一种飞机机翼的翼梁连接结构的制作方法

本实用新型涉及航空机械技术领域，尤其涉及一种飞机机翼的翼梁连接结构。

背景技术：

飞机机翼的连接主要是翼梁的连接，其连接形式有两种，一种是对接结构的形式，一种是搭接结构的形式。现有机翼的翼梁通常是金属翼梁或复合材料制成的翼梁，金属翼梁之间的连接采用铝合金制成的连接结构连接。复合材料制成的翼梁通过铝合金制成的连接结构连接时存在电偶腐蚀的问题；此外，复合材料制成的翼梁的连接端若是进行切割处理，在使用过程中易产生分层问题，进而降低翼梁的疲劳寿命。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种飞机机翼的翼梁连接结构，以解决复合材料制成的翼梁连接时存在的电偶腐蚀以及疲劳寿命降低问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种飞机机翼的翼梁连接结构，包括中央翼翼梁，外翼翼梁以及连接组件；复合材料制成的中央翼翼梁与复合材料制成的外翼翼梁通过钛合金或铝合金制成的连接组件连接；铝合金制成的连接组件与复合材料制成的中央翼翼梁、复合材料制成的外翼翼梁的接触面之间设有至少一层绝缘层。

进一步的，所述中央翼翼梁包括中央翼翼梁腹板，位于中央翼翼梁腹板宽度方向两端的中央翼翼梁上凸缘和中央翼翼梁下凸缘，所述中央翼翼梁腹板、中央翼翼梁上凸缘和中央翼翼梁下凸缘构成C形结构的中央翼翼梁；

所述外翼翼梁包括外翼翼梁腹板，位于外翼翼梁腹板宽度方向两端的外翼翼梁上凸缘和外翼翼梁下凸缘，所述外翼翼梁腹板、外翼翼梁上凸缘和外翼翼梁下凸缘构成C形结构的外翼翼梁；

所述中央翼翼梁腹板和外翼翼梁腹板形成夹角，且中央翼翼梁的C形结构的开口和外翼翼梁的C形结构的开口位于同一侧；

所述连接组件包括连接中央翼翼梁上凸缘与中央翼翼梁腹板的中央翼上凸缘对接角盒，连接中央翼翼梁下凸缘与中央翼翼梁腹板的中央翼下凸缘对接角盒，连接外翼翼梁上凸缘与外翼翼梁腹板的外翼上凸缘对接角盒，以及连接外翼翼梁下凸缘与外翼翼梁腹板的外翼下凸缘对接角盒，所述中央翼上凸缘对接角盒与外翼上凸缘对接角盒之间、中央翼下凸缘对接角盒与外翼下凸缘对接角盒之间均通过紧固件连接。

进一步的，所述连接组件还包括设于外翼翼梁和中央翼翼梁之间的十字接头，以及与外翼翼梁腹板通过紧固件连接的十字接头外翼侧搭接，所述十字接头外翼侧搭接位于与外翼翼梁设有外翼翼梁上凸缘一侧相对的一侧；

所述十字接头包括呈十字相交的第一侧板、第二侧板、第三侧板以及第四侧板；

所述第一侧板的两端分别位于中央翼上凸缘对接角盒与中央翼翼梁腹板之间以及中央翼下凸缘对接角盒与中央翼翼梁腹板之间，所述第三侧板的两端分别位于外翼上凸缘对接角盒与外翼翼梁腹板之间以及外翼下凸缘对接角盒与外翼翼梁腹板之间，所述第二侧板位于中央翼翼梁设有中央翼翼梁上凸缘的一侧且其两端分别位于中央翼上凸缘对接角盒与外翼上凸缘对接角盒之间以及中央翼下凸缘对接角盒与外翼下凸缘对接角盒之间。

进一步的，所述中央翼翼梁靠近外翼翼梁一端的中央翼翼梁腹板、中央翼翼梁上凸缘和中央翼翼梁下凸缘的端面位于同一平面。

进一步的，所述外翼翼梁靠近中央翼翼梁一端的外翼翼梁腹板、外翼翼梁上凸缘和外翼翼梁下凸缘的端面位于同一平面。

进一步的，所述中央翼翼梁靠近外翼翼梁的一端沿其宽度方向设有第一缺口，中央翼上凸缘对接角盒位于第一缺口处的外表面与中央翼翼梁上凸缘的外表面位于同一平面上，中央翼下凸缘对接角盒位于第一缺口处的外表面与中央翼翼梁下凸缘的外表面位于同一平面上。

进一步的，所述外翼翼梁靠近中央翼翼梁的一端沿其宽度方向设有第二缺口，外翼上凸缘对接角盒位于第二缺口处的外表面与外翼翼梁上凸缘的外表面位于同一平面上，外翼下凸缘对接角盒位于第二缺口处的外表面与外翼翼梁下凸缘的外表面位于同一平面上。

本实用新型的有益效果：复合材料制成的中央翼翼梁和外翼翼梁连接时，可以采用钛合金材料制成的连接组件连接中央翼翼梁和外翼翼梁，由于钛合金材料与复合材料之间不存在电势差的问题，因而避免了发生电偶腐蚀现象。

复合材料制成的中央翼翼梁和外翼翼梁连接时，采用了铝合金材料制成的连接组件连接中央翼翼梁和外翼翼梁，通过在连接组件与中央翼翼梁、外翼翼梁的接触面之间设置绝缘层，解决了复合材料与铝合金材料之间的电势差问题，因而可以有效避免电偶腐蚀现象的发生，提高中央翼翼梁与外翼翼梁之间的连接强度，延长机翼的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型实施例1所述飞机机翼的翼梁连接结构的正面结构示意图；

图2是本实用新型实施例1所述飞机机翼的翼梁连接结构的反面结构示意图；

图3是本实用新型实施例1所述十字接头的结构示意图。

图中：

1、中央翼翼梁；11、中央翼翼梁腹板；12、中央翼翼梁上凸缘；13、中央翼翼梁下凸缘；2、外翼翼梁；21、外翼翼梁腹板；22、外翼翼梁上凸缘；23、外翼翼梁下凸缘；231、第二缺口；3、连接组件；31、中央翼上凸缘对接角盒；32、中央翼下凸缘对接角盒；33、外翼上凸缘对接角盒；34、外翼下凸缘对接角盒；35、十字接头；351、第一侧板；352、第二侧板；353、第三侧板；354、第四侧板；36、十字接头外翼侧搭接。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例1

本实施例提供了一种飞机机翼的翼梁连接结构，如图1和图2所示，所述飞机机翼的翼梁连接结构包括中央翼翼梁1，外翼翼梁2以及连接组件3；复合材料制成的中央翼翼梁1与复合材料制成的外翼翼梁2通过钛合金或铝合金制成的连接组件3连接；铝合金制成的连接组件3与复合材料制成的中央翼翼梁1、复合材料制成的外翼翼梁2的接触面之间设有至少一层绝缘层(图中未示出)。本实施例中，所述绝缘层为一层玻璃布，也可以采用其他绝缘材料制成所述绝缘层。由于复合材料与铝合金材料之间存在电势差问题，易导致发生电偶腐蚀现象，通过在连接组件3与中央翼翼梁1、外翼翼梁2的接触面之间设置绝缘层，解决了复合材料与铝合金材料之间的电势差问题，因而可以有效避免电偶腐蚀现象的发生，提高中央翼翼梁1与外翼翼梁2之间的连接强度，延长机翼的使用寿命。

当所述连接组件3由钛合金材料制成时，由于钛合金材料与复合材料之间不存在电势差的问题，因而不会发生电偶腐蚀现象，可以直接采用连接组件3连接中央翼翼梁1和外翼翼梁2即可。

本实施例中，参照图1，所述中央翼翼梁1包括中央翼翼梁腹板11，位于中央翼翼梁腹板11宽度方向(图1中所示的W方向)两端的中央翼翼梁上凸缘12和中央翼翼梁下凸缘13，所述中央翼翼梁腹板11、中央翼翼梁上凸缘12和中央翼翼梁下凸缘13构成C形结构的中央翼翼梁1。

所述外翼翼梁2包括外翼翼梁腹板21，位于外翼翼梁腹板21宽度方向(图1中所示的W方向)两端的外翼翼梁上凸缘22和外翼翼梁下凸缘23，所述外翼翼梁腹板21、外翼翼梁上凸缘22和外翼翼梁下凸缘23构成C形结构的外翼翼梁2。

如图1所示，所述中央翼翼梁腹板11和外翼翼梁腹板21形成夹角，且中央翼翼梁1的C形结构的开口和外翼翼梁2的C形结构的开口位于同一侧。

所述连接组件3包括连接中央翼翼梁上凸缘12与中央翼翼梁腹板11的中央翼上凸缘对接角盒31，连接中央翼翼梁下凸缘13与中央翼翼梁腹板11的中央翼下凸缘对接角盒32，连接外翼翼梁上凸缘22与外翼翼梁腹板21的外翼上凸缘对接角盒33，以及连接外翼翼梁下凸缘23与外翼翼梁腹板21的外翼下凸缘对接角盒34，所述中央翼上凸缘对接角盒31与外翼上凸缘对接角盒33之间、中央翼下凸缘对接角盒32与外翼下凸缘对接角盒34之间均通过紧固件连接。

参照图2，所述连接组件3还包括设于外翼翼梁2和中央翼翼梁1之间的十字接头35，以及与外翼翼梁腹板21通过紧固件连接的十字接头外翼侧搭接36，所述十字接头外翼侧搭接36位于与外翼翼梁2设有外翼翼梁上凸缘22一侧相对的一侧。

如图3所示，所述十字接头35包括呈十字相交的第一侧板351、第二侧板352、第三侧板353以及第四侧板354。参照图1和图3，所述第一侧板351的两端分别位于中央翼上凸缘对接角盒31与中央翼翼梁腹板11之间以及中央翼下凸缘对接角盒32与中央翼翼梁腹板11之间，并分别通过紧固件连接；所述第三侧板353的两端分别位于外翼上凸缘对接角盒33与外翼翼梁腹板21之间以及外翼下凸缘对接角盒34与外翼翼梁腹板21之间，并分别通过紧固件连接；所述第二侧板352位于中央翼翼梁1设有中央翼翼梁上凸缘12的一侧且其两端分别位于中央翼上凸缘对接角盒31与外翼上凸缘对接角盒33之间以及中央翼下凸缘对接角盒32与外翼下凸缘对接角盒34之间，并分别通过紧固件连接。

具体的，本实施例中，所述外翼翼梁腹板21靠近中央翼翼梁1的一端的端面与第四侧板354接触，十字接头外翼侧搭接36与第四侧板354、外翼翼梁腹板21均通过紧固件连接，所述紧固件设置有多排且排数一般为2、3、4排或多排，可根据机型大小以及载荷大小确定紧固件的排数。

所述外翼翼梁2靠近中央翼翼梁1的一端沿其宽度方向设有第二缺口231，外翼上凸缘对接角盒33位于第二缺口231处的外表面与外翼翼梁上凸缘22的外表面位于同一平面上，外翼下凸缘对接角盒34位于第二缺口231处的外表面与外翼翼梁下凸缘23的外表面位于同一平面上。参照图1，所述外翼上凸缘对接角盒33连接外翼翼梁上凸缘22的部位以及外翼下凸缘对接角盒34连接外翼翼梁下凸缘23的部位均采用“Z字型”结构设计，尽可能多的保留了外翼翼梁腹板21，解决了因外翼翼梁上凸缘22以及外翼翼梁下凸缘23的长度大于外翼翼梁腹板21的长度而导致外翼翼梁上凸缘22以及外翼翼梁下凸缘23出现分层的问题，延长了机翼的使用寿命。所述外翼上凸缘对接角盒33与外翼翼梁上凸缘22之间、外翼下凸缘对接角盒34与外翼翼梁下凸缘23之间均通过至少一排紧固件连接，所述紧固件一般采用1排或2排或3排，能有效将外翼翼梁2承受的载荷传至中央翼翼梁1和机身。

所述中央翼翼梁腹板11与第一侧板351通过紧固件连接，由于中央翼翼梁腹板11靠近中央翼翼梁上凸缘12和中央翼翼梁下凸缘13的部位载荷较大，易出现裂纹。为了解决上述问题，所述紧固件沿着中央翼翼梁腹板11的宽度方向先是按照4排或多排分布，然后减至3排，2排，再增加至4排或多排，紧固件采用上述分布方式可有效降低裂纹的扩展速率，延长中央翼翼梁连接部位的寿命。

本实施例中所述紧固件均为螺栓螺母紧固件。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上对中央翼翼梁1结构进行了进一步的改进，所述中央翼翼梁1靠近外翼翼梁2的一端沿其宽度方向设有第一缺口，中央翼上凸缘对接角盒31位于第一缺口处的外表面与中央翼翼梁上凸缘12的外表面位于同一平面上，中央翼下凸缘对接角盒32位于第一缺口处的外表面与中央翼翼梁下凸缘13的外表面位于同一平面上。具体的，所述中央翼上凸缘对接角盒31连接中央翼翼梁上凸缘12的部位以及中央翼下凸缘对接角盒32连接中央翼翼梁下凸缘13的部位均采用“Z字型”结构设计，尽可能多的保留了中央翼翼梁腹板11，解决了因中央翼翼梁上凸缘12以及中央翼翼梁下凸缘13的长度大于中央翼翼梁腹板11的长度而导致中央翼翼梁上凸缘12以及中央翼翼梁下凸缘13出现分层的问题，延长了机翼的使用寿命。

本实施例所述飞机机翼的翼梁连接结构的其他零部件的结构以及连接关系与实施例1的结构以及连接关系相同，在此不再赘叙。

实施例3

本实施例与实施例1的不同之处在于，所述中央翼翼梁1和外翼翼梁2的结构不同。即所述中央翼翼梁1靠近外翼翼梁2一端的中央翼翼梁腹板11、中央翼翼梁上凸缘12和中央翼翼梁下凸缘13的端面位于同一平面，所述外翼翼梁2靠近中央翼翼梁1一端的外翼翼梁腹板21、外翼翼梁上凸缘22和外翼翼梁下凸缘23的端面位于同一平面。

具体的，在加工中央翼翼梁1和外翼翼梁2时，尽可能的使所述中央翼翼梁1靠近外翼翼梁2一端的中央翼翼梁腹板11、中央翼翼梁上凸缘12和中央翼翼梁下凸缘13的端面位于同一平面，所述外翼翼梁2靠近中央翼翼梁1一端的外翼翼梁腹板21、外翼翼梁上凸缘22和外翼翼梁下凸缘23的端面位于同一平面。在加工时尽可能的保证翼梁连接部位的完整性，避免翼梁连接部位出现分层，延长飞机机翼的使用寿命。

如果通过加工不能得到本实施例所述中央翼翼梁1和外翼翼梁2的结构，可采用实施例1或实施例2所述的中央翼翼梁1和外翼翼梁2的结构。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。