CN204871587U - 一种飞机复合材料加筋壁板结构 - Google Patents
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Abstract
一种飞机复合材料加筋壁板结构，涉及飞机结构设计技术领域，蒙皮与长桁胶接成壁板结构，壁板与前梁、后梁、翼肋共同构成翼面盒段，翼肋平面垂直于所述长桁轴线，并与前梁和后梁连接，蒙皮和长桁均由复合材料制成，长桁平行于后梁布置，长桁端部遇前梁自然截止，长桁端部通过紧固件加固长桁与蒙皮的胶接质量，长桁与翼肋通过所述长桁的下缘条加宽进行连接，壁板根部不布置设计分离面，左右壁板贯穿，充分发挥复合材料优势形成一块整体复合材料壁板。本实用新型提供的飞机复合材料加筋壁板结构，减少翼面壁板分离面，降低结构重量，提高了翼肋对壁板支持系数，提高了壁板抗失稳能力与壁板承载能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及飞机结构设计技术领域，具体而言，涉及一种飞机复合材料加筋壁板结构。
背景技术
现有技术当中，Q400飞机翼面壁板为金属结构，ATR72飞机翼面壁板分为机翼翼面壁板和尾翼翼面壁板，机翼翼面壁板为金属结构，尾翼盒段选用多腹板式结构，盒段由蒙皮、两根梁、两根樯和两个肋组成。梁、蒙皮和樯通过共固化一次成型。此种结构形式主要优点是减少零件数量，降低装配成本；主要缺点：蒙皮较厚，重量较大，针对螺旋桨飞机此种结构形式结构效率不高，同时对工艺水平要求较高，国内目前在运输类飞机还没有采用过此种结构形式。现在亟需解决的技术难题是如何设计出一种翼面壁板结构，在降低工艺难度的条件下既能减轻壁板结构的重量，同时不会降低翼面壁板结构的性能。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决上述现有技术中的不足，提供一种结构简单合理、降低壁板结构整体重量的前提下提高翼肋对壁板支持系数，提高壁板抗失稳能力、提高壁板承载能力的飞机复合材料加筋壁板结构。
本实用新型的目的通过如下技术方案实现：一种飞机复合材料加筋壁板结构，包括蒙皮、长桁，蒙皮与长桁胶接成壁板结构，壁板与前梁、后梁、翼肋共同构成翼面盒段，翼肋平面垂直于长桁轴线并与所述前梁和后梁连接，蒙皮和长桁均由复合材料制成，蒙皮与长桁通过胶接固化形成复合材料壁板，长桁平行于后梁设置，长桁自由端遇前梁自然截止，长桁端部通过紧固件加强长桁与蒙皮的胶接质量，长桁与翼肋通过长桁的下缘条加宽进行连接，复合材料壁板左右翼面不布置设计分离面，左右结构为一整体结构，以提高其整体性，降低结构重量。
上述方案中优选的是，翼肋与长桁下缘条通过紧固件连接，蒙皮与长桁根部下缘条通过6套紧固件进行加固，提高复合材料壁板的抗剥离性能。
上述任一方案中优选的是，蒙皮与长桁构成的复合材料壁板为一体式结构，复合材料壁板左右翼面不布置设计分离面，长桁腹板自由端先于所述长桁下缘条截止。
上述任一方案中优选的是，蒙皮通过自动铺带工艺铺贴并与长桁进行固化成型。
本实用新型所提供的飞机复合材料加筋壁板结构的有益效果在于，结构简单，整体性高，将现有技术中的翼面壁板由金属材料替换成复合材料，降低了机体结构重量，并通过对长桁、翼肋、蒙皮的连接方式的改变，提高了翼肋对壁板支持系数、壁板抗失稳能力以及壁板承载能力。
附图说明
图1是按照本实用新型的飞机复合材料加筋壁板结构的一优选实施例的结构示意图；
图2是按照本实用新型的飞机复合材料加筋壁板结构的图1所示实施例的翼肋、蒙皮、长桁连接结构示意图；
图3是按照本实用新型的飞机复合材料加筋壁板结构的图1所示实施例的蒙皮、长桁端部连接结构示意图。
附图标记：
1-前梁、2-后梁、3-翼肋、5-翼肋紧固件、6-蒙皮、7-长桁、8-长桁紧固件。
具体实施方式
为了更好地理解按照本实用新型方案的飞机复合材料加筋壁板结构，下面结合附图对本实用新型飞机复合材料加筋壁板结构的一优选实施案例作进一步阐述说明。
如图1-3所示，本实用新型提供的飞机复合材料加筋壁板结构，包括蒙皮6、长桁7，蒙皮6与长桁7连接成壁板结构，壁板与前梁1、后梁2、翼肋3共同构成翼面盒段，翼肋3平面垂直于长桁7轴线并与前梁1和后梁2连接，蒙皮6和长桁7均由复合材料制成，蒙皮6与长桁7通过胶接固化形成复合材料壁板4，所述长桁7平行于后梁2布置，长桁7端部遇前梁1自然截止，长桁7端部通过紧固件加强长桁7与蒙皮6的胶接质量，长桁7与翼肋3通过所述长桁7的下缘条加宽进行连接。蒙皮6与长桁7端部的下缘条通过长桁紧固件8进行加固，提高复合材料壁板的抗剥离性能。蒙皮6与长桁7构成的复合材料壁板4左右翼面不布置设计分离面，为一整体结构，长桁7上的腹板自由端先于长桁7下缘条截止。蒙皮6通过自动铺带工艺铺贴与所述长桁7进行固化成型。
本实用新型针对提供的复合材料壁板4与翼肋3连接处采取将长桁下缘条7局部加宽，翼肋3与长桁7的下缘条通过翼肋紧固件5连接，增大翼肋3对壁板的支持能力，提高壁板抗失稳能力，从而降低结构重量。本实用新型针对复合材料壁板长桁7的自由端采取腹板先于长桁7下缘条截止，同时将长桁7端部下缘条和蒙皮6通过长桁紧固件8进行连接提高复合材料壁板抗剥离能力。
在具体使用过程中，飞机机翼面盒段由复合材料壁板4、前梁1、后梁2和翼肋3组成，复合材料壁板4由蒙皮6和长桁7组成，前梁1、后梁2和翼肋3与复合材料壁板4通过紧固件进行连接，蒙皮6和长桁7通过胶接固化形成复合材料壁板。结构布置之初，将长桁7平行于后梁2布置，长桁7遇前梁1自然截止。结构设计时，复合材料壁板不设计分离面，左右壁板贯穿。复合材料加筋壁板成型时，可以先成型长桁7然后再将湿蒙皮6和干长桁7共固化成型，由于加筋壁板左右贯穿，结构尺寸较大，蒙皮6应采用自动铺带工艺确保精度。长桁7结构设计时，长桁7自由端通过6套紧固件加强蒙皮6与长桁7胶接质量，长桁腹板先于长桁下缘条截止，长桁腹板截止于两排长桁紧固件8之间；长桁7与翼肋3通过长桁7的下缘条局部加宽进行连接。
本实用新型提供的飞机复合材料加筋壁板结构减少了翼面壁板分离面，降低了结构重量以及运营成本；提高了翼肋3对壁板支持系数、壁板抗失稳能力、壁板承载能力、长桁7自由端抗剥离能力、承载能力。
以上结合本实用新型飞机复合材料加筋壁板结构的具体实施例做了详细描述，但并非是对本实用新型的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改均属于本实用新型的技术范围，还需要说明的是，按照本实用新型的飞机复合材料加筋壁板结构技术方案的范畴包括上述各部分之间的任意组合。
Claims (4)
1.一种飞机复合材料加筋壁板结构，包括蒙皮(6)、长桁(7)，所述蒙皮(6)与所述长桁(7)胶接成壁板结构，壁板与前梁(1)、后梁(2)、翼肋(3)共同构成翼面盒段，所述翼肋(3)平面垂直于所述长桁(7)轴线并与所述前梁(1)和后梁(2)连接，其特征在于：所述蒙皮(6)和长桁(7)由复合材料制成，所述蒙皮(6)与所述长桁(7)通过胶接固化形成复合材料壁板(4)，所述长桁(7)平行于后梁(2)布置，所述长桁(7)端部遇前梁(1)自然截止，所述长桁(7)端部通过紧固件加强所述长桁(7)与所述蒙皮(6)的胶接质量，所述长桁(7)与所述翼肋(3)通过所述长桁(7)的下缘条加宽进行连接，所述复合材料壁板(4)左右翼面不布置设计分离面，左右结构为一整体结构。
2.如权利要求1所述的飞机复合材料加筋壁板结构，其特征在于：所述翼肋(3)与所述长桁(7)下缘条通过紧固件连接，所述蒙皮(6)与所述长桁(7)的下缘条端部通过6套紧固件进行加固，提高复合材料壁板的抗剥离性能，所述复合材料壁板(4)左右翼面不布置设计分离面，左右结构为一整体结构。
3.如权利要求1所述的飞机复合材料加筋壁板结构，其特征在于：所述蒙皮(6)与所述长桁(7)构成的复合材料壁板为一体式结构，所述长桁(7)腹板自由端先于所述长桁(7)下缘条截止。
4.如权利要求1所述的飞机复合材料加筋壁板结构，其特征在于：所述蒙皮(6)通过自动铺带工艺铺贴并与所述长桁(7)进行固化成型。
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| CN108943776A (zh) * | 2018-06-27 | 2018-12-07 | 西安飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种拆卸式可调长桁夹紧定位装置和定位方法 |
| CN109592005A (zh) * | 2018-11-07 | 2019-04-09 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | 一种带缺口复合材料长桁的设计方法 |
| CN113859579A (zh) * | 2021-10-27 | 2021-12-31 | 东北大学 | 一种考虑损伤特性的飞机机翼翼根连接区试验件 |
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