一種復(fù)合材料機(jī)身、機(jī)翼接頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及航空設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種復(fù)合材料機(jī)身、機(jī)翼接頭。復(fù)合材料機(jī)身、機(jī)翼接頭，包括上懸臂、下懸臂、左懸臂和右懸臂，其中，所述上懸臂、下懸臂、左懸臂和右懸臂由多層復(fù)合材料布堆疊而成。本申請(qǐng)?zhí)峁┑慕宇^通過多層復(fù)合材料布堆疊制成機(jī)身、機(jī)翼接頭，能夠避免金屬接頭與復(fù)合材料機(jī)翼或機(jī)身連接時(shí)，由于電偶腐蝕、熱膨脹等因素導(dǎo)致的接頭與機(jī)身、機(jī)翼連接不穩(wěn)固的問題，并且在滿足連接結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的前提下，具有重量輕，制造成本低的特點(diǎn)。
【專利說明】一種復(fù)合材料機(jī)身、機(jī)翼接頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及航空設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種復(fù)合材料機(jī)身、機(jī)翼接頭。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代國際上，無論從適航條款還是經(jīng)濟(jì)效益方面都對(duì)民機(jī)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。其經(jīng)濟(jì)性、安全性、舒適性成為全球民機(jī)制造商最為推崇的目標(biāo)。而從另外一個(gè)方面來說，新材料、新工藝的大力發(fā)展也為民機(jī)設(shè)計(jì)提供了更為廣闊的舞臺(tái)。尤其是當(dāng)代復(fù)合材料的應(yīng)用，其別于金屬的剪裁性，密度輕，抗腐蝕等優(yōu)點(diǎn)正在被廣泛用于民機(jī)結(jié)構(gòu)中。國內(nèi)復(fù)合材料的應(yīng)用，尤其是在民機(jī)設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用步伐要比國際上其它大制造商遲緩和更為保守一些。
[0003]機(jī)翼連接是飛機(jī)設(shè)計(jì)中最重要的環(huán)節(jié)。十字型連接接頭也是大型民用飛機(jī)機(jī)身中央翼盒和機(jī)翼連接的主要形式。其材料為多為金屬，接頭裝配形式大多為緊固件連接或者焊接。這種金屬接頭連接制造成本高，公差控制難、重量重等缺點(diǎn)。
[0004]針對(duì)上述問題，我們需要一種能夠避免金屬接頭和復(fù)合材料機(jī)翼或機(jī)身連接時(shí)，由于電偶腐蝕、熱膨脹等因素引起的一些問題，也使得結(jié)構(gòu)在滿足強(qiáng)度的前提下，具有重量輕，制造成本低的接頭結(jié)構(gòu)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提出一種復(fù)合材料機(jī)身、機(jī)翼接頭，具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，且質(zhì)量輕、制造成本低，且與機(jī)翼和機(jī)身連接的穩(wěn)定性更強(qiáng)。
[0006]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007]—種復(fù)合材料機(jī)身、機(jī)翼接頭，包括上懸臂、下懸臂、左懸臂和右懸臂，其中，所述上懸臂、下懸臂、左懸臂和右懸臂由多層復(fù)合材料布堆疊而成。
[0008]作為上述復(fù)合材料機(jī)身、機(jī)翼接頭的一種優(yōu)選方案，每層復(fù)合材料布均包括第一部分和第二部分，所述第一部分和第二部分垂直設(shè)置。
[0009]作為上述復(fù)合材料機(jī)身、機(jī)翼接頭的一種優(yōu)選方案，所述多層復(fù)合材料布包括過渡區(qū)，所述過渡區(qū)為斜坡式結(jié)構(gòu)。
[0010]作為上述復(fù)合材料機(jī)身、機(jī)翼接頭的一種優(yōu)選方案，所述過渡區(qū)通過多層復(fù)合材料布堆疊過程中丟層或增加層制成。
[0011]作為上述復(fù)合材料機(jī)身、機(jī)翼接頭的一種優(yōu)選方案，兩相鄰過渡區(qū)之間的間隔大于 2.5mmο
[0012]作為上述復(fù)合材料機(jī)身、機(jī)翼接頭的一種優(yōu)選方案，位于過渡區(qū)兩端的鋪層相差兩層。
[0013]作為上述復(fù)合材料機(jī)身、機(jī)翼接頭的一種優(yōu)選方案，所述復(fù)合材料布為二維編織布，所述二維編織布包括經(jīng)線和緯線，至少所述二維編織布的經(jīng)線由碳纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料制成。
[0014]作為上述復(fù)合材料機(jī)身、機(jī)翼接頭的一種優(yōu)選方案，所述多層復(fù)合材料布通過膠結(jié)劑膠結(jié)固化。
[0015]作為上述復(fù)合材料機(jī)身、機(jī)翼接頭的一種優(yōu)選方案，所述接頭包括四種朝向不同方向的復(fù)合材料布，分別為第一復(fù)合材料布、第二復(fù)合材料布、第三復(fù)合材料布和第四復(fù)合材料布；
[0016]所述第一復(fù)合材料布的第二部分和第二復(fù)合材料布的第二部分構(gòu)成上懸臂，所述第二復(fù)合材料布的第一部分和第三復(fù)合材料布的第一部分構(gòu)成右懸臂，所述第三復(fù)合材料布的第二部分和第四復(fù)合材料布的第二部分構(gòu)成下懸臂，所述第四復(fù)合材料布的第一部分和第一復(fù)合材料布的第一部分構(gòu)成左懸臂。
[0017]作為上述復(fù)合材料機(jī)身、機(jī)翼接頭的一種優(yōu)選方案，當(dāng)所述接頭與金屬結(jié)構(gòu)連接時(shí)，接頭的連接面上鋪設(shè)有一側(cè)玻璃纖維或鈦。
[0018]本發(fā)明的有益效果為:本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N復(fù)合材料機(jī)身、機(jī)翼接頭，其通過多層復(fù)合材料布堆疊制成機(jī)身、機(jī)翼接頭，能夠避免金屬接頭與復(fù)合材料機(jī)翼或機(jī)身連接時(shí)，由于電偶腐蝕、熱膨脹等因素導(dǎo)致的接頭與機(jī)身、機(jī)翼連接不穩(wěn)固的問題，并且在滿足連接結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的前提下，具有重量輕，制造成本低的特點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】提供的復(fù)合材料機(jī)身、機(jī)翼接頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】提供的具有過渡區(qū)的多層復(fù)合材料布的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]其中:
[0022]1:上懸臂；2:下懸臂；3:左懸臂；4:右懸臂；5:過渡區(qū)；6:第一復(fù)合材料布；7:第二復(fù)合材料布；8:第三復(fù)合材料布；9:第四復(fù)合材料布。

【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖并通過【具體實(shí)施方式】來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0024]如圖1所示，在此實(shí)施方式中，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N復(fù)合材料機(jī)身、機(jī)翼接頭，其包括上懸臂1、下懸臂2、左懸臂3和右懸臂4,上述上懸臂1、下懸臂2、左懸臂3和右懸臂4由多層復(fù)合材料布堆疊而成。
[0025]具體的，接頭是由上懸臂1、下懸臂2、左懸臂3和右懸臂4組成的十字型結(jié)構(gòu)，起到連接機(jī)身和機(jī)翼的作用。其中，上懸臂I和機(jī)身框或機(jī)身相連，下懸臂2和機(jī)翼根部肋板相連，左懸臂3和機(jī)身中央翼盒的上壁板相連,右懸臂4和機(jī)翼的上壁板相連。在此實(shí)施方式中接頭采用多層復(fù)合材料布堆疊而成，可以提高機(jī)身和機(jī)翼連接的穩(wěn)定性。
[0026]在此實(shí)施方式中，每層復(fù)合材料布均包括第一部分和第二部分，第一部分和第二部分垂直設(shè)置，具體的，第一部分水平設(shè)置，第二部分豎直設(shè)置。
[0027]如圖2所示，為了接頭安裝或結(jié)構(gòu)上的需要，多層復(fù)合材料布包括過渡區(qū)，該過渡區(qū)5為斜坡式結(jié)構(gòu)。過渡區(qū)5通過多層復(fù)合材料布堆疊過程中丟層或增加層制成。且兩相鄰過渡區(qū)之間的間隔大于2.5mm。
[0028]位于過渡區(qū)5兩端的鋪層相差兩層，即過渡區(qū)的鋪層每次遞減2層。
[0029]作為優(yōu)選的，過渡區(qū)5層壓板表面部分有完整的鋪層，且無論丟層或者增加層都應(yīng)該為均勻的布置。
[0030]復(fù)合材料布為二維編織布，二維編織布包括經(jīng)線和緯線，至少二維編織布的經(jīng)線由碳纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料制成。因?yàn)槎S編織布的經(jīng)線為主要的受力方向，緯線不具備結(jié)構(gòu)性能，緯線只是用來保持經(jīng)線的位置，因此，二維編織布的經(jīng)線是由碳纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料制成，緯線并不是必須的由碳纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料制成。
[0031]為了提高接頭的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，十字接頭的水平和豎直板的交叉面具有徑向連續(xù)纖維通過。
[0032]多層復(fù)合材料布通過膠結(jié)劑膠結(jié)固化，固化后進(jìn)行緊固件連接，若接頭與金屬結(jié)構(gòu)連接，在其連接表面鋪設(shè)一層玻璃纖維或鈦。且結(jié)構(gòu)的邊緣需進(jìn)行密封處理。
[0033]在此實(shí)施方式中，接頭包括四種朝向不同方向的復(fù)合材料布，分別為第一復(fù)合材料布6、第二復(fù)合材料布7、第三復(fù)合材料布8和第四復(fù)合材料布9。第一復(fù)合材料布6的第二部分和第二復(fù)合材料布7的第二部分構(gòu)成上懸臂I，第二復(fù)合材料布7的第一部分和第三復(fù)合材料布8的第一部分構(gòu)成右懸臂4,第三復(fù)合材料布8的第二部分和第四復(fù)合材料布9的第二部分構(gòu)成下懸臂2，第四復(fù)合材料布9的第一部分和第一復(fù)合材料布6的第一部分構(gòu)成左懸臂3。
[0034]以上結(jié)合具體實(shí)施例描述了本發(fā)明的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本發(fā)明的原理，而不能以任何方式解釋為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制?；诖颂幍慕忉專绢I(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)即可聯(lián)想到本發(fā)明的其它【具體實(shí)施方式】，這些方式都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合材料機(jī)身、機(jī)翼接頭，包括上懸臂、下懸臂、左懸臂和右懸臂，其特征在于，所述上懸臂、下懸臂、左懸臂和右懸臂由多層復(fù)合材料布堆疊而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料機(jī)身、機(jī)翼接頭，其特征在于，每層復(fù)合材料布均包括第一部分和第二部分，所述第一部分和第二部分垂直設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料機(jī)身、機(jī)翼接頭，其特征在于，所述多層復(fù)合材料布包括過渡區(qū)，所述過渡區(qū)為斜坡式結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合材料機(jī)身、機(jī)翼接頭，其特征在于，所述過渡區(qū)通過多層復(fù)合材料布堆疊過程中丟層或增加層制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合材料機(jī)身、機(jī)翼接頭，其特征在于，兩相鄰過渡區(qū)之間的間隔大于2.5mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合材料機(jī)身、機(jī)翼接頭，其特征在于，位于過渡區(qū)兩端的鋪層相差兩層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料機(jī)身、機(jī)翼接頭，其特征在于，所述復(fù)合材料布為二維編織布，所述二維編織布包括經(jīng)線和緯線，至少所述二維編織布的經(jīng)線由碳纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的復(fù)合材料機(jī)身、機(jī)翼接頭，其特征在于，所述多層復(fù)合材料布通過膠結(jié)劑膠結(jié)固化。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合材料機(jī)身、機(jī)翼接頭，其特征在于，所述接頭包括四種朝向不同方向的復(fù)合材料布，分別為第一復(fù)合材料布、第二復(fù)合材料布、第三復(fù)合材料布和第四復(fù)合材料布； 所述第一復(fù)合材料布的第二部分和第二復(fù)合材料布的第二部分構(gòu)成上懸臂，所述第二復(fù)合材料布的第一部分和第三復(fù)合材料布的第一部分構(gòu)成右懸臂，所述第三復(fù)合材料布的第二部分和第四復(fù)合材料布的第二部分構(gòu)成下懸臂，所述第四復(fù)合材料布的第一部分和第一復(fù)合材料布的第一部分構(gòu)成左懸臂。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料機(jī)身、機(jī)翼接頭，其特征在于，當(dāng)所述接頭與金屬結(jié)構(gòu)連接時(shí)，接頭的連接面上鋪設(shè)有一側(cè)玻璃纖維或鈦。
【文檔編號(hào)】B64C1/06GK104176228SQ201410066981
【公開日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年2月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月26日
【發(fā)明者】許延 申請(qǐng)人:中國商用飛機(jī)有限責(zé)任公司北京民用飛機(jī)技術(shù)研究中心, 中國商用飛機(jī)有限責(zé)任公司