JP6968604B2 - 航空機の複合翼ボックスの統合 - Google Patents
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Description
以下の実施例では、追加の工程、システム、及び方法は、翼と中央セクションとの間で板張りされたストリンガ及び/又は外板のセクションを統合するという文脈で説明される。
翼ボックスの外寄りセクション内で横方向に配向され、且つ前記外寄りセクションにおいて複合外板と共硬化されている外寄りの板張りされたストリンガであって、各々の外寄りの板張りされたストリンガが、前記外寄りセクションにおける前記複合外板と平行な炭素繊維強化ポリマー(CFRP)の平面層を含み、前記翼ボックスに加えられた張力及び圧縮力に耐えるように整列させられた繊維配向を有し、各々が、前記翼ボックスの中央セクションに向かって、前記外寄りセクションにおける前記複合外板に沿って異なる距離で延在する、外寄りの板張りされたストリンガ、及び
前記中央セクション内で横方向に配向され、且つ前記中央セクションにおける複合外板と共硬化されている中央の板張りされたストリンガであって、前記中央セクションの各々の板張りされたストリンガが、前記中央セクションにおける前記複合外板と平行なCFRPの平面層を含み、前記翼ボックスに加えられた張力及び圧縮力に耐えるように整列させられた繊維配向を有し、各々が、前記外寄りセクションに向かって、前記中央セクションにおける前記複合外板に沿って異なる距離で延在する、中央の板張りされたストリンガ
を備えているシステム。
前記翼ボックスに加えられた剪断応力に耐えるように整列させられた繊維配向を有するCFRPの層を含む、前記外寄りセクションにおける前記複合外板をさらに備え、
前記外寄りセクションと前記中央セクションとの間の本体交差部の側部付近で、前記外寄りセクションにおける前記複合外板の層が、前記中央セクションにおける前記複合外板の層と交互に重なり合い、結果的に、前記本体交差部の側部付近で複合外板の厚化したパドアップが生じ、前記厚化したパドアップは、翼軸から本体軸に力が伝達されるにつれて、荷重方向における変化を再度方向付ける、条項1に記載のシステム。
前記外寄りセクションにおける前記複合外板の各層が、異なる量で前記中央セクションにおける前記複合外板の層と重なり合い、結果的に、前記本体交差部の側部への距離が変化するにつれて、重なり合いの量が徐々に変化する、条項2に記載のシステム。
複合外板の前記厚化したパドアップが、前記本体交差部の側部付近の複合外板の層の数の増大により生じ、前記厚化したパドアップにおいて外板の厚さが20から200パーセントゲージの間で増大する、条項2に記載のシステム。
前記本体交差部の側部付近の複合外板の前記厚化したパドアップが、航空機の翼軸に沿う繊維配向を有する層、及び前記航空機の本体軸に沿う繊維配向を有する層を含む、条項2に記載のシステム。
前記外寄りセクションと前記中央セクションとの間の本体交差部の側部に向かって前記板張りされたストリンガが延在するにつれて、各々の前記外寄りの板張りされたストリンガの厚さが、40から100パーセントの間で漸減する、条項1に記載のシステム。
前記外寄りの板張りされたストリンガと前記外寄りセクションにおける前記複合外板との組み合わせが、2000:1から10:1の間の傾斜率で漸減する、条項6に記載のシステム。
前記外寄りの板張りされたストリンガと前記外寄りセクションにおける前記複合外板との組み合わせが、100:1の傾斜率で漸減する、条項7に記載のシステム。
前記外寄りセクションにおける前記複合外板が、前記外寄りの板張りされたストリンガを前記中央の板張りされたストリンガに機械的に連結する、条項1に記載のシステム。
各々の外寄りの板張りされたストリンガが異なる長さである、条項1に記載のシステム。
各々の外寄りの板張りされたストリンガについて、隣接する層が、前記中央セクションに向かって、前記外寄りセクションにおける前記複合外板に沿って徐々に異なる距離で延在する、条項1に記載のシステム。
翼ボックスの外寄りセクション内で横方向に配向された外寄りの板張りされたストリンガを積層することであって、各々の外寄りの板張りされたストリンガが、前記外寄りセクションにおける複合外板と平行な炭素繊維強化ポリマー(CFRP)の平面層を含み、翼に加えられた張力及び圧縮力に耐えるように整列させられた繊維配向を有し、各々が、前記翼の中央セクションに向かって、前記外寄りセクションにおける前記複合外板に沿って異なる距離で延在する、外寄りの板張りされたストリンガを積層することと、
前記翼の前記中央セクション内で横方向に配向された中央の板張りされたストリンガを積層することであって、各々の中央の板張りされたストリンガが、前記中央セクションにおける複合外板と平行なCFRPの平面層を含み、前記翼に加えられた張力及び圧縮力に耐えるように整列させられた繊維配向を有し、各々が、前記翼の前記外寄りセクションに向かって、前記中央セクションにおける前記複合外板に沿って異なる距離で延在する、中央の板張りされたストリンガを積層することと、
前記外寄りの板張りされたストリンガを前記外寄りセクションにおける前記複合外板に共硬化し、前記中央の板張りされたストリンガを前記中央セクションにおける前記複合外板に共硬化することと
を含む方法。
前記外寄りセクションにおける前記複合外板と、前記中央セクションにおける前記複合外板とを積層することをさらに含み、
積層することが、前記外寄りセクションと前記中央セクションとの間の本体交差部の側部付近で、前記中央セクションにおける前記複合外板の層及び前記外寄りセクションにおける前記複合外板の層が交互に重なり合い、結果的に、前記本体交差部の側部付近で複合外板の厚化したパドアップが生じ、前記厚化したパドアップが、翼軸から本体軸に力が伝達されるにつれて、荷重方向における変化を再度方向付けることを含む、条項12に記載の方法。
積層することが、前記外寄りセクションにおける前記複合外板の各層及び前記中央セクションにおける前記複合外板の各層との重なり合い量を調節し、結果的に、前記本体交差部の側部への距離が変化するにつれて、重なり合いの量が徐々に変化することを含む、条項13に記載の方法。
複合外板の前記厚化したパドアップが、前記本体交差部の側部付近の複合外板の層の数の増大により生じ、前記厚化したパドアップにおいて外板の厚さが20から200パーセントゲージの間で増大する、条項13に記載の方法。
積層することが、航空機の翼軸に沿う繊維配向を有する複合外板の層を積層することと、前記航空機の本体軸に沿う繊維配向を有する複合外板の層を積層することとを含む、条項13に記載の方法。
前記外寄りの板張りされたストリンガを積層することが、前記外寄りセクションと前記中央セクションとの間の本体交差部の側部に向かって前記外寄りの板張りされたストリンガが延在するにつれて、各々の外寄りの板張りされたストリンガの厚さを40から100パーセントの間で漸減させることを含む、条項12に記載の方法。
前記外寄りの板張りされたストリンガと前記外寄りセクションにおける前記複合外板との組み合わせが、2000:1から10:1の間の傾斜率で漸減する、条項17に記載の方法。
前記外寄りの板張りされたストリンガと前記外寄りセクションにおける前記複合外板との前記組み合わせが、100:1の傾斜率で漸減する、条項18に記載の方法。
前記外寄りセクションにおける前記複合外板が、前記外寄りの板張りされたストリンガを前記中央の板張りされたストリンガに機械的に連結する、条項12に記載の方法。
Claims (13)
- 翼ボックス(500)の外寄りセクション(120)内で横方向に配向され、且つ前記外寄りセクションにおいて複合外板(260)と共硬化されている外寄りの板張りされたストリンガ(240)であって、各々の外寄りの板張りされたストリンガが、前記外寄りセクションにおける前記複合外板と平行な炭素繊維強化ポリマー(CFRP)の平面層を含み、前記翼ボックスに加えられた張力及び圧縮力に耐えるように整列させられた繊維配向を有し、各々が、前記翼ボックスの中央セクション(210)に向かって、前記外寄りセクションにおける前記複合外板に沿って延在する、外寄りの板張りされたストリンガ(240)、及び
前記中央セクション内で横方向に配向され、且つ前記中央セクションにおける複合外板と共硬化されている中央の板張りされたストリンガ(214)であって、前記中央セクションの各々の板張りされたストリンガが、前記中央セクションにおける前記複合外板と平行なCFRPの平面層を含み、前記翼ボックスに加えられた張力及び圧縮力に耐えるように整列させられた繊維配向を有し、各々が、前記外寄りセクションに向かって、前記中央セクションにおける前記複合外板に沿って延在する、中央の板張りされたストリンガ(214)
を備え、
前記外寄りセクション(120)における前記複合外板(260)が、前記翼ボックス(500)に加えられた剪断応力に耐えるように整列させられた繊維配向を有するCFRPの層を含み、
前記外寄りセクションと前記中央セクション(210)との間の本体交差部の側部付近で、前記外寄りセクションにおける前記複合外板の層が、前記中央セクションにおける前記複合外板の層と交互に重なり合い、結果的に、前記本体交差部の側部付近で複合外板の厚化したパドアップが生じ、前記厚化したパドアップは、翼軸から本体軸に力が伝達されるにつれて、荷重方向における変化を再度方向付ける、
システム。 - 前記外寄りセクション(120)における前記複合外板(260)の各層が、異なる量で前記中央セクション(210)における前記複合外板の層と重なり合い、結果的に、前記本体交差部の側部への距離が変化するにつれて、重なり合いの量が徐々に変化する、請求項1に記載のシステム。
- 複合外板(260)の前記厚化したパドアップが、前記本体交差部の側部付近の複合外板の層の数の増加により生じ、前記厚化したパドアップにおいて外板の厚さが20から200パーセントゲージの間で増加し、
前記本体交差部の側部付近の複合外板の前記厚化したパドアップが、航空機の翼軸に沿う繊維配向を有する層、及び前記航空機の本体軸に沿う繊維配向を有する層を含む、請求項1又は2に記載のシステム。 - 前記外寄りセクション(120)と前記中央セクション(210)との間の本体交差部の側部に向かって前記板張りされたストリンガが延在するにつれて、各々の前記外寄りの板張りされたストリンガ(240)の厚さが、40から100パーセントの間で漸減し、
前記外寄りの板張りされたストリンガと前記外寄りセクションにおける前記複合外板(260)との組み合わせが、2000:1から10:1の間の傾斜率で漸減する、請求項1から3のいずれか一項に記載のシステム。 - 前記外寄りの板張りされたストリンガ(240)と前記外寄りセクション(120)における前記複合外板(260)との前記組み合わせが、100:1の傾斜率で漸減する、請求項4に記載のシステム。
- 前記外寄りセクション(120)における前記複合外板(260)が、前記外寄りの板張りされたストリンガ(240)を前記中央の板張りされたストリンガ(214)に機械的に連結する、請求項1から5のいずれか一項に記載のシステム。
- 各々の外寄りの板張りされたストリンガ(240)が、異なる長さであり、
各々の外寄りの板張りされたストリンガについて、隣接する層が、前記中央セクション(210)に向かって、前記外寄りセクション(120)における前記複合外板(260)に沿って徐々に異なる距離で延在する、請求項1から6のいずれか一項に記載のシステム。 - 翼ボックス(500)の外寄りセクション(120)内で横方向に配向された外寄りの板張りされたストリンガ(240)を積層することであって、各々の外寄りの板張りされたストリンガが、前記外寄りセクションにおける複合外板(260)と平行な炭素繊維強化ポリマー(CFRP)の平面層を含み、翼に加えられた張力及び圧縮力に耐えるように整列させられた繊維配向を有し、各々が、前記翼の中央セクション(210)に向かって、前記外寄りセクションにおける前記複合外板に沿って延在する、外寄りの板張りされたストリンガ(240)を積層することと、
前記翼の前記中央セクション内で横方向に配向された中央の板張りされたストリンガ(214)を積層することであって、各々の中央の板張りされたストリンガが、前記中央セクションにおける複合外板と平行なCFRPの平面層を含み、前記翼に加えられた張力及び圧縮力に耐えるように整列させられた繊維配向を有し、各々が、前記翼の前記外寄りセクションに向かって、前記中央セクションにおける前記複合外板に沿って延在する、中央の板張りされたストリンガ(214)を積層することと、
前記外寄りの板張りされたストリンガを前記外寄りセクションにおける前記複合外板に共硬化し、前記中央の板張りされたストリンガを前記中央セクションにおける前記複合外板に共硬化することと、
前記外寄りセクション(120)における前記複合外板(260)と、前記中央セクション(210)における前記複合外板とを積層することと、
を含み、
積層することが、前記外寄りセクションと前記中央セクションとの間の本体交差部の側部付近で、前記中央セクションにおける前記複合外板の層及び前記外寄りセクションにおける前記複合外板の層が交互に重なり合い、結果的に、前記本体交差部の側部付近で複合外板の厚化したパドアップが生じ、前記厚化したパドアップが、翼軸から本体軸に力が伝達されるにつれて、荷重方向における変化を再度方向付けることを含む、
方法。 - 積層することが、前記外寄りセクション(120)における前記複合外板(260)の各層及び前記中央セクション(210)における前記複合外板の各層との重なり合い量を調節し、結果的に、前記本体交差部の側部への距離が変化するにつれて、重なり合いの量が徐々に変化することを含み、
積層することが、航空機(100)の翼軸に沿う繊維配向を有する複合外板の層を積層することと、前記航空機の本体軸に沿う繊維配向を有する複合外板の層を積層することとを含む、請求項8に記載の方法。 - 複合外板(260)の前記厚化したパドアップが、前記本体交差部の側部付近の複合外板の層の数の増大により生じ、前記厚化したパドアップにおいて外板の厚さが20から200パーセントゲージの間で増大する、請求項8又は9に記載の方法。
- 前記外寄りの板張りされたストリンガ(240)を積層することが、前記外寄りセクション(120)と前記中央セクション(210)との間の本体交差部の側部に向かって前記外寄りの板張りされたストリンガが延在するにつれて、各々の外寄りの板張りされたストリンガの厚さを40から100パーセントの間で漸減させることを含み、
前記外寄りの板張りされたストリンガと前記外寄りセクションにおける前記複合外板(260)との組み合わせが、2000:1から10:1の間の傾斜率で漸減する、請求項8から10のいずれか一項に記載の方法。 - 前記外寄りの板張りされたストリンガ(240)と前記外寄りセクション(120)における前記複合外板(260)との前記組み合わせが、100:1の傾斜率で漸減する、請求項11に記載の方法。
- 前記外寄りセクション(120)における前記複合外板(260)が、前記外寄りの板張りされたストリンガ(240)を前記中央の板張りされたストリンガ(214)に機械的に連結する、請求項8から12のいずれか一項に記載の方法。
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