專利名稱：在組裝期間加強肋的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在形成機翼組件中當(dāng)肋與一個或更多個飛機機翼部件對準(zhǔn)時加 強所述肋的方法，以及適于在該方法中使用的加強件。
背景技術(shù)：
飛機機翼盒通常由在前梁和后梁之間延伸的上蓋和下蓋以及附接于蓋和梁的一 系列肋形成。在組裝期間，當(dāng)肋對準(zhǔn)并附接于蓋和梁時必須保持肋平直。然而在組裝期間 肋可能不具有足夠的剛度來支撐它自身從而維持所需的平直度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一方面提供一種在組裝飛機機翼期間加強肋的方法。該方法包括將 一個或更多個加強板附接于所述肋的表面；在附接所述加強板的情況下使所述肋與機翼部 件(諸如蓋和/或梁)對準(zhǔn)；在對準(zhǔn)所述肋和附接所述加強板的情況下執(zhí)行組裝操作；并且 在所述組裝操作之后從所述肋除去所述加強板。所述組裝操作可以包括例如通過使諸如螺栓的緊固件通過所述肋和所述機翼部 件而將所述肋緊固至所述機翼部件?？蛇x地，所述組裝操作可以包括通過使鉆穿過對準(zhǔn)的 所述肋和所述機翼部件而在該肋和/或該機翼部件中鉆出一個或更多個緊固件孔。在這種 情況下，無論所述加強板是否處于適當(dāng)位置，都可以將所述緊固件插入所述孔中。通常，所述肋包括具有一系列肋腳的肋腹板，所述肋腳定位在所述肋腹板的邊緣 處并且與該肋腹板成一角度延伸。所述肋腳因而可以用來將所述肋附接于所述部件。較寬 且薄的加強板的使用能夠使所述肋腳便于接近，以進行鉆孔或緊固操作。通常，所述肋腳具 有遠(yuǎn)離所述肋腹板的遠(yuǎn)端，所述遠(yuǎn)端與所述肋腹板間隔開沿垂直于該肋腹板的方向測得的 距離D，并且所述加強板具有沿垂直于所述肋腹板的方向測得的小于D的最大厚度。所述加強板可以通過機械緊固件或者通過部分真空的作用附接于所述肋。在使用 部分真空的情況下，則優(yōu)選地，每個加強板均包括有彈性的外密封環(huán)，該有彈性的外密封 環(huán)安裝在所述板的表面上，并且形成真空腔的外周邊；以及至少一個有彈性的內(nèi)密封環(huán)，所 述至少一個有彈性的內(nèi)密封環(huán)安裝在所述板上的由所述外密封環(huán)限定的所述周邊內(nèi)，并且 形成所述真空腔的內(nèi)周邊。在這種情況下，所述加強板通過由以下方式形成真空室而附接 于所述肋，即，使所述肋與所述加強板的所述外密封環(huán)接合，所述肋具有位于由所述外密封 環(huán)限定的所述周邊內(nèi)的一個或更多個孔；用相應(yīng)的內(nèi)密封環(huán)密封所述肋中的每個孔；以及 在所述真空室中產(chǎn)生部分真空以將所述加強板附接于所述肋。通常，所述加強板覆蓋所述肋的表面的面積的多于50%，并且優(yōu)選地覆蓋多于 80%。本發(fā)明的另一方面提供一種飛機機翼肋組件，該飛機機翼肋組件包括機翼肋； 以及附接于所述機翼肋的表面的一個或更多個加強板。本發(fā)明的另一方面提供一種加強件，該加強件包括面板；以及有彈性的外部密封環(huán)，該有彈性的外部密封環(huán)安裝在所述板的表面上，并且形成真空腔的外周邊。本發(fā)明的 該方面提供一種加強件，該加強件可以通過真空夾緊力附接于所述肋，所述真空由所述外 密封環(huán)密封。優(yōu)選地，所述加強件具有至少一個有彈性的內(nèi)密封環(huán)，所述至少一個有彈性的內(nèi) 密封環(huán)安裝在所述板上的由所述外密封環(huán)限定的所述周邊內(nèi)，并且形成所述真空腔的內(nèi)周 邊。所述內(nèi)密封環(huán)因而可以密封存在于所述肋中的任何孔。通常，所述加強件基本上由復(fù)合材料形成。優(yōu)選地，所述復(fù)合材料是纖維增強復(fù)合 材料。這使所述纖維的方向能夠適于沿希望的方向加強所述板。


現(xiàn)在將參照附圖描述本發(fā)明的實施方式，其中
圖1是飛機機翼的機翼盒的示意性立體圖2和3是圖1所示的肋中的一個的相反兩面的立體圖4示出一對加強件的內(nèi)(吸力)表面；
圖5和6是加強件的正視圖和側(cè)視圖7和8示出加強件的外表面；
圖9是附接有加強件的肋中的一個的立體圖10是沿圖4所示的線D-D剖取的定位鉤的剖視圖11是沿圖4所示的線A-A剖取的間隔盤的剖視圖12是真空配件和真空發(fā)生器的立體圖13是沿圖4所示的線B-B剖取的真空配件的剖視圖；以及
圖。圖14是沿圖9所示的線E-E剖取的、在附接加強件的情況下肋的下部分的剖視
具體實施例方式圖1是示出具有在前梁4和后梁5之間延伸的上蓋2和下蓋3的飛機機翼盒1的 一部分的示意圖。一系列肋6至8被附接于上蓋2和下蓋3并且附接于梁4、5。圖2和3 示出了肋6的示例性的一個。肋6包括平面肋腹板10，該平面肋腹板10具有從該肋腹板上邊緣伸出的一系列上 肋腳11和從該肋腹板下邊緣伸出的一系列下肋腳12。在每相鄰的一對上肋腳11和每相鄰的一對下肋腳12之間形成鼠洞13。上蓋2和 下蓋3在它們的內(nèi)表面上承載桁條(未示出)，這些桁條沿著機翼順翼展方向延伸，并且每 個桁條均通過相應(yīng)的鼠洞13。每個肋腳均包括在肋腹板的垂直面外成一角度順翼展方向(近似水平地)延伸的 凸緣14至17，每個凸緣均具有各自的螺栓孔18。凸緣14至17的角度取決于上蓋2和下 蓋3之間機翼的斜度，但是該角度通常在89°至91°之間。在組裝機翼盒1期間，凸緣14至17由通過螺栓孔18的近似垂直的螺栓(未示 出)栓接到上蓋2和下蓋3。梁4、5承載肋柱(未示出)，并且肋的前端19和后端20由沿 翼展方向通過螺栓孔21的螺栓(未示出)栓接到肋柱上。
腹板10具有圖2所示的平坦面和圖3所示的構(gòu)型面。平坦面基本上是平坦的而 構(gòu)型面承載加強件30的框架。燃料被存儲在機翼盒1中的相鄰肋之間。肋腹板10具有用于允許燃料和系統(tǒng)線 纜通過肋的孔。這些孔還用來降低肋的重量。這些孔中的示例性的一個在圖2和3中以附 圖標(biāo)記23表示。燃料也可以流過鼠洞13。肋6通常由鋁或鋁/混雜復(fù)合材料制成。在沒有任何支撐結(jié)構(gòu)的情況下，肋6將 在其自身重量下具體地沿其長軸彎曲。因此提供圖4至8所示的一對加強件40、41，以在組 裝機翼盒期間加強肋并且使這種彎曲最小化。可選地，假如肋較小，則可以僅需要單個加強 件。加強件基本上由諸如纖維增強環(huán)氧樹脂的復(fù)合材料形成。該材料剛硬但足夠輕， 而使板能夠由單個操作員手工抬起。如將在下面更詳細(xì)地說明，加強件40、41通過真空夾緊力附接于肋腹板的平坦 面。加強件40、41基本上比肋腹板10更剛硬并且一起覆蓋肋腹板的大部分的表面積。具 體地，加強件被設(shè)計成具有沿它們的長軸的剛度，該剛度約為肋6沿其長軸的剛度的10倍 以上。加強件40、41是相似的，因此將僅詳細(xì)地描述加強件40。該加強件40包括板42， 該板42具有圖4所示的內(nèi)(吸力)表面和圖7至9所示的外表面。橡膠外密封環(huán)43安裝 在板的內(nèi)表面上并且限定真空腔的封閉外周邊。19個橡膠內(nèi)密封環(huán)安裝在板上，并位于由 外密封環(huán)43限定的周邊內(nèi)。這些內(nèi)密封環(huán)的示例性的一個以附圖標(biāo)記44表示。每個內(nèi)密 封環(huán)均形成真空腔的內(nèi)周邊，并且與肋6上的相應(yīng)的孔對準(zhǔn)。因而當(dāng)將加強件40附接于肋 6上時，每個內(nèi)密封環(huán)均密封相應(yīng)的肋孔。例如內(nèi)密封環(huán)44密封孔23。真空管線45通過圖12和13的橫截面中所示的配件47被聯(lián)接至加強件的 板中的真空口。真空發(fā)生器48接收來自輸入管線49的氣流，并且通過文丘里效應(yīng) (Venturieffect)在真空管線45中產(chǎn)生真空。一對定位鉤50、51從加強件40的內(nèi)表面伸出以將加強件精確地定位并支撐在肋 上。如圖10所示，鉤51通過緊固件52連接至加強板42并且具有尼龍保護套57。參看圖7和8，加強件40的外表面還包括一對手柄53和M。在肋被垂直定向且 其前邊緣19位于底部的情況下，將加強件安裝到肋。加強件40由操作員利用手柄53、54 抬起到肋6的附近，將定位鉤50、51插入肋6中的對應(yīng)孔55、56內(nèi)，并且允許加強件略微向 下移動，使得兩個定位鉤50、51的軸上的尼龍保護套57與孔的下邊緣接合。在該點處，操 作員放開手柄因此鉤的軸承擔(dān)加強件的重量。鉤的端部防止加強件從肋脫落。緊接著真空發(fā)生器被開啟并且部分地抽空由加強板、內(nèi)密封環(huán)、外密封環(huán)以及肋 腹板限定的真空室。這將加強件吸向肋，而壓縮密封件。加強板和肋腹板之間的最小間隙由從板42的內(nèi)表面伸出的9個間隔盤60維持。 圖11示出在未壓縮密封環(huán)62的情況下如沿圖4的線A-A觀看的間隔盤60中的一個的剖 視圖。在密封環(huán)62未被壓縮狀態(tài)下，其比間隔盤60厚。然而，當(dāng)將加強件40附接于肋6 時，密封環(huán)62壓靠平坦面21，并且其厚度減小直到肋腹板與間隔盤60接合。將間隔盤60 的厚度選擇為與處于壓縮狀態(tài)的密封環(huán)62的厚度匹配。間隔盤不但維持最小間隙，而且也 防止肋或加強件在真空負(fù)荷下局部彎曲。
圖14示出了沿圖9所示的線E-E剖取的、穿過附接有加強件的肋6的前部分的剖 視圖。通過下列組裝操作順序?qū)⒗?附接于每個蓋1.在附接加強板的情況下，使肋6與蓋對準(zhǔn)。在該組裝操作期間可以移動肋和/或蓋。2.通過使鉆穿過肋腳凸緣中的螺栓孔18而在蓋中鉆設(shè)螺栓孔。加強件在該組裝 操作期間保持附接，以確保肋不會彎曲變形并且變得與蓋錯配。3.通過使螺栓穿過肋腳凸緣中的螺栓孔18和蓋中鉆出的螺栓孔而將肋附接于 蓋。任選地，加強件在該組裝操作期間可以保持在適當(dāng)位置，然后通過關(guān)掉真空發(fā)生器以解 除真空并且用手抬起該加強件而除去該加強件?？蛇x地，在孔已被鉆出之后但是在插入螺 栓之前，可以除去加強件。在后述情況下，假如在螺栓被插入之前肋彎曲，則肋可以被用手 向后移動以重新對準(zhǔn)螺栓孔。一旦插入一些螺栓，則肋將被對準(zhǔn)并且將不再明顯地彎曲。圖14示出了一對肋腳凸緣16、17和表示基本上平行于肋腹板延伸的螺栓的線的 虛線64,650加強件40因為以下兩個原因而在鉆孔操作期間不會妨礙接近螺栓孔18 1.加強件是較薄的。具體地，肋腳凸緣16具有遠(yuǎn)離肋腹板10的遠(yuǎn)端，該遠(yuǎn)端與肋 腹板間隔開沿垂直于該肋腹板的方向測得的距離D1。肋腳凸緣16中的螺栓孔18與肋腹板 間隔開沿垂直于該肋腹板的方向測得的距離D2。加強板40具有沿垂直于肋腹板的方向測 得的、小于Dl和D2的最大厚度。2.在加強件40的底緣和肋腳凸緣16之間設(shè)置小間隔63。因此，當(dāng)使鉆通過螺栓孔18以在蓋2、3中鉆孔時，加強件40可以保持附接于肋6。盡管以上已經(jīng)參照一個或更多個優(yōu)選實施方式描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，在 沒有脫離如隨附的權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的范圍的情況下，可以進行各種改變或修改。
權(quán)利要求
1.一種在組裝飛機機翼期間加強肋的方法，該方法包括a.將一個或更多個加強板附接于所述肋的表面；b.在附接所述加強板的情況下使所述肋和機翼部件對準(zhǔn)；c.在對準(zhǔn)所述肋并附接所述加強板的情況下執(zhí)行組裝操作；以及d.在所述組裝操作之后從所述肋除去所述加強板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述組裝操作包括通過使鉆穿過對準(zhǔn)的所述肋 和所述機翼部件而在該肋和/或該機翼部件中鉆設(shè)一個或更多個緊固件孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述肋包括具有一系列肋腳的肋腹板，所述一系 列肋腳定位在所述肋腹板的邊緣處并且與該肋腹板成一角度延伸；并且其中所述鉆穿過所 述肋腳。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，所述組裝操作包括將所述肋緊固至 所述機翼部件。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，所述肋包括具有一系列肋腳的肋腹 板，所述一系列肋腳定位在所述肋腹板的邊緣處并且與該肋腹板成一角度延伸；并且其中 所述組裝操作包括將所述肋腳緊固至所述機翼部件。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，每個所述加強板均通過部分真空的 作用附接于所述肋。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，每個所述加強板均包括有彈性的外密封環(huán)，該 有彈性的外密封環(huán)安裝在所述板的表面上，并且形成真空腔的外周邊；以及至少一個有彈 性的內(nèi)密封環(huán)，所述至少一個有彈性的內(nèi)密封環(huán)安裝在所述板上的由所述外密封環(huán)限定的 所述周邊內(nèi)，并且形成所述真空腔的內(nèi)周邊，并且其中，所述加強板通過由以下方式形成真 空室而被附接于所述肋，即，使所述肋與所述加強板的所述外密封環(huán)接合，所述肋具有定位 于由所述外密封環(huán)限定的所述周邊內(nèi)的一個或更多個孔；用相應(yīng)的內(nèi)密封環(huán)密封所述肋內(nèi) 的每個孔；以及在所述真空室中產(chǎn)生部分真空以將所述加強板附接于所述肋。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，所述加強板覆蓋所述肋的表面的面 積的多于50%。
9.一種飛機機翼肋組件，該飛機機翼肋組件包括機翼肋；以及附接于所述機翼肋的 表面的一個或更多個加強板。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的組件，其中，所述機翼肋包括具有一系列肋腳的肋腹板，所 述一系列肋腳定位在所述肋腹板的邊緣處并且與該肋腹板成一角度延伸。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的組件，其中，所述加強板覆蓋所述肋腹板的表面的面積 的多于50%。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的組件，其中，所述肋腳具有遠(yuǎn)離所述肋腹板的遠(yuǎn)端，所 述遠(yuǎn)端與所述肋腹板間隔開沿垂直于該肋腹板的方向測得的距離D，并且其中每個所述加 強板均具有沿垂直于所述肋腹板的方向測得的小于D的最大厚度。
13.根據(jù)權(quán)利要求9至12中任一項所述的組件，其中，每個所述加強板均具有有彈性的 外密封環(huán)，該有彈性的外密封環(huán)安裝在該板的表面上，并且形成真空腔的外周邊，并且其中 每個所述加強板均適于通過在真空室中產(chǎn)生部分真空而被附接于所述肋，所述真空室通過 使所述肋與所述加強板的所述外密封環(huán)接合而形成。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的組件，該組件還包括至少一個有彈性的內(nèi)密封環(huán)，所述至 少一個有彈性的內(nèi)密封環(huán)安裝在所述板上的由所述外密封環(huán)限定的所述周邊內(nèi)，并且形成 所述真空腔的內(nèi)周邊，并且其中所述肋具有定位于由所述外密封環(huán)限定的所述周邊內(nèi)的一 個或更多個孔，所述肋中的每個孔均由相應(yīng)的內(nèi)密封環(huán)密封。
15.根據(jù)權(quán)利要求9至14中的任一項所述的組件，其中，所述板基本上由復(fù)合材料形成。
16.根據(jù)權(quán)利要求13至15中的任一項所述的組件，該組件還包括安裝在所述板的所述 表面上的所述真空腔內(nèi)的一個或更多個間隔件，用于維持所述板的所述表面與所述肋之間 的間隙。
17.根據(jù)權(quán)利要求13至16中的任一項所述的組件，該組件還包括從所述板的所述表面 伸出的一系列定位構(gòu)件，用于將所述加強板定位在所述肋上。
全文摘要
描述一種在組裝飛機機翼期間加強肋(19，20)的方法。加強板(40，41)被附接于肋(19，20)的表面。肋在附接加強板(40，41)的情況下與一個或更多個機翼部件對準(zhǔn)。在對準(zhǔn)肋和附接加強板的情況下執(zhí)行諸如鉆孔(16)的組裝操作。在組裝操作之后從肋除去加強板(40，41)。加強板具有安裝在該板的表面上并且形成真空腔的外周邊的有彈性的外密封環(huán)；和安裝在板(20，21)上的由外密封環(huán)限定的周邊內(nèi)并且形成真空腔的內(nèi)周邊的至少一個有彈性的內(nèi)密封環(huán)。加強件可以通過真空夾緊力附接于肋，真空由外密封環(huán)和內(nèi)密封環(huán)密封。內(nèi)密封環(huán)密封存在于肋中的任何孔。加強件(40，41)在對準(zhǔn)期間可以支撐肋(20，21)，以給予其所需的平直度。
文檔編號B64F5/00GK102105354SQ200980128875
公開日2011年6月22日 申請日期2009年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月25日
發(fā)明者斯蒂芬·威廉斯 申請人:空中客車操作有限公司