一种尾翼壁板连接结构、尾翼和飞机

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一种尾翼壁板连接结构、尾翼和飞机
申请号	CN201910726930.8	申请日	2019-08-07	公开(公告)号	CN110498036A	公开(公告)日	2019-11-26
申请人	中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心; 中国商用飞机有限责任公司;			发明人	周俊; 彭志琦; 蔡志强; 肖志鹏; 王栋; 刘传军;
摘要	一种尾翼壁板连接结构、尾翼和飞机，该尾翼壁板连接结构包括主盒段壁板、后缘舱壁板、主盒段梁和连接件；所述主盒段壁板与所述主盒段梁连接，所述后缘舱壁板与所述连接件连接；所述主盒段梁与所述连接件连接用以将所述主盒段壁板与所述后缘舱壁板连接。通过主盒段梁与连接件的连接实现主盒段壁板与后缘舱壁板的间接连接，既能不使用结构胶修形就保证主盒段壁板与后缘舱壁板连接后气动表面的平整，又不需要将主盒段壁板下陷或者使用垫片、牺牲层等方式就能保证主盒段壁板与后缘舱壁板连接区的阶差要求。
权利要求	1.一种尾翼壁板连接结构，其特征在于：包括主盒段壁板(1)、后缘舱壁板(2)、主盒段梁(3)和连接件(4)；所述主盒段壁板(1)与所述主盒段梁(3)连接，所述后缘舱壁板(2)与所述连接件(4)连接；所述主盒段梁(3)与所述连接件(4)连接用以将所述主盒段壁板(1)与所述后缘舱壁板(2)连接。 2.如权利要求1所述的尾翼壁板连接结构，其特征在于：所述主盒段壁板(1)与所述主盒段梁(3)通过紧固件可拆卸连接；和/或所述后缘舱壁板(2)与所述连接件(4)通过紧固件可拆卸连接；和/或所述主盒段梁(3)与所述连接件(4)通过紧固件可拆卸连接。 3.如权利要求1所述的尾翼壁板连接结构，其特征在于：所述主盒段梁(3)包括相互连接的第一壁板连接部(31)和第一衔接部(32)，所述第一壁板连接部(31)与所述主盒段壁板(1)连接，所述第一衔接部(32)与所述连接件(4)连接。 4.如权利要求3所述的尾翼壁板连接结构，其特征在于：所述第一壁板连接部(31)与所述第一衔接部(32)成预设角度设置。 5.如权利要求1至4任一项所述的尾翼壁板连接结构，其特征在于：所述主盒段梁(3)由碳纤维增强复合材料制成。 6.如权利要求1至4任一项所述的尾翼壁板连接结构，其特征在于：所述连接件(4)包括相互连接的第二壁板连接部(41)和第二衔接部(42)，所述第二壁板连接部(41)与所述后缘舱壁板(2)连接，所述第二衔接部(42)与所述主盒段梁(3)连接。 7.如权利要求6所述的尾翼壁板连接结构，其特征在于：所述第二壁板连接部(41)与所述第二衔接部(42)成预设角度设置。 8.如权利要求6所述的尾翼壁板连接结构，其特征在于：所述连接件(4)由碳纤维增强复合材料或金属材料制成。 9.一种尾翼，其特征在于：设置有如权利要求1至8任一项所述的尾翼壁板连接结构。 10.一种飞机，其特征在于：设置有如权利要求9所述的尾翼。
说明书全文	一种尾翼壁板连接结构、尾翼和飞机技术领域 [0001] 本发明涉及航空技术领域，具体是一种尾翼壁板连接结构，以及设置有此结构的尾翼和飞机。背景技术 [0002] 在主承力盒段和后缘之间，需要解决主盒段壁板和后缘舱壁板的连接问题。如图1所示，主盒段壁板通常比后缘壁板厚度大，主盒段壁板超出主盒段梁腹板面一定距离，向后缘舱方向延伸。伸出的主盒段壁板通过铺层递减实现厚度减薄，形成下陷。主盒段壁板在其下陷区与后缘壁板使用紧固件进行搭接。主盒段壁板需要下陷的高度与后缘壁板厚度相关，同时可能需要采用垫片或者牺牲层的方式弥补制造/装配偏差，以控制主盒段壁板与后缘壁板连接区的外型面阶差。此外，为了保证壁板连接区的气动外型要求，外型面的铺层递减区需要在装配后使用结构胶修型。 [0003] 在这种方案中，主盒段壁板的减薄下陷特征增加了壁板构造特征的复杂程度，相应地增加了设计、制造的难度。此外，主盒段壁板下陷位置的偏差可能导致后缘壁板与主盒段壁板装配干涉，从而增加连接区装配难度。另外，此方案需要采用牺牲层的方式弥补制造/装配偏差以控制外型面阶差，进一步增加了设计、制造、装配的复杂性，提高了时间和经济成本。装配后，主盒段壁板外型面的铺层递减区需使用结构胶修型，以保证壁板连接区的气动外型要求，增加了装配步骤。发明内容 [0004] 本发明的目的是提供一种结构复杂程度低、外型面控制容易、装配简单的尾翼壁板连接结构。 [0005] 为解决上述问题，本发明提供了一种尾翼壁板连接结构，包括主盒段壁板、后缘舱壁板、主盒段梁和连接件； [0006] 所述主盒段壁板与所述主盒段梁连接，所述后缘舱壁板与所述连接件连接； [0007] 所述主盒段梁与所述连接件连接用以将所述主盒段壁板与所述后缘舱壁板连接。 [0008] 进一步的，所述主盒段壁板与所述主盒段梁通过紧固件可拆卸连接；和/或所述后缘舱壁板与所述连接件通过紧固件可拆卸连接；和/或所述主盒段梁与所述连接件通过紧固件可拆卸连接。 [0009] 进一步的，所述主盒段梁包括相互连接的第一壁板连接部和第一衔接部，所述第一壁板连接部与所述主盒段壁板连接，所述第一衔接部与所述连接件连接。 [0010] 进一步的，所述第一壁板连接部与所述第一衔接部成预设角度设置。 [0011] 进一步的，所述主盒段梁由碳纤维增强复合材料制成。 [0012] 进一步的，所述连接件包括相互连接的第二壁板连接部和第二衔接部，所述第二壁板连接部与所述后缘舱壁板连接，所述第二衔接部与所述主盒段梁连接。 [0013] 进一步的，所述第二壁板连接部与所述第二衔接部成预设角度设置。 [0014] 进一步的，所述连接件由碳纤维增强复合材料或金属材料制成。 [0015] 本发明还提供了一种尾翼，设置有如上述任一技术方案所述的尾翼壁板连接结构。 [0016] 本发明又提供了一种飞机，设置有如上述技术方案所述的尾翼。 [0017] 本发明一种尾翼壁板连接结构、机翼和飞机的有益效果是：通过主盒段梁与连接件的连接实现主盒段壁板与后缘舱壁板的间接连接，既能不使用结构胶修形就保证主盒段壁板与后缘舱壁板连接后气动表面的平整，又不需要将主盒段壁板下陷(下陷的结构制造较困难)或者使用垫片、牺牲层等方式就能保证主盒段壁板与后缘舱壁板连接区的阶差要求。附图说明 [0018] 图1是背景技术中涉及的现有技术中尾翼壁板连接结构示意图； [0019] 图2是本发明中尾翼壁板连接结构示意图。 [0020] 附图标记： [0021] 1、主盒段壁板，2、后缘舱壁板，3、主盒段梁，4、连接件； [0022] 31、第一壁板连接部，32、第一衔接部，33、接连部； [0023] 41、第二壁板连接部，42、第二衔接部。具体实施方式 [0024] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。 [0025] 第一实施方式 [0026] 图2是本发明中尾翼壁板连接结构示意图。 [0027] 一种尾翼壁板连接结构，包括主盒段壁板1、后缘舱壁板2、主盒段梁3和连接件4；所述主盒段壁板1与所述主盒段梁3连接，所述后缘舱壁板2与所述连接件4连接；所述主盒段梁3与所述连接件4连接用以将所述主盒段壁板1与所述后缘舱壁板2连接。 [0028] 现有技术中为了将主盒段壁板1与后缘舱壁板2连接，并且连接处表面平整，需要将主盒段壁板1与后缘舱壁板2连接处设置成一下陷结构，使其变薄，将后缘舱壁板2搭接在下陷结构处，并通过紧固件将两者连接，这样可以实现连接后两则连接处表面平整。但是这种结构需要结构胶修型，或者需要使用垫片/牺牲层保证气动外型面平整。在本实施例中，通过主盒段梁3与连接件4连接实现主盒段壁板1、后缘舱壁板2的间接连接，既能实现两者的连接，又不需要在主盒段壁板1上设置下陷结构，没有增加主盒段壁板构造特征的复杂程度，同时降低了制造难度。 [0029] 为了拆卸方便，在实际应用中，所述主盒段壁板1与所述主盒段梁3通过紧固件可拆卸连接；和/或所述后缘舱壁板2与所述连接件4通过紧固件可拆卸连接；和/或所述主盒段梁3与所述连接件4通过紧固件可拆卸连接。 [0030] 具体的，主盒段梁3包括第一壁板连接部31、第一衔接部32和接连部33，第一壁板连接部31、第一衔接部32和接连部33均为板状结构，都均有相对设置的一端和另一端。第一壁板连接部31的一端与第一衔接部32的一端连接，第一衔接部32的另一端与接连部33的一端连接，第一壁板连接部31与第一衔接部32成预设角度设置，第一衔接部32与接连部33成预设角度设置，且第一壁板连接部31和接连部33位于第一衔接部32的同侧；主盒段梁3整体呈现C形。由于飞机尾翼表面是流线型的曲面，因此预设角度可能是锐角、直角，也可能是钝角。 [0031] 在本领域中，第一壁板连接部31又称为梁缘条，第一衔接部32又称为梁腹板。 [0032] 具体的，连接件4包括第二壁板连接部41和第二衔接部42，第二壁板连接部41和第二衔接部42均为板状结构，都均有相对设置的一端和另一端。第二壁板连接部41的一端与第二衔接部42的一端连接，且成预设角度设置；主盒段梁3整体呈现L形。由于飞机尾翼表面是流线型的曲面，因此预设角度可能是锐角、直角，也可能是钝角。 [0033] 第一壁板连接部31与主盒段壁板1通过紧固件连接，第二壁板连接部41与后缘舱壁板2通过紧固件连接，第一衔接部32与第二衔接部42通过紧固件连接。在具体安装时，第一壁板连接部31与第二壁板连接部41位于同一平面内，第一衔接部32与第二衔接部42紧密贴合，这样可使主盒段壁板1与后缘舱壁板2位于同一平面内。 [0034] 在一个优选的实施例中，连接件4由碳纤维增强复合材料制成。 [0035] 在另有优选的实施例中，连接件4由金属材料制成，比如铝合金。 [0036] 在安装时，通过模具将主盒段壁板1外表面与后缘舱壁板2对齐，再用L形连接件4通过紧固件将后缘舱壁板2与主盒段梁3连接。 [0037] 在本实施例中，主盒段蒙皮不伸出梁腹板面而且不做下陷，使用L型连接件4实现后缘舱壁板2和主盒段壁板1连接，壁板间的外型面阶差通过L型角材的位置调整进行控制。 [0038] 在一个优选的实施例中，主盒段壁板1、后缘舱壁板2和主盒段梁3均采用复合材料制成，比如碳纤维增强复合材料，因此尾翼壁板连接结构可以称为复合材料尾翼壁板连接结构。 [0039] 第二实施方式 [0040] 一种尾翼，设置有如第一实施方式所述的尾翼壁板连接结构。 [0041] 第三实施方式 [0042] 一种飞机，设置有如第二实施方式所述的尾翼。 [0043] 应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。