用于飛行器機(jī)身的加強(qiáng)件、用于制造飛行器機(jī)身的加強(qiáng)件的方法以及裝有這種加強(qiáng)件的 ...的制作方法
【專利說(shuō)明】用于飛行器機(jī)身的加強(qiáng)件、用于制造飛行器機(jī)身的加強(qiáng)件的方法以及裝有這種加強(qiáng)件的飛行器機(jī)身
[0001]本發(fā)明的主題是一種用于飛行器機(jī)身的加強(qiáng)件、所述飛行器機(jī)身的加強(qiáng)件的制造方法以及裝有這種加強(qiáng)件的飛行器機(jī)身。
[0002]在此提到的加強(qiáng)件可以是飛行器機(jī)身的橫向加強(qiáng)件，特別是環(huán)繞機(jī)身的(例如是整個(gè)的或被起落架中斷的)圓形框架，或在地板處延伸的梁，或甚至是縱向加強(qiáng)件，例如縱梁或大梁，或甚至是其他肋部。
[0003]如圖1中所示，常規(guī)的框架設(shè)計(jì)示出圓形框架I可以由S形型件構(gòu)成，所述S形型件包括芯部2以及兩個(gè)外部翼3和4。框架I通過(guò)穩(wěn)定器6和夾板7被附接至機(jī)身5的蒙皮。穩(wěn)定器6和夾板7由諸如鉚釘之類的附接裝置8通過(guò)縱梁9一一該縱梁9是縱向加強(qiáng)件一一而附接至機(jī)身5?？蚣躀通過(guò)類似的附接裝置8而附接至穩(wěn)定器6和夾板7。穩(wěn)定器6基本包括傾斜的肋部并且在飛行器的縱向平面中延伸，所述飛行器的縱向平面垂直于芯部2的平面。夾板7包括支靠于縱梁9的翼以及與芯部2平行地延伸的另外的翼，所述另外的翼附接于所述芯部2。
[0004]如圖2—一圖2中示出整個(gè)機(jī)身部段一一中清楚示出的，此常規(guī)的裝置具有復(fù)雜的缺點(diǎn)。組件的復(fù)雜性還導(dǎo)致難以滿足公差。但是，穩(wěn)定器6和夾板7對(duì)于將框架I放置成距離機(jī)身5的蒙皮一段距離而言是有用的且因此增加機(jī)身5的蒙皮的剛度。
[0005]在文獻(xiàn)EP-2 404 824-A中提供了另一技術(shù)方案，該技術(shù)方案包括具有易于結(jié)合至機(jī)身中的簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)的改進(jìn)的橫向加強(qiáng)件。此加強(qiáng)件包括四邊形的空心的封閉的梯形截面，包括待被附接至機(jī)身的其他部分的基部、與基部相對(duì)的頂側(cè)部以及將基部連接至頂側(cè)部的兩個(gè)提升側(cè)部。所述加強(qiáng)件具有較大的強(qiáng)度以應(yīng)對(duì)在其附近出現(xiàn)損壞時(shí)所經(jīng)受的增加的應(yīng)力。由于基部可以通過(guò)縱梁直接附接于機(jī)身，因此穩(wěn)定器和夾板就不再是必需的。提升側(cè)部和頂側(cè)部確保加強(qiáng)件的足夠多的部分遠(yuǎn)離機(jī)身蒙皮，這保持了加強(qiáng)件的結(jié)構(gòu)的剛度。
[0006]利用本發(fā)明，嘗試通過(guò)一種簡(jiǎn)單的制造方法實(shí)現(xiàn)一種相似的加強(qiáng)件，所述加強(qiáng)件的截面經(jīng)受輕微的改變。實(shí)際上，EP-2 404 824-A中設(shè)想的方法包括對(duì)金屬材料進(jìn)行模制，或?qū)?fù)合材料進(jìn)行擠拉和覆蓋成型(drape forming)，這意味著要制造模具或其他的成形工具，或非常長(zhǎng)時(shí)間的操作。
[0007]加強(qiáng)件的制造通過(guò)如下步驟提供:在其不同的側(cè)部之間的分界線處折疊金屬板，這些線成為型件的脊部。隨后，本發(fā)明的加強(qiáng)件包括待被放置在機(jī)身上的基部以及豎立在所述機(jī)身上方的對(duì)所述基部補(bǔ)充的部分，其中型件在對(duì)基部補(bǔ)充的部分上是連續(xù)的，其特征在于，所述基部由兩個(gè)不同的部分形成，所述兩個(gè)不同的部分是所述加強(qiáng)件的截面的相對(duì)的邊緣，所述相對(duì)的邊緣都被附接至機(jī)身且在所述加強(qiáng)件的長(zhǎng)度的至少一部分上重疊。
[0008]在已知的機(jī)械上實(shí)現(xiàn)此折疊是非常容易的，這例如通過(guò)使得金屬板在旋轉(zhuǎn)的輥?zhàn)又g前進(jìn)而實(shí)現(xiàn)，所述旋轉(zhuǎn)的輥?zhàn)邮沟媒饘侔遄冃?。所述變形不伴隨有高的內(nèi)部應(yīng)力，不超出型件的如下曲率，該曲率通常需要使得型件適應(yīng)于機(jī)身的應(yīng)當(dāng)安裝所述型件的部分處的曲率。實(shí)際上，型件包括由兩個(gè)不同的部分形成的基部，所述兩個(gè)不同的部分是最初的金屬板的相對(duì)的邊緣:型件的截面因此是不連續(xù)的，相對(duì)的邊緣是端部。因此加強(qiáng)件更加容易變形，這允許加強(qiáng)件在制造時(shí)吸收較少的內(nèi)部應(yīng)力，而且例如在加強(qiáng)件必須輕微變形的情況下，加強(qiáng)件可以在組裝時(shí)被修正而沒有太多的困難。應(yīng)當(dāng)附加的是:此變形能力不伴隨有高的剛度損失，這是因?yàn)樾图軌虺惺艿淖罡叩膽?yīng)力將是在加強(qiáng)件的對(duì)基部補(bǔ)充的且豎立在機(jī)身上方的部分處，即在截面的連續(xù)的部分處，且兩個(gè)基部部分都將被其他裝置鉚接或保持至機(jī)身，這將在型件的使用壽命期間保持型件截面，且將恢復(fù)與具有封閉的截面的現(xiàn)有技術(shù)的型件相當(dāng)?shù)膭偠龋词顾鲞吘墰]有被直接附接至彼此也是這樣。形成基部的金屬板邊緣彼此重疊且然后可由相同的附接裝置附接至機(jī)身。此外，可以設(shè)想:在例如型件以非平行的折疊線制造的情況下，型件具有可改變的截面，從而所述相對(duì)的邊緣可僅在型件長(zhǎng)度的一部分上重疊。
[0009]提升側(cè)部中的至少一個(gè)提升側(cè)部被有利地開槽口以獲得進(jìn)入加強(qiáng)件內(nèi)的入口，且使得所述提升側(cè)部特別方便地被附接，同時(shí)使得加強(qiáng)件減輕重量而沒有大的剛度損失。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的加強(qiáng)件特別地可以是圓形框架，但不排除其他類型的加強(qiáng)件或肋部。加強(qiáng)件可以是地板直線型橫向加強(qiáng)件或縱向加強(qiáng)件。
[0011]可以很容易地給加強(qiáng)件截面賦予從基部至頂側(cè)部的可變的高度，以便考慮不同的布置要求，或者在更加需要的位置處增加剛度。
[0012]本發(fā)明的另一方面是一種裝有這種加強(qiáng)件的飛行器機(jī)身。
[0013]本發(fā)明的另一有趣的方面是加強(qiáng)件的腔體可被特別地開發(fā)為容納線纜、管道或通風(fēng)管。
[0014]本發(fā)明還涉及一種用于通過(guò)在形成側(cè)部的分界線處折疊金屬板而制造這種加強(qiáng)件的方法。
[0015]現(xiàn)在將結(jié)合出于說(shuō)明性目的而提供的下列附圖來(lái)更詳細(xì)地描述本發(fā)明:
[0016]-圖1示出公知的加強(qiáng)件，圖1已經(jīng)被描述；
[0017]-圖2示出這種加強(qiáng)件在機(jī)身中的布置；
[0018]-圖3示出根據(jù)本發(fā)明的加強(qiáng)件；
[0019]-圖4示出替代實(shí)施方式；
[0020]-圖5a和5b；6a和6b ；以及7a和7b，示出將加強(qiáng)件組裝至機(jī)身的三個(gè)步驟；
[0021]-圖8示出根據(jù)本發(fā)明的加強(qiáng)件在機(jī)身中的布置；
[0022]-圖9示出加強(qiáng)件的替代實(shí)施方式；
[0023]-圖10示出折疊方法的時(shí)間進(jìn)程；
[0024]-圖11示出加強(qiáng)件的初始的金屬板；
[0025]-以及圖12示出另一金屬板。
[0026]現(xiàn)在描述圖3。根據(jù)本發(fā)明的加強(qiáng)件10具有空心的截面，具有大的剛度，且包括待被放置于機(jī)身5上并附接至機(jī)身5的基部11，以及豎立在機(jī)身5上方的對(duì)基部11補(bǔ)充的部分。在示出的實(shí)施方式中，加強(qiáng)件10的截面是四邊形和梯形(也可以是其他形狀)，且對(duì)基部11補(bǔ)充的部分包括可以平行于基部11的頂側(cè)部12—一這并不是必須的一一以及分別將基部11的邊緣聯(lián)結(jié)至頂側(cè)部12的邊緣的兩個(gè)提升側(cè)部13和14?；?1包括形成加強(qiáng)件10的型件的兩個(gè)相對(duì)的邊緣15和16。即使加強(qiáng)件10的截面是空心的，加強(qiáng)件也可以由單一的金屬板制成，金屬板被折疊以便形成梯形截面的不同側(cè)部。邊緣15和16并不直接附接于彼此，而是由附接裝置8將邊緣15和16 二者組裝至機(jī)身5且可能組裝至縱梁9。邊緣15和16被重疊且相同的附接裝置8將邊緣15和16同時(shí)附接。提升側(cè)部13和14的高度以及截面在整個(gè)對(duì)基部11補(bǔ)充的部分中的連續(xù)性提供了組裝的結(jié)構(gòu)所需的剛度且能夠省去中間附接零件一一所述中間附接零件是在圖1中可見的穩(wěn)定器6和夾板7—一且將加強(qiáng)件10直接組裝至機(jī)身3。稱為孔口的端口 17可以穿過(guò)提升側(cè)部中的一個(gè)提升側(cè)部14且允許進(jìn)入加強(qiáng)件10的內(nèi)部腔體，尤其便利于附接裝置8的組裝和夾持，或在加強(qiáng)件10中容納線纜。
[0027]空心截面確保加強(qiáng)件10的特別是與屈曲有關(guān)的剛度，及確保其穩(wěn)定性。基部11通常比頂側(cè)部12更寬，則提升側(cè)部13和14將處于非零的角度；提升側(cè)部中的一個(gè)提升側(cè)部13將能夠垂直于基部11和頂側(cè)部12，且另一個(gè)提升側(cè)部(14)是傾斜的。端口 17也可以使得加強(qiáng)件10的重量減輕而不會(huì)較大地減小加強(qiáng)件的剛度。這里，端口 17被設(shè)置成穿過(guò)傾斜的提升側(cè)部14。端口 17的邊緣可以通過(guò)有凸緣的邊緣而被加強(qiáng)，所述有凸緣的邊緣在最終沖壓后由與型件相同的材料形成，或由插入件形成。圖9示出圍繞端口中的一個(gè)端口 17的這種有凸緣的邊緣40，有凸緣的邊緣例如可以通過(guò)對(duì)提升側(cè)部14進(jìn)行沖壓而制成。此外，圖9的這種加強(qiáng)件10’與前述的加強(qiáng)件相似且具有與前述的加強(qiáng)件的屬性相似的屬性。也可以設(shè)想包括其他比