[发明专利]航空器或航天器的结构的增强部件、航空器或航天器及方法

说明书

本发明涉及用于航空器或航天器的结构的增强部件，其包括：第一部件部分，其特别是细长的，用以增强至少一个其他元件；以及至少一个第二部件部分，其永久地连接至第一部件部分。在第一部件部分和第二部件部分的每一个中使用热塑性塑料材料形成增强部件。在第一部件部分中，热塑性塑料材料形成了其中嵌有连续的增强纤维的基质。在第二部件部分中，增强部件包括非连续的增强纤维或不具有增强纤维。

技术领域

本发明涉及航空器或航天器的结构的增强部件，并且涉及包括这种类型的增强部件的航空器或航天器。本发明进一步涉及制造增强部件的方法。

背景技术

尽管本发明可以应用到各种结构部件，并且特别地应用到航空器或航天器中的结构增强部件，但是将使用用于增强飞机机身的蒙皮元件的幅板作为示例在下文中更为详细地说明本发明及其所基于的一系列问题。

之前已经提出将幅板(例如用于飞机机身)配置为纤维复合部件，例如由碳纤维增强的塑料材料制成。

在传统的机身结构中，用于撑住机身幅板(例如防止倾斜)的额外的元件通常通过铆接或者借助螺栓被额外地连接到幅板。因此，例如，幅板可以在机身结构制造期间通过连接元件以传统方式铆接，这些元件通常被称为“夹子”，并且可包括稳定法兰。

DE102014103438 A1和WO2015/007455A1公开了通过注射成型由纤维增强的热塑复合物制造用于将飞机蒙皮固定到飞机主结构上的主结构连接元件。例如，被公开的幅板稳定元件(角撑)由纤维增强的热塑材料通过注射成型制造。相应地，角撑通过铆钉或者螺栓连接到幅板上。

已经发现，使用通过铆钉单独地附接有多个另外的元件(例如用于稳定的角撑)的幅板的机身结构的构建较为昂贵。

EP2746038A1公开了一种纤维增强的增强元件，其包括集成的稳定部，从中空型材开始制造该增强元件，该中空型材使用环氧树脂和酚树脂由纤维增强的塑料材料制成。尽管已经可以通过这种方式更为简单有效地制造轻质增强元件，但进一步简化航空航天工业的增强元件的制造是令人期待的。

发明内容

基于这种背景，本发明的目的在于提供一种增强部件，其可通过更为简单和进一步改进的方式制造。此外，提供了一种相应改进的制造方法。

为此，本发明提出一种用于航空器或者航天器的结构的增强部件，其包括第一部件部分，该第一部件部分用以增强至少一个其他元件，并且包括至少一个第二部件部分，该第二部件部分永久连接到第一部件部分；

其中第一部件部分形成有腹板以及连接到腹板的凸缘，且用于增强腹板的第二部件部分被设置为以肋的形式被定向为横切于腹板和凸缘；

其中在第一部件部分和第二部件部分的每一个中使用热塑性塑料材料形成增强部件；并且

其中，在第一部件部分中，热塑性塑料材料形成其中嵌有连续的增强纤维的基质，且在第二部件部分中，增强部件包括非连续的增强纤维或者不具有增强纤维。

本发明还提出一种航空器或者航天器，其包括根据本发明所述的增强部件。

本发明还提出一种制造用于航空器或航天器的结构的增强部件的方法，

其中第一部件部分和至少一个第二部件部分被形成并且永久地相互连接，该第一部件部分用于增强至少一个其他元件，其中第一部件部分形成有腹板以及连接到腹板的凸缘，且用于增强腹板的第二部件部分被设置为以肋的形式被定向为横切于腹板和凸缘，

其中在第一部件部分和第二部件部分的每一个中使用热塑性塑料材料形成增强部件，并且

其中，在第一部件部分中，热塑性塑料材料形成了其中嵌有连续的增强纤维的基质，并且在第二部件部分中，增强部件形成有非连续的增强纤维或不具有增强纤维。