燃料箱火花遏制的方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本公开总体上涉及飞机，并且具体地，涉及制造飞机。更具体地，本公开涉及在飞机的结构体中安装的紧固件处的火花遏制的方法和设备。
【背景技术】
[0002]在制造飞机中，不同的部件可以连接至彼此以形成飞机结构体。大量紧固件用于组装这些结构体，接合这些结构体，或者用于两者。数以千计的紧固件用在单个飞机中。
[0003]通常，紧固件被安装以满足各种行业需求。例如，为了最小化磨蚀，紧固件可以安装为使得流体不能进入到飞机结构体的内部。紧固件还可以具有火花保护以防止在飞机结构的内部内火花。
[0004]火花保护在飞机的易燃区域中尤其重要。在有些情况下，火花保护可以使用具有与飞机结构体过盈配合(interference fit)的套管紧固件来实现。这种套管和飞机结构体之间的过盈配合将紧固件系统电连接至结构体，因此提供紧固件的火花保护。
[0005]尽管这种过盈配合提供火花的第一等级保护，但飞机管理机构需要飞机的易燃区域中的容错设计(fault tolerant design)。换言之，该设计必须考虑可能的制造缺陷。制造缺陷的实例包括过大的孔、杂质、成角的孔、毛口、或其他制造不一致性。
[0006]这些缺陷的一个的存在就可以在孔中产生火花。这种火花可以产生导致飞机中的不希望有的情况的粒子。因此，需要火花遏制的方法，或第二等级的火花保护，以满足机构标准。
[0007]在一些情况下，帽形密封被应用在套管紧固件的头部上以实现容错。这种帽形密封必须精确地并一致地应用以确保覆盖在紧固件的整个头部上，以及孔的任何不一致的部分上。
[0008]对每个紧固件的帽形密封的应用会比所期望的减慢安装处理。此外，对数以千计的紧固件一致地应用帽形密封会比期望的更困难。因此，期望提供一种考虑以上讨论的问题中的至少一些以及其他可能问题的方法和设备。
【发明内容】
[0009]本公开的实施方式提供了在飞机结构中的易燃区域中的紧固件处的火花保护和遏制的容错设计，而不需要在紧固件的头部上的帽形密封。示出的实施方式可以用在燃料箱和飞机的其他易燃区域中以机械地密封紧固件孔。
[0010]在示出的实施方式中，具有套管、紧固件和垫圈的紧固件系统位于钻通穿过用于形成飞机结构以的部件的孔上。套管装配在紧固件上并且垫圈装配在套管上。当安装时，垫圈位于套管的凸缘和飞机结构体之间。
[0011]为了安装紧固件系统，紧固件的细长部分被驱动到套管中。当不存在缺陷时，过盈配合形成在套管的紧固件和飞机结构体之间以将两个组件电结合以防止火花。
[0012]容错是利用固定在套管的凸缘上的垫圈来实现的。随着紧固件的细长部分被驱动到套管中，套管扩张以便与垫圈形成过盈配合。这种过盈配合，连同紧固件夹紧一起提供冗余等级的机械密封。
[0013]根据示出的实施方式的紧固件系统设置在制造缺陷使紧固件系统与结构体的电连接劣化而使得孔内出现火花时也是可用的。与套管过盈配合的垫圈设置在过盈配合不能在套管和孔之间形成时也可以密封孔。
[0014]因为消除了垫圈和套管之间的间隙，所以由火花引起的热的等离子体粒子包含在孔的内部。因为垫圈建立了屏障使得热的等离子体粒子不能逸出孔，所以，帽形密封是不必要的。消除对于在紧固件头部上安装帽形密封的需要加速了安装处理，同时提供了飞机的易燃区域中的容错设计。特征和功能可以在本公开的各种实施方式中独立地实现，或可以被结合进其他的实施方式中，其中，参考下列描述和附图可以看出进一步细节。
【附图说明】
[0015]在所附权利要求中阐述了被认为是说明性实施方式的特征的新颖性特征。然而，当结合附图阅读时通过参考本公开的说明性实施方式的以下详细描述，说明性实施方式以及使用的优选方式、其他目的和特征将被充分理解，其中:
[0016]图1是根据说明性实施方式的制造环境的示图；
[0017]图2是根据说明性实施方式的制造环境的框图的示图；
[0018]图3是根据说明性实施方式的紧固件系统的分解图的示图；
[0019]图4是根据说明性实施方式的紧固件系统的示图；
[0020]图5是根据说明性实施方式的垫圈的示图；
[0021]图6是根据说明性实施方式的垫圈的截面图的示图；
[0022]图7至图8是根据说明性实施方式的正被安装在孔中的紧固件系统的示图；
[0023]图9是根据说明性实施方式的安装在孔中的紧固件系统的截面图；
[0024]图10是根据说明性实施方式的安装在孔中的紧固件系统的另一个截面图；
[0025]图11是根据说明性实施方式的在结构体的孔中的紧固件上形成密封的处理的流程图的示图；
[0026]图12是根据说明性实施方式的形成垫圈的处理的流程图的示图；
[0027]图13是根据说明性实施方式的以框图形式的飞机制造和保养(service)方法的示图；
[0028]图14是以其中可以实施说明性实施方式的框图形式的飞机的示图。
【具体实施方式】
[0029]说明性实施方式认识到并且考虑到一个或多个不同的考虑因素。例如，说明性实施方式认识到并考虑到希望提供在飞机的某些区域中的火花遏制的容错设计。说明性实施方式认识到并考虑到紧固件和结构之间的过盈配合通过提供导电通路而形成第一等级的火花保护。
[0030]说明性实施方式进一步认识到并考虑到帽形密封可以用于提供第二等级的火花保护。然而，说明性实施方式认识到并考虑到对紧固件应用帽形密封对安装处理增加了额外的步骤。说明性实施方式认识到并考虑到当数以千计紧固件安装在飞机中时，这些额外的步骤给飞机的生产时间添加了无数个小时。此外，大范围的检查每个紧固件增加了大量的成本。
[0031]说明性实施方式进一步认识到并考虑到安装在飞机的某些区域中的紧固件必须提供密封以基本上防止粒子进入和逸出孔。例如，说明性实施方式认识到并考虑到期望防止燃料、气体粒子或其它们的一些组合逸出孔、进入孔或防止两者。
[0032]因此，说明性实施方式提供在结构体中的孔上形成密封的方法和设备。具体地，说明性实施方式提供在结构上使用的紧固系统。系统包括螺栓、垫圈以及具有主体和凸缘的套管。紧固系统被配置为当套管布置在螺栓周围并且垫圈布置在套管周围时，在垫圈和套管的主体之间形成密封以减少垫圈和套管之间的粒子射出。
[0033]现参考附图，且具体地，参考图1，图1是根据说明性实施方式所描述的制造环境的示图。在这个描述的实例中，制造环境100是其中形成飞机105的机翼104的一个环境的实例。飞机105的机翼104内的组件使用紧固件系统106而接合。
[0034]如描述的，紧固件系统106是用于将第一部件108与第二部件110接合以形成结构体的机械配件。在这个说明性实例中，第一部件108和第二部件110用于将燃料箱112组装在飞机105的机翼104内。第一部件108或第二部件110中的至少一个包括复合材料。
[0035]如本文中所使用的，当与所列出的项一起使用时，短语“至少一个”指可以使用一个或者多个列出项的不同组合和可仅需要所列出的各项中的一项。项是特定对象、事物或种类。换言之，“至少一个”意味着可以可以使用列表中任意项的组合以及任意数量的项，但并不是需要列表中的所有项。
[0036]例如，但不限于，“项A、项B和项C中至的少一个”可以指项A ;项A和项B ;项B ;项A、项B和项C ;或者项B和项C。在一些情况下，例如，但不限于，“项A、项B和项C的中的至少一个”可指两个项A、一个项B和十个项C ;四个项B和若干七个项C ;或一些其它合适的组合。
[0037]机翼104中的燃料箱112的存在形成机翼104中的易燃区域114。当接合第一部件108和第二部件110时在易燃区域114中采取额外的安全预防措施使得燃料或者其他粒子不能通过孔116逸出。
[0038]如示出的，紧固件系统106位于孔116中。紧固系统106包括除接合第一部件108和第二部件110之外的电气结合并密封孔116的组件。
[0039]在这个说明性实例中，紧固件系统118是紧固件系统106中的一个。紧固件系统118包括用于将第一部件108和第二部件110接合的各个组件。
[0040]紧固件系统118与孔120相对应。在这个描述的实例中，孔120钻通穿过第一部件108和第二部件110。孔120在这个说明