[发明专利]飞行器升力面及其主支撑结构的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及飞行器升力面（aircraft lifting surface），并且更特别地涉及飞行器升力面的主支撑结构。

背景技术

飞行器升力面通常包括作为其主支撑结构的抗扭箱（torsion box）。例如，图1a、图1b以及图1c示出了一种已知的水平尾翼（HTP，horizontaltail plane），该水平尾翼由前缘11、抗扭箱13以及具有操纵面（襟翼、升降舵、方向舵等）的后缘15构建而成。

抗扭箱13的结构元件是由纵向桁条加固的上蒙皮21和下蒙皮和23、前翼梁（spar）18、后翼梁20以及横向肋25，该横向肋附接至前翼梁18和后翼梁20并附接至上蒙皮21和下蒙皮23，以便保持抗扭箱的形状并加强负载引入区域（load introductions areas），该负载引入区域联接至飞行器中的HTP结构布置并联接至用于操作HTP控制面的致动器。

前缘11是这样一种结构，该结构负责用于通过抗扭箱表面保持空气动力学表面、用于支撑所涉及的静态或循环的结构载荷以及用于保护抗扭箱免受鸟类撞击。前缘是升力面的首先接触空气的部分，并且是机翼区段的最前缘。

前缘11包括位于一侧上的附接至抗扭箱13的前翼梁18的多个肋29（称为前缘肋）以及位于另一侧上的前缘盖27（通常称作“前端（nose）”），该前缘盖附接至前缘肋29并附接至前翼梁18的凸缘（flange）以便保持升力面的总体空气动力学形状。在现有技术中还已知的是进一步包括如翼梁、竖直加强件以及夹层芯（sandwich core）的附加元件的前缘。

类似地，后缘15包括位于一侧上的附接至抗扭箱13的后翼梁20的多个肋（称为后缘肋），以及位于另一侧上的后缘盖28，该后缘盖附接至后缘肋并附接至后翼梁20的凸缘或者附接至抗扭箱的边缘，以便保持HTP的总体空气动力学形状。

一种该HTP的已知组装方法包括以下步骤：

-组装抗扭箱13。

-将后缘肋连接至抗扭箱13。

-将后缘盖28连接至抗扭箱13并连接至后缘肋。

-将前缘肋29连接至抗扭箱13。

-将前缘盖27连接至抗扭箱13并连接至前缘肋29。

由于待组装的不同部件的数量，该HTP（并且同样适用于其他升力面）的制造是复杂且昂贵的过程，并且因此航空业始终需要提高效率、减少机械接点的数量并且降低飞行器水平尾翼和其他飞行器升力面的成本的新的提议和新的制造方法。

本发明涉及对上述需求的关注。

发明内容

本发明的目的是提供一种飞行器升力面的主支撑结构，其允许相对于已知飞行器升力面的可比较的结构而言降低成本和重量。

本发明的另一目的是提供一种所述主支撑结构的制造方法。

在一个方面，这些和其他目的通过这样一种主支撑结构来实现，该主支撑结构包括限定其空气动力学轮廓的上表面和下表面、分别面向前缘和后缘定向的前表面和后表面、从前表面向后表面延伸的第一组横向肋、穿过前表面和/或后表面并构造成在其与前表面和/或后表面的交叉区域中具有上凹部和下凹部的第二组横向肋；前表面和/或后表面构造成在其与第二组横向肋的交叉区域中具有槽孔（slot hole）。

因此，第二组肋将已知抗扭箱的肋与前缘肋和/或后缘肋结合，需要前缘肋和/或后缘肋来保持总体升力面形状、承受所需载荷并且支撑活动表面的轴线。由于主支撑结构的部件的数量减少并且主支撑结构组装简化的事实，该结合允许降低成本和重量。

在一个实施例中，主支撑结构包括分别位于其上表面、下表面、前表面和后表面中的上蒙皮和下蒙皮以及前翼梁和后翼梁。

在另一实施例中，主支撑结构仅包括两个结构元件，因此提供了进一步程度的结合。在一个特定实施例中，所述两个结构元件中的一个是主支撑结构的上表面或者下表面，并且另一个是分别将下表面或者上表面与前表面和后表面结合的单个元件。在另一特定实施例中，所述两个结构元件中的一个是将上表面与前表面或者后表面结合的单个元件，并且另一个是将下表面与后面或者前表面结合的单个元件。

在另一个方面，上述目的通过用于制造所述主支撑结构的方法来满足。