[发明专利]沿着窗户带连接复合机身部分

说明书

技术领域

本公开一般地涉及桶形结构，比如飞行器机身，并且更具体地涉及用于沿着窗户带(window belt)连接复合机身蒙皮部分的拼接接头。

背景技术

飞行器机身可包括一个或多个具有外部复合蒙皮的桶组件，该蒙皮附接至环状即桶形的框架和纵向梁的内部框架。在一种设计方法中，桶组件具有整块外部复合蒙皮，其避免需要可能增加飞行器重量的蒙皮中的拼接。整块桶组件要求连续地或者以可能增加生产流程时间的顺序方式执行许多制造建造和组装任务。通过同时建造桶组件的多个板部分并且接着将它们拼接在一起以形成镶板(panelized)机身可减少生产流程时间。但是，使用相对大量的板部分可能增加组装劳动和/或材料成本。另外，连接大量的板部分需要的拼接可能大大增加飞行器的重量。

复合机身蒙皮在窗户所在的机身侧面上的窗户带中具有层衬垫(ply pad-up)。这些蒙皮衬垫增加蒙皮的尺寸(gauge)以加固窗户和/或为安装窗户框架提供基础。板纵向拼接传统上位于窗户带外面的蒙皮较薄的区域。

因此，需要制作复合机身的方法，其通过允许同时制作机身的部分改善生产流程。也需要制作复合机身的方法，其通过使用两个半桶建造完整的桶部分减少需要拼接在一起的机身板的数量。进一步，需要复合机身和相关的制作方法，其减少拼接的数量和相关的蒙皮重量。

发明内容

公开的实施方式提供了制造具有复合蒙皮的机身的方法，其通过能够同时制造两个半桶部分并且用位于机身的窗户带内的两个纵向拼接接头将它们连接在一起改进生产流程时间。仅仅需要两个拼接接头可减少组装时间和劳动，同时避免或至少最小化由于拼接造成的飞行器重量的任何增加。窗户带中的蒙皮衬垫提供双重功能：加固窗户和为纵向拼接接头提供足够的强度和劲度以承载需要的蒙皮负荷。在一个实施方式中，通过将邻接蒙皮的边缘结合在一起形成纵向拼接接头，而在其他实施方式中，使用机械紧固技术实现拼接接头。

根据一个公开的实施方式，机身包括包含上和下复合蒙皮部分的复合蒙皮、复合蒙皮中的窗户带——窗户带至少包括复合蒙皮中的一个窗户开口、以及沿着窗户带的将上和下蒙皮部分连接在一起的纵向拼接接头。上和下蒙皮部分可在拼接接头处结合在一起。上和下蒙皮部分可具有沿着拼接接头连接在一起的重叠的渐缩边缘。上和下蒙皮部分的每一个包括具有每个沿着拼接接头形成结合表面的层剥离面(ply drop-offs)的层压的纤维增强的树脂层。拼接接头可包括结合至上和下蒙皮部分的每一个的复合拼接带。复合蒙皮在窗户带内具有增加的厚度，并且拼接接头位于蒙皮的增加厚度内。拼接接头可包括紧固至上和下蒙皮部分的至少第一拼接板。上和下蒙皮部分包括内表面和外表面，并且第一拼接板通过机械紧固件紧固至上和下蒙皮部分，第一拼接板位于机身内并且接合上和下蒙皮部分的内表面。拼接接头可包括附接至上和下蒙皮部分的第二拼接板。第一拼接板是内部拼接板和第二拼接板是外部拼接板。上和下蒙皮部分每一个包括在上和下蒙皮中形成纵向延伸的凹陷的台阶状的边缘，并且第二拼接板位于凹陷中。拼接接头也可包括窗户框架，其基本上围绕窗户开口并且附接至上和下蒙皮部分。窗户框架可包括沿着窗户带纵向延伸并且机械紧固至上和下蒙皮部分的拼接板部分。

根据另一公开的实施方式，机身桶组件包括分别包含上和下复合蒙皮部分的上和下机身桶半部分、和分别在上和下机身桶半部分的相对侧上的复合蒙皮中的窗户带。复合蒙皮在窗户带中具有增加的厚度。机身桶组件进一步包括沿着窗户带的机身蒙皮中的窗户开口，和上和下蒙皮部分之间的沿着窗户带纵向延伸的拼接接头。上和下蒙皮部分可包括渐缩的重叠边缘，并且拼接接头的每一个包括重叠的渐缩边缘之间的粘性结合。在其他实施中，重叠边缘被共固化。上和下蒙皮部分包括沿着拼接接头的渐缩边缘，并且拼接接头每一个可包括结合至上和下蒙皮部分的渐缩的边缘的渐缩的拼接带。拼接接头每一个可包括分别紧固至上和下蒙皮部分的相对侧的第一和第二拼接板。拼接接头的每一个可包括围绕窗户开口延伸并且附接至上和下蒙皮部分的每一个的窗户框架，其中窗户框架包括重叠的并且附接至上和下蒙皮部分的每一个的拼接板部分。