定范围的不同角θ的多个搭接支架102(例如,选择两个互补的搭接支架102),以优化搭接。
参照图12、14、15和17,在一个示例构造中,配合构件106的配合表面108可包括表面区域188(图12和图17)。形成搭接组件100的搭接支架102中的至少一个搭接支架的配合表面108的表面区域188可充分大,以同样适应参考平面134、136内的不对准142、144(图14和图15)。作为一个非限制示例,并且如在图12和图14中最佳示出的,第一搭接支架102a和/或第二搭接支架102b中的至少一个的移动(例如,在方向箭头122和124的方向上线性地移动)可补偿参考平面134内的相对大的不对准量。至少一个搭接支架102(图14中的102a和/或102b)的配合表面108(图14中的108a和/或108b)的第一侧表面154(图14中的154a和/或154b)的表面区域188可充分大,以适应参考平面136(图15)内的相对小的不对准量。作为另一个非限制示例,并且如图15和图17中最佳示出的,第一搭接支架102a和/或第二搭接支架102b中的至少一个的移动(例如,在方向箭头122和124的方向上线性地移动)可补偿参考平面136内的相对大的不对准量。至少一个搭接支架102(图15中的102a和/或102b)的配合表面108(图15中的108a和/或108b)的表面(图15中的下表面158和/或上表面160)的表面区域188可充分大,以适应参考平面134(图14)内的相对小的不对准量。因此,在一个示例实现方式中,为了适应不同的不对准量,可设置具有一定范围的不同表面区域188的搭接支架102。例如,公开的搭接组件100的组装将可选自具有一定范围的不同表面区域188的多个搭接支架102(例如,选择两个搭接支架102),以适应相对大的不对准量和/或相对小的不对准量。
参照图9A、9B、10、11、14、15和18,大体上,各搭接支架102(例如,搭接支架102a和102b)可被构造(例如,被合适地成形并且确定大小)成连接到纵梁42(例如,纵梁42a和纵梁42b)的关联端部20(例如,端部20a和端部20b)。在一个示例构造中,连接构件104可被合适地成形和/或确定大小,以与纵梁42的端部20的形状和/或大小相符和协作。
作为大体示例,纵梁42可限定与蒙皮46(例如,蒙皮面板48)连接的细长加劲构件。纵梁42可包括集成为单元式结构的足部330、幅材332和凸缘76(图9A和9B)。足部330可(例如,通过紧固件178)连接(例如,紧固)到蒙皮46(图9B)。幅材332可从足部330延伸,以加强纵梁42。纵梁42可具有(例如,由足部330、幅材332和凸缘76限定的)各种横截面形状。
在图9A、9B、10、11、14、15、18和22中,在一个示例中,形成在纵梁42中的紧固孔176和/或形成在搭接支架102(例如,连接构件104)和纵梁42中的紧固孔196可以是埋头孔(例如,“V”型埋头孔)(图9B),以允许安装埋头紧固件(例如,紧固件178和/或紧固件198)。虽然紧固件178和紧固件198在图9B中被示出是螺栓/间隙配合螺栓,但本领域的技术人员应该认识到,紧固件178和/或紧固件198可以是过盈配合紧固件。因此,可钻出没有螺纹的紧固孔176和/或紧固孔196并且紧固件178和/或紧固件198的杆体可分别沿着其全长与紧固孔176和/或紧固孔196的壁接触。另外,紧固件178和/或紧固件198不需要是六角头紧固件(例如,螺栓),但螺母可以是六角头。作为过盈配合紧固件,不需要在拧紧螺母时保持紧固件178和/或紧固件198。
作为一个具体的、非限制示例,并且如在图9A、9B、10、11、14和15中最佳示出的,纵梁42可具有大体“U”横截面形状(也被称为帽梁-纵梁42的横截面类似人的帽子)并且连接构件104可具有适于与纵梁42的“U”形端部20配合(例如,装配在端部20内)的横截面形状。因此,搭接支架102(例如,支架102a、102b)的连接构件104(104a、104b)可与纵梁42(例如,纵梁42a、42b)的端部20(例如,端部20a、20b)的内部部分192(图9A、9B和14)配合。
作为另一个具体的、非限制示例(未示出),纵梁42可具有大体倒“U”横截面形状并且连接构件104可具有适于与纵梁42的倒“U”形端部20匹配的形状。作为另一个具体的、非限制示例(未示出),纵梁42可具有大体“Z”横截面形状并且连接构件104可具有适于与纵梁42的“Z”形端部20匹配的形状。作为另一个具体的、非限制示例(未示出),纵梁42可具有大体“I”横截面形状并且连接构件104可具有适于与纵梁42的“I”形端部20匹配的形状。作为另一个具体的、非限制示例(未示出),纵梁42可具有大体倒“T”横截面形状并且连接构件104可具有适于与纵梁42的倒“T”形端部20匹配的形状。作为另一个具体的、非限制示例(未示出),纵梁42可具有大体圆形横截面形状并且连接构件104可具有适于至少部分包围纵梁42的圆形端部20装配或者至少部分装配在圆形端部20内的形状。
作为另一个具体的、非限制示例,并且如图18中最佳示出的,纵梁42(例如,纵梁42a、42b)可具有例如“Z”、“I”、倒“U”、倒“T”等横截面形状并且连接构件104(例如,连接构件104a、104b)可形成大小和形状适于部分地接收纵梁42(例如,纵梁42的端部20)的套筒190(例如,套筒190a、190b)。因此,搭接支架102(例如,搭接支架102a、102b)的连接构件104(例如,连接构件104a、104b)可缠绕纵梁42(例如,纵梁42a、42b)的端部20(例如,端部20a、20b)的至少一部分(例如,外部部分194)并且与其配合(例如,与其进行表面接触)。
还预料到与纵梁42的外部部分194和/或内部部分192(例如,纵梁42的端部20)配合的纵梁42和/或搭接支架102的连接构件104的其它替代形状和/或构造。
参照图9A、9B、10、11、14和15,在一个特定的、非限制示例中,纵梁42可以是帽梁(例如,“U”横截面形状的纵梁)。作为一个示例,并且如在图10和图14中最佳示出的,帽梁42可包括一对间隔开且横向对置的侧壁70。侧壁70可限定纵梁42的幅材332。各侧壁70可包括大体从上端向外垂直延伸的凸缘76。帽梁42可包括在侧壁70的下端之间延伸的底表面74。底表面74可限定纵梁42的足部330。底表面74可接触并且连接(例如,紧固)到蒙皮面板48。侧壁70和底表面74(例如,足部330和幅材332)可限定大体“U”形通道72(图9A、9B、10和14)。
参照图9B、12、13、14、16和17,在一个特定的、非限制示例中,搭接支架102的连接构件104可被构造成连接(例如,紧固)到帽梁42的端部20。作为一个示例,连接构件104可连接到幅材332和凸缘76,从而形成帽梁42。在一个示例构造中,连接构件104可包括一对间隔开且横向对置的侧壁118和120。侧壁118和120可装配在帽梁42(例如,纵梁42的内部部分192)的横向对置侧壁70(例如,幅材332)之间并且接触侧壁70,使得侧壁118、120的至少一部分位于通道72内。
如在图9B、13和14中最佳示出的,侧壁118、120的下端在结构上不可连接,使得连接构件104中没有部分与纵梁42(图9B和14)的足部330(例如,底表面74)(图14)接触。因此,搭接支架102可以不机械地连接到纵梁42的底表面74(例如,足部330),这对于减少或消除对(例如,纵梁42和搭接支架102之间的)填隙的需要可以是有益的。另外,消除侧壁118、120的下端之间的结构连接并且消除纵梁42的足部330(例如,底表面74)和连接构件104之间的接触可允许搭接支架102相对于纵梁42通畅移动(例如,在方向箭头122和124的方向上线性地)(图14)(例如,连接纵梁42的足部330和蒙皮46(例如,蒙皮表面48)的紧固件178(图9B)不会阻碍搭接支架102的移动)。
连接构件104可包括从侧壁118、120的上端大体垂直向外延伸的对置翼部126、128。作为一个示例,第一翼部126可从第一侧壁118的上端向外横向延伸并且第二翼部128可从第二侧壁120的上端向外横向延伸。翼部126、128可接触纵梁42(例如,纵梁42的外部部分194)的对置凸缘76的至少一部分并且被其支承。
参照图18,在搭接支架102的一个具体的、非限制实施方式中,连接构件104可被构造成连接(例如,紧固)到“Z”、“I”、“T”等横截面形状纵梁42的端部20。在一个示例构造中,连接构件104可包括限定套筒190的一对间隔开且横向对置的侧壁118和120。侧壁118和120可装配在幅材332上且接触幅材332(以及可选地纵梁42(例如,纵梁42的外部部分194)的凸缘76),使得侧壁70的至少一部分位于套筒190内。
因此,在纵梁42的任何形状和/或构造中,搭接支架102的连接构件104可被成形和/或构造成与纵梁42的凸缘76和幅材332接合(例如,表面接触和连接)。例如,搭接支架102的连接构件104可被构造成只与纵梁42的凸缘76和幅材332(例如,侧壁70)而不与(例如,连接到蒙皮46的)纵梁42的足部330(例如,底表面74)进行表面接触并且连接(例如,紧固)。
在构造搭接组件100期间,一旦搭接支架102已经相对于关联的纵梁42合适地定位(例如,以补偿纵梁不对准),可通过连接构件104的侧壁118、120和纵梁42的侧壁70加工出紧固孔196(图9A、11和15至17)。还可通过连接构件104的翼部126、128和纵梁42的凸缘76加工出紧固孔196。可借助安装在加工出的紧固孔196中的机械紧固件(例如,螺栓、铆钉等)(图9A和图9B)将连接构件104紧固到纵梁42。
参照图12、13、14、16、17和23,搭接支架102可包括至少一个指引特征部(indexingfeature)132(图12、13、16和17)。指引特征部132可被构造成被工装夹具300(图23)接合,这样可使搭接支架102一旦处于选定位置就固定(例如,夹持)于纵梁42,例如,以补偿参考平面134和/或参考平面136中的至少一个内的纵梁42的不对准142、144。工装夹具300可包括夹持主体302和穿过夹持主体302设置的多个定位孔304。
夹持主体302可被构造成围绕纵梁42和搭接支架102进行夹持,以相对于纵梁42的端部20固定搭接支架102的位置。作为一个示例构造,夹持主体302可夹持纵梁42的凸缘76和/或侧壁70(图14)的至少一部分和搭接支架102的连接构件104的翼部126、128和/或侧壁118、120(图14)的至少一部分。
一旦夹持主体302被固定于纵梁42和搭接支架102,定位孔304就可用于协调和定位将穿过搭接支架102的连接构件104和纵梁42而被加工出的多个紧固孔196。因此,工装夹具300是钻孔模板(例如,利用穿过夹持主体302设置的定位孔304),以穿过搭接支架102(例如,连接构件104)和纵梁42(例如,幅材332和/或凸缘76)匹配钻出紧固孔196。
参照图12、13、16、17和22,在一个示例构造中,指引特征部132可包括在连接构件104的侧壁118、120的对置的上边缘之间延伸的横向构件148。横向构件148可在连接构件104中形成至少两个指引开口150。在另一个示例构造中,并且如图16中最佳示出的,指引特征部132可包括限定在连接构件104的对置侧壁118、120之间的单个指引开口150。工装夹具300可包括指引臂306(图23),指引臂306被构造成与搭接支架102的指引特征部132配合。作为一个示例构造,指引臂306可从夹持主体302向外延伸并且被接纳在指引开口150内并且接触横向构件148或接触限定开口150的其它表面。
在一个示例实现方式中,指引特征部132可使得,在各个不同的搭接支架102至纵梁42的连接上,工装夹具300能重复地布置在相对于搭接支架102和纵梁42基本上相同的位置中。因此,穿过连接构件104的侧壁118、120和纵梁42的侧壁70加工出的紧固孔196和穿过连接构件104的翼部126、128和纵梁42的凸缘76加工出的紧固孔196相对于纵梁42和搭接支架102的位置可重复地设置。
本领域的技术人员应该理解,工装夹具300的形状和/或构造可取决于纵梁42和/或搭接支架102的连接构件104的形状和/或构造。
参照图16,在一个示例实施方式中,搭接支架102的配合构件106可包括一对横向对置唇缘130,唇缘130从紧固表面112的对置纵向边缘向外大体垂直延伸。唇缘130当与搭接支架102的紧固表面112连接时可形成搭接夹110(图11)的连接引导。作为一个示例,并且如在图11和图16中最佳示出的,对置唇缘130可从最靠近机身框架44的搭接支架102(例如,图11中的第二搭接支架102b)的配合构件106的紧固表面112(例如,限定上表面160)向外大体垂直延伸。
参照图12至14,搭接支架102还可包括定位特征部152。在一个示例构造中,定位特征部152可包括突出部,突出部从搭接支架102的上周向外延伸。定位特征部152可包括前沿324和后沿326。前沿324和后沿326之间的区域可限定定位边界328。定位特征部152可大致位于配合构件106和连接构件104的界面之间。定位特征部152提供用于将搭接支架102相对于纵梁42的端部20定位的视觉标记。
作为一个示例,并且参照图14,在将搭接支架102相对于纵梁42的端部20定位(例如,移动或滑动)(例如,在方向箭头122、124的方向上线性地移动或滑动)期间,纵梁42的端部20的边缘78可设置(例如,位于)由定位特征部152限定的物理定位边界328内。定位特征部152的大小(例如,前沿324和后沿326之间的距离)可取决于连接构件104的长度和/或配合构件106的长度。因此,定位特征部152可视觉上限定搭接支架102可实现的相对于纵梁42(例如,纵梁42的端部20)的最大平移(例如,在方向箭头122、124的方向上线性地)以进行正确定位。
参照图22,在纵梁42的端部20的边缘78和与纵梁42的端部20最接近的紧固孔176(和紧固孔178)的位置之间会需要边缘余量308(也被称为边缘距离“ED”)。如此,通过将纵梁42的端部20的边缘78(图14)定位在由定位特征部152(图12至14)限定的边界内,可设置正确的边缘余量308。作为一个示例,最小边缘余量308可被设置成是紧固件178的直径的至少两倍(例如,紧固件178的直径的两倍加上测得的从紧固孔176的中心到边缘78的1/16英寸)。
参照图14,一旦搭接支架102a、102b已连接,相连的一对搭接支架102a、102b可移动(例如,在方向箭头310的方向上线性地移动),以使定位特征部152a、152b相对于纵梁42a、42b的端部20a、20b的位置是均等的。
参照图14、24和25,可根据搭接组件100的应用的特定要求,针对张力负荷312、压缩负荷314、扭转负荷316、剪切负荷318和/或弯曲负荷320或负荷的一些组合(图24)优化搭接支架102a、102b中的一者或两者相对于关联的纵梁42a、42b的端部20a、20b的定位(例如,移动或滑动)(例如,在箭头122和124的方向上线性地移动或滑动)(图14)。
作为一个示例,可按以下次序优化搭接支架102,以传送因将纵梁42搭接在搭接接头16的各侧而造成的轴向压缩314、轴向张力312和局部弯曲320和扭转316。在一个示例实现方式中,可通过紧固件84(例如,螺栓)(图9A和图9B)将第一搭接支架102a连接到第二搭接支架102b。紧固件84上的负荷可主要表现为剪切,但紧固件被设计成以张力进行作用。(例如,沿着紧固件的中线)以张力作用的能力可允许搭接支架连接部322反作用于局部弯曲320和/或扭转316效果或其组合。
在另一个示例实现方式中,可存在由蒙皮46(例如,蒙皮面板48)至蒙皮搭接带47(图9A)限定的额外负荷路径。这条负荷路径的存在和大小会受到搭接支架102和搭接夹110的构造的影响。然而,各负荷路径被设计成以有限能力起作用,而没有其它能力。各负荷路径可独立地能够承载不同量的张力312、压缩314、剪切318、扭转316和/或弯曲320负荷或它们的某种组合。
搭接夹110可被设计成辅助搭接支架102对负荷的反作用。作为一个示例,搭接夹110可被设计成对从搭接支架102a、102b到机身框架44(图24)的负荷中的一些负荷进行反作用。例如,搭接夹110可辅助搭接支架102a、102b(例如,搭接支架连接部322)对跨越搭接接头16的较大结构部件(例如,蒙皮面板48和/或纵梁42)中存在的扭转316和/或弯曲320负荷或它们的某种组合进行反作用。
搭接支架102和搭接夹110还可被设计成承载整体结构(例如,飞行器22的运输工具10)的剪切负荷318。
以这种方式,纵向连接负荷(例如,张力312或压缩314负荷)和/或横向连接负荷(例如,剪切318负荷)可通过相连的搭接支架102a、102b(例如,搭接支架连接部322)和搭接夹110从一个纵梁42传递到另一个并且内侧连接负荷负荷和/或外侧连接负荷(例如,扭转316或弯曲320负荷)可通过搭接支架102a、102b和搭接夹110从机身框架44传递到相连的纵梁42。
通过与搭接支架102连接的不对准142、144纵梁42施加的任何负荷可在安全余量内通过搭接支架102(例如,配合表面108的表面区域188(图12)、配合构件106的厚度T(图13)、配合表面108相对于搭接支架102的纵轴B的角θ(图13))和/或搭接夹110而被反作用。
参照图25,用于将搭接支架102a、102b连接在一起和将搭接夹110连接到搭接支架102a、102b(例如,形成搭接支架连接部322)的紧固件84(例如,螺栓)还可例如响应于扭转负荷316和/或弯曲负荷320而对通过紧固件84的中轴(未示出)施加的额外张力负荷334进行反作用。
参照图26,并且参照图1、2A、3A、4A、2B、3B、4B、2C、3C、4C和2D、3D、4D,用于接合结构部件18(例如,外壳结构12的结构部件18)的总体标注为200的公开方法的一个实施方式可开始于定位98第一结构部件18a,如框202中示出的。如框204中示出的,可相对于第一结构部件18a定位98第二结构部件18b。
在一个示例实现方式中,第一结构部件18a和第二结构部件18b可在参考平面134(图2C、3C、4C)内对准138。在另一个示例实现方式中,第一结构部件18a和第二结构部件18b可在参考平面136(图2D、3D、4D)内对准140。在另一个示例实现方式中,第一结构部件18a和第二结构部件18b可在参考平面134(图2A、3A、4A)内不对准142。在另一个示例实现方式中,第一结构部件18a和第二结构部件18b可在参考平面136(图2A、3A、4A)内不对准144。在另一个示例实现方式中,第一结构部件18a和第二结构部件18b可以是对准138、140和/或不对准142、144的某种组合。
参照图1、7和9A、9B、10和11,在一个非限制实现方式中,第一结构部件18a(图1)可以是飞行器22(图7)(例如,运输工具10的外壳结构12)(图1)的机身24的第一纵梁42a(图9A、9B、10和11)并且第二结构部件18b可以是飞行器22的机身24的第二纵梁42b。作为一个示例构造,第一结构部件18a(例如,第一纵梁42a)可以靠近第二结构部件(例如,第二纵梁42b)但与其间隔开94。
参照图26,并且参照图1、2A、3A、4A、2B、3B、4B、2C、3C、4C和2D、3D、4D,第一搭接支架102a可相对于第一结构部件18a的端部20a关联,如框206中所示的。第一搭接支架102a可包括第一纵轴Xa和相对于第一纵轴Xa以非零第一角θ(图13)布置的第一配合表面108a。
如框208中所示的,第二搭接支架102b可相对于第二结构部件18b的端部20b关联(例如,定位)。第二搭接支架102b可包括第二纵轴Xb和相对于第二纵轴Xb以非零第二角θ(图13)布置的第二配合表面108b。
如框210中示出以下情况中的至少一种:第一搭接支架102a可相对于第一结构部件18a定位(例如,在方向箭头122的方向上线性移动)(图3A、3B、3C、3D)和/或第二搭接支架102b可相对于第二结构部件18b定位(例如,在方向箭头124的方向上线性移动)(图3A、3B、3C、3D)。
如框212中所示的,响应于第一搭接支架102a和第二搭接支架102b分别相对于第一结构部件18a和第二结构部件18b的定位(框210),可以使第一搭接支架102a的第一配合表面108a与第二搭接支架102b的第二配合表面108b表面接触146,以限定紧固位置162。
在一个示例实现方式中,第一结构部件18a(例如,第一纵梁42a)和第二结构部件18b(例如,第二纵梁42b)可在第一参考平面134和第二参考平面136中的至少一个内不对准142、144(图2A和图2B)(框204)。使第一配合表面108a和第二配合表面108b表面接触146(框210)可包括以下步骤中的至少一个:将第一搭接支架102a(例如,第一连接构件104a)相对于第一结构部件18a的端部20a定位和/或将第二搭接支架102b(例如,第二连接构件104b)相对于第二结构部件18b的端部20b定位。相对于第一结构部件18a定位的第一搭接支架102a和/或相对于第二构组件18b定位的第二搭接支架102b(框212)中的至少一个可补偿在第一参考平面134和/或第二参考平面136中的至少一个中的第一结构部件18a和第二结构部件18b的不同的不对准量。
作为一个示例,相对于第一结构部件18a的端部20a的第一搭接支架102a和/或相对于第二结构部件18b的端部20b的第二搭接支架102b中的至少一个可被定位(例如,在方向箭头122、124的方向上线性移动)(框212),以将第一搭接支架102a的第一配合表面108a和第二搭接支架102b的第二配合表面108b表面接触146,从而限定紧固位置162(框210)。定位第一搭接支架102a和/或第二搭接支架102b(例如,在方向箭头122、124的方向上线性移动)(框212)以使第一配合表面108a和第二配合表面108b表面接触146(框210)可补偿第一结构部件18a和第二结构部件18b的不对准142、144(例如,不同的不对准量)。
如框214中所示的,可在紧固位置162处将第一搭接支架102a和第二搭接支架102b连接(紧固)在一起(例如,通过紧固件84)(图9A和9B)。作为一个示例,紧固件84可通过第一搭接支架102a的第一配合表面108a和第二搭接支架102b的第二配合表面108b连接于由第一配合表面108a和第二配合表面108b之间的表面接触146限定的紧固位置162处。在定位第一搭接支架102a和/或第二搭接支架102b(例如,在方向箭头122、124的方向上线性移动)(框212)以使第一配合表面108a和第二配合表面108b表面接触146(框210)时,配合构件106a、106b可限定用于连接第一搭接支架102a和第二搭接支架102b的紧固位置162。
如框216中所示的,第一搭接支架102可连接(例如,紧固)到第一结构部件18a(例如,通过紧固件198)(图9A和9B)。如框218中所示的,第二搭接支架可连接(例如,紧固)到第二结构部件(例如,通过紧固件198)(图9A和9B)。
参照图26,并且参照图1和图14,在一个示例实现方式中,可通过在将搭接支架102a、102b连接到结构部件18a、18b之前将结构部件18a、18b的端部20a、20b的大致定心于搭接支架102a、102b的定位特征部152a、152b内(例如,在定位特征部152的前沿324和后沿326之间限定的边界328内)(图13),可使第一搭接支架102a相对于第一结构部件18a(例如,相对于第一结构部件18a的端部20a)的位置和/或第二搭接支架102b相对于第二结构部件18b(例如,相对于第二结构部件18b的端部20b)的位置均等。
参照图26,并且参照图9A、9B和23,在一个示例实现方式中,将第一搭接支架102a连接到第一结构部件18a(框214)和/或将第二搭接支架102b连接到第二结构部件18b(框216)可包括:用工装夹具300(图23)将搭接支架102夹持于结构部件18;协调和定位由工装夹具300的定位孔304限定的紧固孔196;匹配穿过搭接支架102和结构部件18的紧固孔196;并且将紧固件196安装在紧固孔196内,以将搭接支架102连接到结构部件18(图26中未示出)。
参照图26,并且参照图1、2A、3A、4A、2B、3B、4B、2C、3C、4C、2D、3D、4D和9A、9B、11,搭接夹110可连接(例如,紧固)到第一搭接支架102a和/或第二搭接支架102b中的至少一个,如框220中所示的。
如框222中所示的,搭接夹110可连接(例如,紧固)到第三结构部件18c,以形成搭接组件100。
如框224中所示的,搭接夹110可连接(例如,紧固)到与第一结构部件18a和/或第二结构部件18b中的至少一个连接的蒙皮90(例如,蒙皮46)(图9A),以形成搭接组件100。
在一个非限制实现方式中,第三结构部件18c可以是飞行器22的机身24的外周机身框架44。多个搭接组件100可限定形成飞行器22的机身38的机身段40之间(例如,外壳结构12之间)(图1)或者形成飞行器22的机身段40或机身38的蒙皮面板48之间的搭接接头16。
参照图27,并且参照图1、2A、3A、4A、2B、3B、4B、2C、3C、4C、2D、3D、4D、24和25,用于引导负荷通过外壳结构12的结构部件18(例如,纵梁42)的总体标注为400的公开方法的一个实施方式可开始于将负荷340(例如,张力负荷312、压缩负荷314、扭转负荷316、剪切负荷318、弯曲负荷320和/或张力负荷334)(图24和25)的至少部分从第一结构部件18a(例如,第一纵梁42a)传送到与第一结构部件18a连接的第一搭接支架102a,如框402中所示的。
如框404中所示的,负荷340的至少部分可通过表面接触146的第一搭接支架102a的第一配合表面108a和第二搭接支架102b的第二配合表面108b之间的搭接支架连接部322被从第一搭接支架102a反作用于与第一搭接支架102a连接的第二搭接支架102b。
如框406中所示的,负荷340的至少部分可从第二搭接支架102b传送到与第二搭接支架102b连接的第二结构部件18b(例如,第二纵梁42b)。
如框408中所示的,负荷340的至少部分可从搭接支架连接部322反作用于与第一搭接支架102a或第二搭接支架102b中的一个连接的搭接夹110。
如框410中所示的,负荷340的至少部分可从搭接夹110传送到与搭接夹110连接的蒙皮90(例如,蒙皮46)和第一结构部件18a和/或第二结构部件18b中的至少一个。
如框412中所示的,负荷340的至少部分可从搭接夹110传送到与搭接夹110连接的第三结构部件18c(图1)(例如,机身框架44)(图24)。
如框414中所示的,负荷340的至少部分可从搭接支架连接322反作用于贯穿与第二搭接支架102b的第二配合表面108b(例如,第二配合构件106b)表面接触146的第一搭接支架102a的第一配合表面108a(例如,贯穿第一配合构件106a)的紧固件84。
因此,总的来说,根据本发明的第一方面,提供了:
A1.一种搭接支架,该搭接支架包括:
纵轴;
连接构件,其被构造成连接到结构部件的端部;
配合构件,其沿着所述纵轴从所述连接构件延伸,所述配合构件包括相对于所述纵轴以非零角布置的配合表面。
A2.还提供了根据段落A1所述的搭接支架,其中,所述非零角包括大致在1度和89度之间。
A3.还提供了根据段落A1所述的搭接支架,其中,所述搭接支架是第一搭接支架并且所述配合表面是第一配合表面,其中,所述第一搭接支架的所述第一配合表面被构造成接触第二搭接支架的互补第二配合表面,用于接合不对准结构部件。
A4.还提供了根据段落A3所述的搭接支架,其中,所述第一连接构件相对于第一结构部件的端部的位置和所述第二连接构件相对于第二结构部件的端部的位置中的至少一者补偿所述第一结构部件和所述第二结构部件的不同的不对准量。
A5.还提供了根据段落A1所述的搭接支架,其中,所述配合表面限定所述配合构件的顶表面、底表面或侧表面中的一个。
A6.还提供了根据段落A1所述的搭接支架,所述搭接支架还包括指引特征部,其中,所述指引特征部重复地将工装夹具相对于所述搭接支架和所述结构部件定位。
A7.还提供了根据段落A1所述的搭接支架,所述搭接支架还包括设置在所述连接构件和所述配合构件之间的定位特征部,其中,所述定位特征部限定所述搭接支架相对于所述结构部件的所述端部的位置的视觉标记。
根据本发明的其它方面,提供了:
B1.一种搭接组件,该搭接组件包括:
第一搭接支架,该第一搭接支架包括第一纵轴、第一连接构件、沿着所述第一纵轴从所述第一连接构件延伸的第一配合构件,所述第一配合构件包括相对于所述第一纵轴以非零第一角布置的第一配合表面;和
第二搭接支架,该第二搭接支架包括第二纵轴、第二连接构件、沿着所述第二纵轴从所述第二连接构件延伸的第二配合构件,所述第二配合构件包括相对于所述第二纵轴以非零第二角布置的第二配合表面,
其中,所述第一配合表面和所述第二配合表面是互补的,并且
其中,所述第一配合表面和所述第二配合表面之间的表面接触限定用于使所述第一搭接支架和所述第二搭接支架连接的紧固位置。
B2.还提供了根据段落B1所述的搭接组件,其中,所述第一连接构件相对于第一结构部件的端部的位置和所述第二连接构件相对于第二结构部件的端部的位置中的至少一者确定所述第一配合表面和所述第二配合表面之间的所述表面接触。
B3.还提供了根据段落B2所述的搭接组件,其中,所述第一结构部件和所述第二结构部件在第一参考平面和第二参考平面中的至少一个参考平面内对准。
B4.还提供了根据段落B2所述的搭接组件,其中,所述第一结构部件和所述第二结构部件在第一参考平面和第二参考平面中的至少一个参考平面内不对准。
B5.还提供了根据段落B4所述的搭接组件,其中,所述第一连接构件相对于第一结构部件的所述端部的所述位置和所述第二连接构件相对于所述第二结构部件的所述端部的所述位置中的至少一个补偿所述第一结构部件和所述第二结构部件的不同的不对准量。
B6.还提供了根据段落B2所述的搭接组件,其中,所述第一结构部件包括与第一蒙皮连接的第一足部、从所述第一足部延伸的第一幅材、从所述第一幅材延伸的第一凸缘,其中,所述第一连接构件只连接到所述第一幅材和所述第一凸缘。
B7.还提供了根据段落B2所述的搭接组件,所述搭接组件还包括与所述第一搭接支架或所述第二搭接支架中的一个连接的搭接夹,其中,所述搭接夹连接到第三结构部件和与所述第一结构部件和所述第二结构部件连接的蒙皮。
B8.还提供了根据段落B7所述的搭接组件,其中,所述第一结构部件和所述第二结构部件均包括飞行器的机身的纵梁,其中,所述第三结构部件包括所述飞行器的所述机身的机身框架。
根据本发明的其它方面,提供了:
C1.一种接合结构部件的方法,所述方法包括:
相对于第一结构部件关联第一搭接支架;
相对于第二结构部件关联第二搭接支架;
定位相对于所述第一结构部件的所述第一搭接支架和相对于所述第二结构部件的所述第二搭接支架中的至少一个;
将所述第一搭接支架和所述第二搭接支架连接在一起;
将所述第一搭接支架连接到所述第一结构部件;
将所述第二搭接支架连接到所述第二结构部件。
C2.还提供了根据段落C1所述的方法,其中,所述第一搭接支架包括第一纵轴和相对于所述第一纵轴以非零第一角布置的第一配合表面,其中,所述第二搭接支架包括第二纵轴和相对于所述第二纵轴以非零第二角布置的第二配合表面。
C3.还提供了根据段落C2所述的方法,所述方法还包括:
使所述第一搭接支架的所述第一配合表面与所述第二搭接支架的所述第二配合表面进行表面接触,以限定紧固位置;
在所述紧固位置处将所述第一搭接支架和所述第二搭接支架连接在一起。
C4.还提供了根据段落C1所述的方法,其中,所述第一结构部件和所述第二结构部件在第一参考平面和第二参考平面中的至少一个参考平面内不对准。
C5.还提供了根据段落C1所述的方法,其中,定位相对于所述第一结构部件的所述第一搭接支架和相对于所述第二结构部件的所述第二搭接支架中的至少一个以补偿所述第一结构部件和所述第二结构部件的不同的不对准量。
C6.还提供了根据段落C1所述的方法,其中,将所述第一搭接支架连接到所述第一结构部件包括:
用工装夹具将所述第一搭接支架夹持至所述第一结构部件;
用贯穿所述工装夹具布置的定位孔来定位紧固孔的位置;
贯穿所述第一搭接支架和所述第一结构部件来机加工所述紧固孔;
将紧固件安装在所述紧固孔内。
C7.还提供了根据段落C1所述的方法,所述方法还包括:
将搭接夹连接到所述第一搭接支架或所述第二搭接支架中的一个;
将所述搭接夹连接到第三结构部件;以及
将所述搭接夹连接到与所述第一结构部件和所述第二结构部件连接的蒙皮。
C8.还提供了根据段落C7所述的方法,其中,所述第一结构部件和所述第二结构部件均包括飞行器的机身的纵梁,其中,所述第三结构部件包括所述飞行器的所述机身的机身框架。
根据本发明的其它方面,提供了:
D1.一种用于引导负荷通过外壳结构的结构部件的方法,所述方法包括:
将所述负荷的至少部分从第一结构部件传送到与所述第一结构部件连接的第一搭接支架;
通过表面接触的所述第一搭接支架的第一配合表面和所述第二搭接支架的第二配合表面之间的搭接支架连接部,将对所述负荷的所述至少部分的反作用从所述第一搭接支架传递到与所述第一搭接支架连接的第二搭接支架;
将所述负荷的所述至少部分从所述第二搭接支架传送到与所述第二搭接支架连接的第二结构部件。
D2.还提供了根据段落D1所述的方法,所述方法还包括:
将所述负荷的所述至少部分从所述第一搭接支架连接部反作用于与所述第一搭接支架或所述第二搭接支架中的一个连接的搭接夹;
将所述负荷的所述至少部分从所述搭接夹传送到与所述搭接夹和所述第一结构部件和所述第二结构部件中的至少一个连接的蒙皮。
D3.还提供了根据段落D2所述的方法,所述方法还包括:将所述负荷的所述至少部分从所述搭接夹传送到与所述搭接夹连接的第三结构部件。
D4.还提供了根据段落D3所述的方法,其中,所述第一结构部件和所述第二结构部件均包括飞行器的机身的纵梁,其中,所述第三结构部件包括所述飞行器的所述机身的机身框架。
D5.还提供了根据段落D1所述的方法,所述方法还包括将对所述负荷的所述至少部分从所述搭接支架连接部反作用于贯穿所述表面接触的所述第一搭接支架的所述第一配合表面和所述第二搭接支架的所述第二配合表面的紧固件。
D6.还提供了根据段落D1所述的方法,其中,所述第一搭接支架包括第一纵轴、与所述第一结构部件连接的第一连接构件、沿着所述第一纵轴从所述第一连接构件延伸的第一配合构件,其中,所述第二搭接支架包括第二纵轴、与所述第二结构部件连接的第二连接构件、沿着所述第二纵轴从所述第二连接构件延伸的第二配合构件,其中,所述第一配合构件包括相对于所述第一纵轴以非零第一角布置的所述第一配合表面,其中,所述第二配合构件包括相对于所述第二纵轴以非零第二角布置的所述第二配合表面,其中,所述第一配合表面和所述第二配合表面是互补的。
尽管已经示出和描述了公开设备和方法的各种实施方式,本领域的技术人员在阅读说明书时会想到修改形式。本申请包括这些修改形式并且只受权利要求书的范围限制。

Claims (6)

1.一种接合结构部件的方法,所述方法包括:
相对于第一结构部件关联第一搭接支架;
相对于第二结构部件关联第二搭接支架;
定位相对于所述第一结构部件的所述第一搭接支架和相对于所述第二结构部件的所述第二搭接支架中的至少一个;
将所述第一搭接支架和所述第二搭接支架连接在一起;
将所述第一搭接支架连接到所述第一结构部件;
将所述第二搭接支架连接到所述第二结构部件,
其中,定位相对于所述第一结构部件的所述第一搭接支架和相对于所述第二结构部件的所述第二搭接支架中的至少一个以补偿所述第一结构部件和所述第二结构部件的不同的不对准量,
其中,所述第一搭接支架包括第一纵轴和相对于所述第一纵轴以非零第一角布置的第一配合表面,其中,所述第二搭接支架包括第二纵轴和相对于所述第二纵轴以非零第二角布置的第二配合表面。
2.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括:
使所述第一搭接支架的所述第一配合表面与所述第二搭接支架的所述第二配合表面进行表面接触,以限定紧固位置;
在所述紧固位置处将所述第一搭接支架和所述第二搭接支架连接在一起。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一结构部件和所述第二结构部件在第一参考平面和第二参考平面中的至少一个参考平面内不对准。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,将所述第一搭接支架连接到所述第一结构部件包括:
用工装夹具将所述第一搭接支架夹持至所述第一结构部件;
用贯穿所述工装夹具布置的定位孔来定位紧固孔的位置;
贯穿所述第一搭接支架和所述第一结构部件来机加工所述紧固孔;
将紧固件安装在所述紧固孔内。
5.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括:
将搭接夹连接到所述第一搭接支架或所述第二搭接支架中的一个;
将所述搭接夹连接到第三结构部件;以及
将所述搭接夹连接到与所述第一结构部件和所述第二结构部件连接的蒙皮。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述第一结构部件和所述第二结构部件均包括飞行器的机身的纵梁,其中,所述第三结构部件包括所述飞行器的所述机身的机身框架。
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