JP2014065482A - 航空機の接合式複合材翼 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】異なる剛性を有する上部及び下部複合材積層翼外板であって、複合材格子構造に接合された上部及び下部複合材積層翼外板を含んでおり、格子構造は、翼の翼幅方向に延びる格子桁と、翼の翼弦方向に延びる横ばりとを含み該格子桁は、上部及び下部の翼外板に接合されたキャップを含む。
【選択図】なし
Description
接合式の構造は、外板を内部翼格子及び桁に固定するための締め具の必要を低減又は排除しながら、高い設計効率を呈し、極めて軽量であり、且つ燃料を削減する。構造は個々の損傷を閉じ込める能力を有する。
12 胴体
14、16 翼
18、20 エンジン
22 上部複合材積層翼外板
24 下部複合材積層翼外板
26 翼付根
28 翼端
30、32 上部外板及び下部外板の内表面
34 複合材翼格子構造
40 翼格子桁
40a 前縁格子桁
40b 後縁格子桁
41 Iビーム
42 格子横ばり
44 ウェブ
45 接合線
46 上部キャップ
47 接合線
48 下部キャップ
49 接合線
50 複合ウェブ
51 接合線
52 上部キャップ
53 接合線
54 下部キャップ
56、58 横ばりストラップ
59 接合表面
60 側方ウェブ
61 中央補強材
62 側方ウェブセグメント
64 C字状セグメント
68 キャップセグメント
72 中央ウェブセグメント
Claims (15)
- それぞれ異なる剛性を有する上部及び下部複合外板(22、24)と、
上部及び下部複合外板(22、24)の間に位置して上部及び下部複合外板(22、24)の各々に取り付けられた構造(34)と
を備える装置。 - 構造(34)が、互いに接合された交差する複数の支持部材(40、42)を含んでいる、請求項1に記載の装置。
- 支持部材(40、42)が、翼幅方向に延びて上部及び下部複合外板(22、24)の各々に接合される桁(40)を含んでおり、
上部及び下部複合外板(22、24)と構造(34)とが、一体式に接合された翼装置を形成している、
請求項2に記載の装置。 - 上部複合外板(22)が、下部複合外板(24)の剛性より低い剛性を有している、請求項1ないし3のいずれか一項に記載の装置。
- 上部及び下部複合外板(22、24)の各々は、直交異方性であり、層間破壊靭性を有しており、
上部複合材翼外板の層間破壊靭性は、下部複合材翼外板の層間破壊靭性より低い、
請求項1ないし4のいずれか一項に記載の装置。 - 上部複合外板(22)が、約3.0インチ−ポンド/インチ2〜約5.0インチ−ポンド/インチ2であるモードIの層間破壊靭性を有しており、
下部複合外板(24)が、約4.5インチ−ポンド/インチ2〜約6.5インチ−ポンド/インチ2であるモードIの層間破壊靭性を有している、
請求項1ないし5のいずれか一項に記載の装置。 - 上部及び下部複合外板(22、24)が、互いに異なる、繊維方向、繊維材料、繊維径、繊維密度、樹脂材料、0°の繊維方向を有するプライの数からなる群より選択される少なくとも一つの特性を有している、請求項1ないし6のいずれか一項に記載の装置。
- 少なくとも一つに一対の桁キャップ(46、48)と前記桁キャップ間に接続された桁ウェブ(44)とが含まれている桁(40)と、
少なくとも一つに横ばりウェブ(50)が含まれている格子横ばり(42)と
をさらに備えている、請求項1ないし7のいずれか一項に記載の装置。 - 装置の作製方法であって、
それぞれ異なる剛性を有する上部及び下部複合外板(22、24)を形成することと、
内部構造(34)を形成することと、
上部及び下部複合外板(22、24)に構造(34)を接合することと
を含む方法。 - 構造(34)を形成することが、
複数の桁(40)を形成することと、
複数の格子横ばり(42)を形成することと、
前記格子横ばりに前記桁を接合することと
を含む、請求項9に記載の方法。 - 上部及び下部複合外板(22、24)を形成することが、上部複合外板が下部複合外板の層間破壊靭性より低い層間破壊靭性を持つに至るような少なくとも一つの材料特性を選択することを含む、請求項9又は10に記載の方法。
- 材料特性を、繊維方向、繊維材料、繊維径、繊維密度、樹脂材料、0°の繊維方向を有するプライの数からなる群より選択する、請求項11に記載の方法。
- 上部複合外板(22)を形成することが、上部複合外板に、約3.0インチ−ポンド/インチ2〜約5.0インチ−ポンド/インチ2であるモードIの層間破壊靭性を選択することを含み、
下部複合外板(24)を形成することが、下部複合外板に、約4.5インチ−ポンド/インチ2〜約6.5インチ−ポンド/インチ2であるモードIの層間破壊靭性を選択することを含む、
請求項9ないし12のいずれか一項に記載の方法。 - 格子装置を形成することが、少なくとも一つがウェブ(44)と上部及び下部キャップ(46、48)とを有している桁(40)を形成することを含み、
上部及び下部複合外板(22、24)に構造(34)を接合することが、各桁の上部及び下部キャップをそれぞれ上部及び下部複合外板(22、24)に接合することを含む、
請求項9ないし13のいずれか一項に記載の方法。 - 上部及び下部複合外板(22、24)を形成することが、複合外板の各々を同時硬化させることを含み、
内部複合構造(34)を形成することが、構造部材(40、42)を格子状に連結することを含み、且つ
上部及び下部外板(22、24)に構造(34)を接合することが、同時硬化させた上部及び下部複合外板(22、24)を構造部材の格子に接合することを含む、
請求項9ないし14のいずれか一項に記載の方法。
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