螺栓接合部及飞行器的升力面 |
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| 申请号 | CN201310134113.6 | 申请日 | 2013-04-17 | 公开(公告)号 | CN103373464B | 公开(公告)日 | 2017-05-17 |
| 申请人 | 空中客车西班牙运营有限责任公司; | 发明人 | 乔斯·桑斯·托瑞约瑟; 马科斯·阿拉斯拉基; | ||||
| 摘要 | 提供了一种 螺栓 接合部以及 飞行器 的升 力 面，其中螺栓接合部用于将在飞行器的升力面的初级结构中的开口的盖（11）连接到所述初级结构（13）。螺栓接合部包括：两个第一螺栓接合件（21，21’），其位于盖的对称轴线（A‑A）的两上且无任何间隙地布置；位于对称轴线（A‑A）两侧上的两个第二螺栓接合件，其无任何间隙地布置在初级结构（13）的孔中、并且具有间隙地布置在所述盖（11）的孔中；多个第三螺栓接合件（25，25’，25”，……），其沿盖（11）的边界无任何间隙地布置在初级结构（13）的孔中、且具有径向间隙地布置在盖（11）的孔（30）中。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种飞行器的升力面，所述升力面具有初级结构(13)，所述初级结构具有开口，所述升力面还包括： |
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| 说明书全文 | 螺栓接合部及飞行器的升力面技术领域[0001] 本发明涉及飞行器（aircraft，航空器）的升力面，更具体地，涉及飞行器升力面中的进入开口（access opening）的盖的螺栓接合，所述盖诸如在飞行器的下翼蒙皮（skin，壳皮）中的燃料箱进入开口的盖。 背景技术[0002] 燃料箱的进入开口的盖被安装在飞行器翼中，其设计至少满足以下要求： [0003] -提供可靠的密封，以防止从所述燃料箱泄漏。 [0004] -便于为了维护目的而进行的拆卸。 [0005] -有较小的重量。 [0006] -有足够的结构强度。 [0008] 图1示意性地示出了燃料箱进入开口的盖11，根据现有技术，盖通过螺栓接合件12连接到翼的下蒙皮13，并且图2示出了一个螺栓接合件12的横截面。 [0009] 盖11具有在翼的跨度方向上的对称轴线A-A，该对称轴线基本上平行于翼的下蒙皮13的加强桁条（reinforcing stringer）15、15’。 [0010] 如在图2中可以看出，在接合到下蒙皮13的套管14与螺栓31之间存在孔间隙，而盖11具有无孔间隙的埋头螺孔。这意味着，盖11相对于下蒙皮13而与螺栓31（盖固定到该螺栓上）一起移动。 [0012] 由于由翼支撑的弯曲力矩，螺栓31可以与下蒙皮的套管14接触，从而在一侧上消除了接合部12的孔间隙。当接合部12的孔间隙在一侧上被消除时，盖11开始承受载荷。图3对此进行了说明：当螺栓31在下蒙皮13的套管14中的孔内浮动时，从下蒙皮13传递到盖11的载荷L是微不足道的，但是只要螺栓31在一侧上接触下蒙皮13的套管14，从下蒙皮13传递到盖11的载荷L就大幅度增加。因此，盖11必须进行加强，其中由于它最终承载负荷这一事实，重量相应增加。 发明内容[0013] 本发明的一个目的是提供在飞行器升力面的初级结构（主要结构，primary structure）（如飞行器翼的蒙皮）和次级结构（二级结构，secondary structure）（诸如在飞行器翼的蒙皮中的开口的盖）之间的螺栓接合，其避免载荷从初级结构传递到次级结构。 [0014] 本发明的另一目的是提供在飞行器升力面的初级结构（诸如飞行器翼的蒙皮）和次级结构（如在飞行器翼的蒙皮中的开口的盖）之间的螺栓接合，其允许减少次级结构的重量。 [0015] 这些和其他目的是通过一种用于将在飞行器的升力面的初级结构中的开口的盖连接到所述初级结构的螺栓接合部实现，盖具有沿所述升力面的跨度方向的对称轴线，其特征在于，所述螺栓接合部包括： [0016] -位于对称轴线两侧上的两个第一螺栓接合件，该两个第一螺栓接合件位于盖的距升力面的根部最近的一侧上或位于盖的距升力面的根最远的一侧上，该两个第一螺栓接合件无任何间隙地布置在初级结构的孔中和盖的孔中； [0017] -位于对称轴线两侧上的两个第二螺栓接合件，该两个第二螺栓接合件位于盖的与两个第一螺栓接合件的一侧相对的一侧上，该两个第二螺栓接合件无任何间隙地布置在初级结构的孔中，并且该两个第二螺栓接合件在对称轴线方向上具有间隙地布置在盖的孔中； [0018] -多个第三螺栓接合件，沿盖的边界无任何间隙地布置在初级结构的孔中，并且具有径向间隙地布置在盖的孔中。 [0019] 在一个实施例中，第一、第二和第三螺栓接合件包括螺栓，所述螺栓具有固定于所述螺栓的套管，套管的长度L与盖的宽度W相同。 [0020] 有利地，盖中的孔和第二螺栓接合件中的套管分别被构造有正向面对的表面和侧向面对的表面，正向面对的表面之间具有正向间隙Cf，侧向面对的表面之间在对称轴线A-A的方向上具有线性间隙Cx。 [0021] 有利地，盖中的孔和第三螺栓接合件中的套管分别被构造有正向面对的表面和侧向面对的表面，正向面对的表面之间具有正向间隙Cf，侧向面对的表面之间具有径向间隙Cx。 附图说明[0023] 图1是根据现有技术在飞行器的翼的下蒙皮中的燃料箱进入开口的盖的平面图。 [0024] 图2是在所述盖与所述下蒙皮之间的其中一个接合件的截面视图。 [0025] 图3是示出在从下蒙皮传递到盖的载荷L和在图1和2中所示的接合部中的间隙C之间的关系的图。 [0026] 图4是根据本发明在飞行器的翼的下蒙皮中的燃料箱进入开口的盖的平面图。 [0027] 图5是根据本发明在所述盖与所述下蒙皮之间的接合部的一个实施例的截面视图。 [0028] 图6a和6b是具有线性间隙和径向间隙的接合部的示意图。 [0029] 图7是根据本发明在所述盖与所述下蒙皮之间的接合部的另一个实施例的截面视图。 具体实施方式[0030] 图4是根据本发明示出了在飞行器的翼的下蒙皮13中的燃料箱进入开口的盖11的螺栓接合作为在飞行器的升力面的初级结构中的开口的盖的螺栓接合的示例。 [0031] 螺栓接合包括： [0032] -位于轴线A-A两侧的两个第一固定螺栓接合件21、21’，该两个第一固定螺栓接合件位于盖11的距翼根部最远（且距输入流（incoming flow）F最近）的一侧12上。轴线A-A是盖11在翼跨度方向上的对称轴线。由于气动载荷，翼的下蒙皮13的位移沿其跨度增加。 [0033] -两个第二螺栓接合件23、23’，该两个第二螺栓接合件位于盖11的距翼根部最近（且距输入流最远）的一侧10上，而在下蒙皮13的孔中没有任何间隙，并且在盖11的孔中仅在对称轴线A-A的方向上有间隙。 [0034] -多个第三螺栓接合件25、25’、25”、…….，该多个第三螺栓接合件位于盖11的边界上，在下蒙皮13的孔中无任何间隙，并且在盖11的孔中有径向间隙。 [0035] 所固定的螺栓接合件21、21’确保盖11与翼的下蒙皮13一起移动。 [0036] 这些固定的螺栓接合件21、21’将由翼的下蒙皮13承载的载荷传递到盖11，但是盖11将不会承载载荷（且不必被加强），除非这些载荷能够通过盖11的其它螺栓接合件被传递回到下蒙皮13。换句话说，盖11仅在如果载荷从下蒙皮13通过入口点被传递到盖11且通过出口点被传递回到下蒙皮13时才承载载荷。 [0037] 为了避免这种载荷传递，第二螺栓接合件23、23’和第三螺栓接合件25、25’、25”、......在盖11的孔中具有间隙，避免螺栓31与盖11的接触。 [0038] 由于气动载荷，这些间隙不能通过翼的下蒙皮13的位移而被消除。这意味着相对于所固定的螺栓接合件21、21’，间隙必须具有超过补偿下蒙皮13的最大位移所需的尺寸。 [0039] 所固定的螺栓接合件21、21’提供参考点，因为盖11由于第二螺栓接合件23、23’而每次都能够返回到初始位置，使得盖11的最大位移被限制。否在，盖11可能会每次都改变位置并终止在不同的原位（静止位置，home position）处，这可引发在第三螺栓接合件25、25’、25”中的一些螺栓接合件中没有间隙的情况发生的风险。 [0040] 图5是示出了根据本发明在盖11中有间隙的螺栓接合件的实施例。 [0041] 相对于螺栓31，下蒙皮13中的孔没有任何间隙。 [0042] 螺栓31具有固定在其上的套管33，其中套管33的长度L基本等于盖11的宽度W。 [0044] 孔30和套管33分别被构造有横向面对的表面44、46；45、47和正向面对的表面40、43，所述横向面对的表面之间具有侧向间隙Cx，所述正向面对的表面之间具有正向间隙Cf。 [0045] 侧向间隙Cx对应于能够使盖11不从下蒙皮13移走载荷的上述间隙。 [0047] 在第三螺栓接合件25、25’、25’的情况下，侧向间隙Cx是径向间隙。图6b示意性地示出了在这些接合部中在具有套管33的螺栓31与盖11之间的间隙允许两个平移自由度。 [0048] 正向间隙Cf允许在套管33的正向面对的表面43、40与盖11之间实施低摩擦表面，以用于方便表面之间的相对水平位移。 [0049] 可使用多种技术来实施低摩擦表面，例如在面对的表面43、40中的一个表面上附接Teflon垫（图6中未示出）。 [0050] 另外，套管33的正向表面43可以被构造有圆形突出边缘51（见图7），圆形突出边缘提供两个正向面对的表面之间的接触点，而不管它们之间的接触角如何，从而有助于其相对位移。 [0051] 如图5和图7中所示，根据本发明的螺栓接合件还包括密封件49，以避免燃料泄漏但允许在下蒙皮13与盖11之间的相对位移。 |
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