一种机翼机身连接接头及飞机的制作方法

本实用新型涉及航空技术领域，尤其涉及一种机翼机身连接接头及飞机。

背景技术：

机翼机身连接接头是飞机中重要的传力结构，也是飞机设计过程中的重点和难点。机翼垂向对称弯曲载荷通过外翼和中央翼连接结构传递到中央翼上自平衡，机翼垂向剪力和扭矩等载荷通过机翼机身连接结构传递到机身上，与前机身和中机身载荷平衡。

对于现有机翼和机身的连接接头来说，加工毛料大，材料利用率低，加工成本高，制造难度大，零件精度不易保证，装配时需同时保证连接接头与四个装配面(中央翼壁板、外翼壁板、翼肋腹板和机身壁板)的位置精度，装配要求较高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种机翼机身连接接头及飞机，加工所需毛料少，材料利用率高，制造难度地，零件精度易保证，装配容易。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

一种机翼机身连接接头，所述连接接头包括第一t形接头和第二t形接头，所述第一t形接头和所述第二t形接头拼接且横截面为十字形，所述第一t形接头包括上缘条、第一左缘条和第一右缘条，所述第二t形接头包括下缘条、第二左缘条和第二右缘条，所述上缘条与机身壁板相连，所述第二左缘条与外翼壁板相连，所述第二右缘条与中央翼壁板相连，所述下缘条与翼肋腹板相连，沿所述机翼的展开方向上，所述第一左缘条的尺寸小于所述第二左缘条的尺寸，和/或所述第一右缘条的尺寸小于所述第二右缘条的尺寸。

进一步地，所述第一t形接头和所述第二t形接头可拆卸连接。

进一步地，所述上缘条与所述机身壁板可拆卸连接，所述第二左缘条与所述外翼壁板可拆卸连接，所述第二右缘条与所述中央翼壁板可拆卸连接，所述下缘条与所述翼肋腹板可拆卸连接。

进一步地，所述上缘条与所述机身壁板通过多个第一螺栓连接，所述第二左缘条与所述外翼壁板通过多个第二螺栓连接，所述第二右缘条与所述中央翼壁板通过多个第三螺栓连接，所述下缘条与所述翼肋腹板通过多个第四螺栓连接。

进一步地，至少一个所述第二螺栓依次穿过所述第一左缘条和所述第二左缘条与所述外翼壁板相连，至少一个所述第三螺栓依次穿过所述第一右缘条和所述第二右缘条与所述中央翼壁板相连。

进一步地，所述第二左缘条与所述外翼的上壁板相连，所述第二右缘条与所述中央翼的上壁板相连。

进一步地，所述第一左缘条和所述第一右缘条的夹角以及所述第二左缘条和所述第二右缘条的夹角均等于所述外翼和所述中央翼的夹角。

进一步地，所述上缘条和所述第一左缘条之间、所述上缘条和所述第一右缘条之间、所述下缘条和所述第二左缘条之间以及所述下缘条和所述第二右缘条之间均通过弧形面连接。

进一步地，所述下缘条与所述第二右缘条的夹角为90°。

一种飞机，包括如上所述的机翼机身连接接头。

与现有技术相比，本实用新型提供的机翼机身连接接头及包含其的飞机，具有如下主要有益效果：

(1)将机翼机身连接接头设置为分体结构。第二t形接头中，下缘条和翼肋腹板相连，第二左缘条和外翼壁板相连，第二右缘条和中央翼壁板相连。第一t形接头中，上缘条和机身壁板相连，第一左缘条与第二左缘条相连，第一右缘条和第二右缘条相连。在机翼的展开方向上，将不与机翼机身连接的第一左缘条和第一右缘条的尺寸做小，进而减小加工第一t形接头所需的毛料，提高材料利用率，减少加工时间。

(2)采用分体结构，使得加工时无需考虑上缘条和下缘条的相对位置精度，整体制造难度降低，且第一t形接头和第二t形接头的精度也分别容易保证。

(3)采用分体结构，使得装配分两次进行，每次装配时的配合面少，降低装配难度。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的机翼机身连接接头的截面示意图；

图2为本实用新型实施例提供的机翼机身连接接头的第一轴测图；

图3为本实用新型实施例提供的机翼机身连接接头的第二轴测图。

附图标记：

1-第一t形接头；

11-上缘条；12-第一左缘条；13-第一右缘条；

2-第二t形接头；

21-下缘条；22-第二左缘条；23-第二右缘条；

3-机身壁板；4-外翼壁板；5-中央翼壁板；6-翼肋腹板。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-图3所示，本实施例提供一种机翼机身连接接头，整体制造难度低，所需毛料少。该机翼机身连接接头包括第一t形接头1和第二t形接头2，采用分体式结构，先分别加工第一t形接头1和第二t形接头2，之后将两者拼接。拼接时，将第一t形接头1倒放、第二t形接头2正放，从而形成横截面为十字形的机翼机身连接接头。

具体地，第一t形接头1包括上缘条11以及位于上缘条11端部两侧的第一左缘条12和第一右缘条13。第二t形接头2包括下缘条21以及位于下缘条21端部两侧的第二左缘条22和第二右缘条23。第一左缘条12和第二左缘条22相连，第一右缘条13和第二右缘条23相连，从而实现第一t形接头1和第二t形接头2的拼接。其中，上缘条11与机身壁板3相连，第二左缘条22与外翼壁板4相连，下缘条21与翼肋腹板6相连，第二右缘条23与中央翼壁板5相连，最终实现机翼和机身的稳定连接。本实施例中，第二左缘条22与外翼上壁板相连、第二右缘条23与中央翼上壁板连接。

其中，第一t形接头1的轴线的曲率和长度与机身和外翼盒段上翼面的相交线的曲率和长度一致，保证机身和外翼连接的紧密性和密封性。第一左缘条12和第一右缘条13的夹角等于外翼和中央翼的夹角，主要取决于外翼上反角。大型客机中，外翼的上反角常为5°，所以第一左缘条12和第一右缘条13的夹角为175°左右，保证外翼和中央翼的密封连接。上缘条11和第一右缘条13的夹角取决于机身侧壁板终止处切线与水平线的夹角，装配方便，无需机身壁板3修型。

第二t形接头2的轴线的曲率和长度与中央翼盒段和翼肋平面相交线一致，以保证外翼和中央翼连接的紧密性和密封性。第二左缘条22和第二右缘条23的夹角与第一左缘条12和第一右缘条13的夹角相等，主要取决于外翼上反角。下缘条21和第二右缘条23的夹角为90°，保障了下缘条21固定的翼肋腹板6和第二右缘条23固定的中央翼壁板5之间的密封性，同时降低加工难度和生产成本。

由于机身壁板3上各点的曲率不同，为方便加工，本实施例将第一t形接头1分为三段，分别加工，以降低加工制造难度，降低生产成本。

进一步地，上缘条11和机身壁板3采用多个第一螺栓实现可拆卸固定连接，第二左缘条22与外翼壁板4采用多个第二螺栓实现可拆卸固定连接，下缘条21与翼肋腹板6采用多个第三螺栓实现可拆卸固定连接，第二右缘条23与中央翼壁板5采用多个第四螺栓实现可拆卸固定连接，结构简单，连接牢靠。第一左缘条12和第二左缘条22之间也通过第一螺栓连接，即部分第一螺栓依次穿过第一左缘条12和第二左缘条22与外翼壁板4连接；类似地，部分第二螺栓依次穿过第一右缘条13和第二右缘条23与中央翼壁板5连接，实现第一t形接头1和第二t形接头2可拆卸连接的同时，进一步提高机翼和机身的连接强度。上缘条11、下缘条21、第二左缘条22和第二右缘条23的宽度取决于相应螺栓的牌号和数量。除采用螺栓连接外，缘条之间以及缘条和机翼或机身之间也可采用铆钉连接，结构简单，连接牢固。

上缘条11和第一左缘条12之间、上缘条11和第一右缘条13之间、下缘条21和第二左缘条22之间以及下缘条21和第二右缘条23之间均通过弧形面连接，可减少相邻缘条连接部位的应力集中，提高该机翼机身连接接头的机械性能和使用寿命。

需要说明的是，在其他实施例中，也可使上述第二左缘条22与外翼下壁板相连，并使上述第二右缘条23和中央翼下壁板相连。

本实施例中，第二左缘条22和第二右缘条23主要起到连接机翼和机身的作用，同时两者还与第一左缘条12和第一右缘条13共同起到连接第一t形接头1和第二t形接头2的作用。因此，沿机翼的展开方向，设置第二左缘条22的尺寸大于第一左缘条12的尺寸，第二右缘条23的尺寸大于第一右缘条13的尺寸，即第二左缘条22和第二右缘条23的尺寸需满足机翼和机身的连接强度，第一左缘条12和第一右缘条13的尺寸只要保证第一t形接头1和第二t形接头2的连接强度即可。在其他实施例中，为进一步保证机翼和机身的连接强度，也可只将第一左缘条12或第一右缘条13沿机翼展开方向的尺寸做小。

需要说明的是，第一t形接头1和第二t形接头2加工所用毛料均为立方体块，通过将多余毛料切除，得到所需形状的接头。与现有横截面为十字形且一体成型的机翼机身连接接头相比，本实施例的第一t形接头1中的第一左缘条12和第一右缘条13沿机翼展开方向的尺寸较小，从而使得制造第一t形接头1所用的立方体块毛料的一个方向上的尺寸减小，进而减少整个毛料的体积，整体所需毛料少，材料利用率高，加工时间短，制造成本低。另外，与现有横截面为十字形且一体成型的机翼机身连接接头相比，本实施例的机翼机身连接接头采用分体结构，加工时无需考虑上缘条11和下缘条21的相对位置精度，整体制造难度降低，且第一t形接头1和第二t形接头2的精度也分别容易保证。

进一步地，本实施例的机翼机身连接接头在装配时，可先用第二t形接头2将外翼和中央翼连接，之后再用第一t形接头1将机翼和机身连接，同时将第一t形接头1和第二t形接头2连接。如此，分两次装配，可减少每次装配时的配合面，从而降低装配难度。其中，第二t形接头2中的下缘条21和第二右缘条23的夹角为90°，也使得装配时调整更方便。

本实施例提供的机翼机身连接接头采用分体结构，加工所需毛料少，材料利用率高，加工时间短，制造难度低，装配方便。

本实施例还提供一种飞机，采用上述机翼机身连接接头，整体制造和装配成本低。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。