CN113830285A - 一种实现破损安全的垂尾主盒段翼梁梢部平垂尾对接接头 - Google Patents

一种实现破损安全的垂尾主盒段翼梁梢部平垂尾对接接头 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种实现破损安全的垂尾主盒段翼梁梢部平垂尾对接接头。包括安装于垂尾梁(1)两侧缘条(2)端部的连接组件；连接组件包括将所述缘条(2)夹持固定的外接头和内接头；所述的外接头包括两端分别与缘条(2)和梢肋连接接头(8)外侧壁连接的外耳片Ⅰ(3)，外耳片Ⅰ(3)的外侧壁叠放有外耳片Ⅱ(4)，外耳片Ⅰ(3)的端部超出外耳片Ⅱ(4)；所述的内接头包括两端分别与缘条(2)和梢肋连接接头(8)内侧壁连接的内耳片Ⅰ(5)，内耳片Ⅰ(5)的外侧壁叠放有内耳片Ⅱ(6)，内耳片Ⅰ(5)的端部超出内耳片Ⅱ(6)。本发明具有结构简单、易于制造、方便安装、可靠性高，实现了接头的破损安全设计的特点。

Description

一种实现破损安全的垂尾主盒段翼梁梢部平垂尾对接接头
技术领域
本发明属于飞机尾翼的平尾垂尾对接设计技术领域，具体涉及一种实现破损安全的垂尾主盒段翼梁梢部平垂尾对接接头。
背景技术
飞机尾翼包括平尾和垂尾，平尾主要控制飞机俯仰，垂尾主要控制飞机的侧向稳定性和控制飞机的方向。平尾和垂尾通过接头对接，对接接头承受平尾气动载荷在接头处形成的集中载荷，并将平尾上的载荷传递到垂尾结构上，是尾翼重要的对接结构，是尾翼设计中关键内容之一。
平垂尾对接接头分为平尾接头和垂尾接头，平尾接头位于平尾一侧，垂尾接头位于垂尾一侧，现有的设计通常使用单传力路径、裂纹扩展的设计思路。结构上使用单双耳对接的形式。
考虑到平尾和垂尾的对接是关系飞机安全的重要部位，出现故障对飞机和人员的安全有极大的威胁，因此，平垂尾对接的安全性可靠性十分关键。现有对接方式通常使用单传力路径，高强度裕度的设计方式。这种设计方式不能满足破损安全功能，且对接结构重量的较重。
发明内容
本发明的目的是：提供了一种实现破损安全的垂尾主盒段翼梁梢部平垂尾对接接头。本发明具有结构简单、易于制造、方便安装、可靠性高，实现了接头的破损安全设计的特点。
本发明的技术方案是：一种实现破损安全的垂尾主盒段翼梁梢部平垂尾对接接头，包括安装于垂尾梁两侧缘条端部的连接组件；连接组件包括将所述缘条夹持固定的外接头和内接头；所述的外接头包括两端分别与缘条和梢肋连接接头外侧壁连接的外耳片Ⅰ，外耳片Ⅰ的外侧壁叠放有外耳片Ⅱ，外耳片Ⅰ的端部超出外耳片Ⅱ；所述的内接头包括两端分别与缘条和梢肋连接接头内侧壁连接的内耳片Ⅰ，内耳片Ⅰ的外侧壁叠放有内耳片Ⅱ，内耳片Ⅰ的端部超出内耳片Ⅱ。
前述的垂尾主盒段翼梁梢部平垂尾对接接头中，处于两侧缘条端部的连接组件间还设有耳片法向传力件。
前述的垂尾主盒段翼梁梢部平垂尾对接接头中，处于垂尾梁与平垂尾对接接头间还设有垂尾梁连接板。
前述的垂尾主盒段翼梁梢部平垂尾对接接头中，所述的梢肋连接接头与垂尾梢肋连接。
前述的垂尾主盒段翼梁梢部平垂尾对接接头中，处于外接头附近，并处于垂尾梁、垂尾梢肋和垂尾壁板的对接位置还设有蒙皮连接带板，用于压接蒙皮边缘。
前述的垂尾主盒段翼梁梢部平垂尾对接接头中，蒙皮连接带板对所述的外耳片Ⅱ形成半包围，同时与外耳片Ⅰ连接。
前述的垂尾主盒段翼梁梢部平垂尾对接接头中，外耳片Ⅰ、Ⅱ和内耳片Ⅰ、Ⅱ进行叠放时，通过至少2个定位高锁螺栓进行定位。
前述的垂尾主盒段翼梁梢部平垂尾对接接头中，与缘条连接的外耳片Ⅰ、Ⅱ间的重叠区域设置有2排固定高锁螺栓，每排至少设置3个固定高锁螺栓。
前述的垂尾主盒段翼梁梢部平垂尾对接接头中，与缘条连接的外耳片Ⅰ超出外耳片Ⅱ的区域设置有2排固定高锁螺栓，每排至少设置2个固定高锁螺栓。
前述的垂尾主盒段翼梁梢部平垂尾对接接头中，处于垂尾梢肋与平垂尾对接接头间还设有梢肋连接板。
本发明的优点是：本发明的外耳片Ⅰ与外耳片Ⅱ之间通过高锁螺栓螺母连接后组成外接头；内耳片Ⅰ与内耳片Ⅱ之间通过高锁螺栓螺母连接后组成内接头；每个接头的两个耳片形成双传力路径，在任何一个耳片破损的情况下，剩余结构能满足正常使用的要求，保证尾翼的安全，从而实现平垂尾对接结构的破损安全设计。本发明的外接头和内接头分别位于垂尾梁缘条及梢肋连接接头的两侧，接头通过梢肋连接接头、梢肋连接板与垂尾梢肋连接，通过垂尾梁连接板与垂尾梁连接，通过蒙皮连接带板与垂尾壁板连接，垂尾梁连接板、梢肋连接板、蒙皮连接带板利于接头上载荷的过渡。同时本发明的结构件主要为薄片结构，可采用碳纤维或铝合金等材料简单制得，能够有效实现减重。
由上述可知，本发明结构简单、易于制造、方便安装、可靠性高的的双耳片接头设计，分别将在任何一个耳片破损后剩余结构可承受限制载荷，结构能正常工作4000次维修检查间隔，既解决了平垂尾对接的载荷传递要求，实现了接头的破损安全设计。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是垂尾梁单侧缘条端部的连接组件结构示意图；
图3是外耳片Ⅰ的结构示意图；
图4是外耳片Ⅱ的结构示意图；
图5是内耳片Ⅰ的结构示意图；
图6是内耳片Ⅱ的结构示意图；
图7是蒙皮连接带板的结构示意图；
图8是垂尾梢肋的结构示意图；
图9是的垂尾主盒段翼梁梢部平垂尾对接接头的组装示意图。
附图标记：1-垂尾梁，2-缘条，3-外耳片Ⅰ，4-外耳片Ⅱ，5-内耳片Ⅰ，6-内耳片Ⅱ，7-耳片法向传力件，8-梢肋连接接头，9-垂尾梢肋，10-垂尾壁板，11-蒙皮连接带板，12-定位高锁螺栓，13-固定高锁螺栓，14-垂尾梁连接板，15-衬套，16-梢肋连接板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例1。一种实现破损安全的垂尾主盒段翼梁梢部平垂尾对接接头，构成如图1-9所示，包括安装于垂尾梁1两侧缘条2端部的连接组件；连接组件包括将所述缘条2夹持固定的外接头和内接头；所述的外接头包括两端分别与缘条2和梢肋连接接头8外侧壁连接的外耳片Ⅰ3，外耳片Ⅰ3的外侧壁叠放有外耳片Ⅱ4，外耳片Ⅰ3的端部超出外耳片Ⅱ4；所述的内接头包括两端分别与缘条2和梢肋连接接头8内侧壁连接的内耳片Ⅰ5，内耳片Ⅰ5的外侧壁叠放有内耳片Ⅱ6，内耳片Ⅰ5的端部超出内耳片Ⅱ6。
处于两侧缘条2端部的连接组件间还设有耳片法向传力件7。截面形状为L型，设置在平垂尾两侧缘条2的连接组件间，用于传递垂直于连接组件的Y坐标方向(垂直于航向)载荷；
处于垂尾梁1与平垂尾对接接头间还设有垂尾梁连接板14。
前述的梢肋连接接头8与垂尾梢肋9连接。
处于外接头附近，并处于垂尾梁1、垂尾梢肋9和垂尾壁板10的对接位置还设有蒙皮连接带板11，用于压接蒙皮边缘。
前述的蒙皮连接带板11对所述的外耳片Ⅱ4形成半包围，同时与外耳片Ⅰ3连接。
前述的外耳片Ⅰ、Ⅱ和内耳片Ⅰ、Ⅱ进行叠放时，通过至少2个定位高锁螺栓12进行定位。
与缘条2连接的外耳片Ⅰ、Ⅱ间的重叠区域设置有2排固定高锁螺栓13，每排至少设置3个固定高锁螺栓13。
与缘条2连接的外耳片Ⅰ超出外耳片Ⅱ4的区域设置有2排固定高锁螺栓13，每排至少设置2个固定高锁螺栓13。
处于垂尾梢肋9与平垂尾对接接头间还设有梢肋连接板16。
实施例2。一种实现破损安全的垂尾主盒段翼梁梢部平垂尾对接接头，构成如图1-9所示，主体为双接头结构，包括外耳片Ⅰ3、外耳片Ⅱ4、内耳片Ⅱ6、内耳片Ⅰ5、耳片法向传力件7，接头还由衬套15、梢肋连接接头8、垂尾梁连接板14、梢肋连接板16、蒙皮连接带板11等组成。
所述外耳片Ⅰ3、外耳片Ⅱ4贴合设置，所述内耳片Ⅱ6、内耳片Ⅰ5贴合设置，所述外耳片Ⅰ3、外耳片Ⅱ4经过不少于2个螺栓连接后构成外接头，所述内耳片Ⅱ6、内耳片Ⅰ5经过不少于2个螺栓连接后构成内接头；
所述外接头和内接头上安装有同轴的2个所述衬套15，所述外接头和内接头平行设置在垂尾梁肋缘条2两侧；
所述梢肋连接接头8设置在所述外接头和内接头之间；
可选的，垂尾主盒段翼梁梢部平垂尾对接接头还包括：垂尾梁连接板14和梢肋连接板16；所述垂尾梁连接板14和梢肋连接板16呈直角状。
所述垂尾梁连接板14设置在所述垂尾梁的腹板与内接头垂直夹角处，分别与所述垂尾梁腹板、内接头贴合，所述梢肋连接板16设置在所述垂尾梢肋9与内接头垂直夹角处，分别与所述垂尾梢肋9与内接头贴合，用于增加所述内接头的刚度。
进一步的，垂尾主盒段翼梁梢部平垂尾对接接头还包括：耳片法向传力件7；
所述耳片法向传力件7，截面形状为L型，设置在平垂尾对接左接头和右接头之间，用于传递垂直于接头的Y向载荷；
进一步的，垂尾主盒段翼梁梢部平垂尾对接接头还包括：蒙皮连接带板11；
所述蒙皮连接带板11，同时与前梁缘条、梢肋缘条、壁板相连；
所述蒙皮连接带板11，由厚板机加而成；
所述蒙皮连接带板11，在与前梁缘条、梢肋缘条、壁板相连的边上设置有加强筋。
进一步的，垂尾主盒段翼梁梢部平垂尾对接接头所述内接头、外接头之间距离为28mm。
进一步的，垂尾主盒段翼梁梢部平垂尾对接接头所述内接头、外接头通过6组以上螺栓与前梁缘条连接，所述内接头、外接头通过6组以上螺栓与梢肋缘条连接。
进一步的，垂尾主盒段翼梁梢部平垂尾对接接头，其特征在于，所述梢肋连接接头8与所述外接头、内接头之间设置有可剥垫片，所述前梁缘条与所述外接头、内接头之间设置有可剥垫片，所述可剥垫片用于调节所述外接头、内接头之间的间隙。所述耳片法向传力件7与所述内接头之间设置有所述可剥垫片，用于填充所述耳片法向传力件7安装时的间隙。
以上所述实施仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种实现破损安全的垂尾主盒段翼梁梢部平垂尾对接接头,其特征在于：包括安装于垂尾梁(1)两侧缘条(2)端部的连接组件；连接组件包括将所述缘条(2)夹持固定的外接头和内接头；所述的外接头包括两端分别与缘条(2)和梢肋连接接头(8)外侧壁连接的外耳片Ⅰ(3)，外耳片Ⅰ(3)的外侧壁叠放有外耳片Ⅱ(4)，外耳片Ⅰ(3)的端部超出外耳片Ⅱ(4)；所述的内接头包括两端分别与缘条(2)和梢肋连接接头(8)内侧壁连接的内耳片Ⅰ(5)，内耳片Ⅰ(5)的外侧壁叠放有内耳片Ⅱ(6)，内耳片Ⅰ(5)的端部超出内耳片Ⅱ(6)。
2.根据权利要求1所述垂尾主盒段翼梁梢部平垂尾对接接头，其特征在于，处于两侧缘条(2)端部的连接组件间还设有耳片法向传力件(7)。
3.根据权利要求1所述垂尾主盒段翼梁梢部平垂尾对接接头，其特征在于，处于垂尾梁(1)与平垂尾对接接头间还设有垂尾梁连接板(14)。
4.根据权利要求1所述垂尾主盒段翼梁梢部平垂尾对接接头，其特征在于，所述的梢肋连接接头(8)与垂尾梢肋(9)连接。
5.根据权利要求3所述垂尾主盒段翼梁梢部平垂尾对接接头，其特征在于，处于外接头附近，并处于垂尾梁(1)、垂尾梢肋(9)和垂尾壁板(10)的对接位置还设有蒙皮连接带板(11)，用于压接蒙皮边缘。
6.根据权利要求5所述垂尾主盒段翼梁梢部平垂尾对接接头，其特征在于，蒙皮连接带板(11)对所述的外耳片Ⅱ(4)形成半包围，同时与外耳片Ⅰ(3)连接。
7.根据权利要求1所述垂尾主盒段翼梁梢部平垂尾对接接头，其特征在于，外耳片Ⅰ、Ⅱ和内耳片Ⅰ、Ⅱ进行叠放时，通过至少2个定位高锁螺栓(12)进行定位。
8.根据权利要求1所述垂尾主盒段翼梁梢部平垂尾对接接头，其特征在于，与缘条(2)连接的外耳片Ⅰ、Ⅱ间的重叠区域设置有2排固定高锁螺栓(13)，每排至少设置3个固定高锁螺栓(13)。
9.根据权利要求1所述垂尾主盒段翼梁梢部平垂尾对接接头，其特征在于，与缘条(2)连接的外耳片Ⅰ超出外耳片Ⅱ(4)的区域设置有2排固定高锁螺栓(13)，每排至少设置2个固定高锁螺栓(13)。
10.根据权利要求1所述垂尾主盒段翼梁梢部平垂尾对接接头，其特征在于，处于垂尾梢肋(9)与平垂尾对接接头间还设有梢肋连接板(16)。
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