[发明专利]用于飞行器机身的复合材料机身结构和装配有该机身结构的飞行器

说明书

技术领域

本发明通常涉及用于飞行器机身的复合材料机身结构的领域。

本发明还涉及一种包括此机身结构的飞行器。

背景技术

传统地，飞行器的机身包括安装并固定在内部结构周围的面 板，以便这些面板组装完成后形成空气动力学的外覆板(revêtement extérieur)。该内部结构尤其包含结构框架，该结构框架均匀地分布 在机身的整个长度上并横向于机身的纵向轴线设置。结构框架具有 基本圆形的形状(例如环形的或椭圆形的形状)，或者具有两个或 三个圆形突出部(lobes)，或者是同种类型的任何其他形状。该内 部结构还包括沿着机身的纵向轴线设置的纵梁。

机身内部结构为机身提供所需的机械强度。因而，结构框架确 保了机身圆周方向(即，沿着机身外围)的刚性加强，且纵梁确保 了纵向的刚性加强。

机身及其结构(面板，框架，纵梁)的部件通常由金属材料制 成。这允许获得良好的机械强度，而且允许形成使飞行器的电系统 接地的电网络。因而通过该结构的金属部件确保了功能电流和缺省 电流(courant de défaut)的返回。

目前，包括纤维和树脂的混合物的复合材料的应用在航空领域 中的发展允许在保持或改善机身结构部件的机械性能的同时明显 减小质量。例如，已由申请人提出的国际申请WO2007/071879描 述了包括固定在内部金属结构上的复合材料外覆板的机身。为了更 好地减小质量，外覆板(panneau de revêtement extérieur)、结构框 架和纵梁可由复合材料制成，而不再由金属材料制成。固定组件(例 如允许不同部件彼此组装的夹具)也可由复合材料制成。

然而，已知地，复合材料的电导率低。由复合材料制成的机身 结构部件尤其不再能够形成电流返回线路。因此，使用复合材料用 于机身结构部件就需要加入特定的返回线路。因而，添加专用于电 流回路的装置削弱了由使用复合材料所获得质量的收益。与所有机 身结构部件相关的质量的收益也就不再显著。

鉴于以上所述，现有技术的实现方式不能在减小质量、机身所 需机械刚度以及电系统的接地之间获得令人满意的折衷。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于飞行器机身的复合材料 机身结构，其克服了与现有技术的实施方式相关的上述缺点，本发 明还提供了一种包括该机身结构的飞行器。

为此，本发明的目的是提供一种用于飞行器机身的复合材料 机身结构，该机身结构包括：

-至少一个由第一材料制成的结构框架，

-至少一个由复合材料制成的外覆板，

-多个沿着所述结构框架的圆周分布的固定组件，所述固定组 件允许将所述外覆板固定在所述结构框架上。

根据本发明，所述固定组件由第二材料制成，所述第二材料 的电导率明显高于所述复合材料和第一材料的电导率。所述固定组 件彼此接触地安装，以便串接连接。

因而，多个固定组件允许将一个或多个外覆板安装到一个或 多个结构框架上，同时能够为电系统提供额外的电流返回功能。本 发明导致结构部件数目的减少，因为没有特别专用于返回线路的部 件，该返回线路通过前述固定组件实现。因此这允许优化机身结构 的总体质量。换而言之，本发明的原理是新颖的，与现有技术不同 的是，固定组件同时确保组装功能和电功能，这能够避免依靠特别 专用于电流返回的部件。

有利地，第二材料为金属材料。实际上，金属具有相当高的 电导率，对实现返回线路有利。因而，在除了外覆板外，结构框架 例如由包括纤维和树脂的混合物的复合材料制成的情况下，因为复 合材料通常是不良电导体，由固定组件确保电流返回。因此，质量 上的收益是显著的。

有利地，第二材料是被附加纤维层的金属材料。因而，这种 类型的材料通过它的相当高的电导率可确保电流返回，同时由于增 强纤维的存在，对机械应力具有高耐受性。

在本发明的实施例中，固定组件中的每个都包括沿着机身的 圆周方向延伸的、基本平面的主部分，位于主部分的圆周外部边缘 上并基本垂直于主部分延伸的副部分，和至少一个连接部分，所述 连接部分位于主部分的侧边上并沿着机身的圆周方向延伸，以便将 所述多个固定组件两两串联连接。