CN100546872C - 航空器机身结构框架 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一机身结构框架,它具有:一底拱(1);一横梁(2),其支撑一基板元件(3);和一在所述底拱(1)与所述横梁(2)之间的连接桁架(4),所述的连接桁架(4)更特别地可以由杆(4a,4b)构成,所述杆的端部被接合在所述横梁(2)上和所述底拱(1)上,其特征在于,所述机身结构框架还包括一上部框架元件(5),所述上部框架元件配有用于连接到所述横梁(2)的第一连接臂与用于连接到所述底拱(1)的第二连接臂,所述第一连接臂是所述上部框架元件的一部分并从该上部框架元件凸伸出,并且所述上部框架元件同所述底拱(1)一起形成一机身框架。

Description

航空器机身结构框架
技术领域
[01]本发明涉及一航空器机身结构框架,其实现一基板支承件,所述结构框架适于接纳重荷载且同时保持小质量。
背景技术
[02]航空器的机身结构具有相对于机身的轴横向布置的框架,所述框架的下部分通常被称为拱。
[03]为了克服在航空器飞行时所述基板特别是在客舱内部增压的作用下发生变形的趋势,在框架上连接用于支承基板例如航空器座舱基板的横梁元件是合适的。
发明内容
[04]本发明尤其适合于实施航空器的结构框架,所述结构框架形成支撑航空器基板的支承构件,同时其构成一这样的结构,该结构设有一金属拱和一复合材料横梁,所述横梁形成基板的支承件。
[05]为此,本发明主要涉及一机身结构框架,所述框架具有:一底拱元件;一横梁,其支撑一基板元件;和一在所述底拱元件与所述横梁之间的连接桁架,其特征在于,所述机身结构框架还包括一上部框架元件,所述上部框架元件配有用于连接到所述横梁的第一连接臂与用于连接到所述底拱的第二连接臂,所述第一连接臂是所述上部框架元件的一部分并从该上部框架元件凸伸出,并且所述上部框架元件同所述底拱一起形成一机身框架。
[06]这种构型——其中所述横梁与所述底拱元件隔开并通过一金属的或复合材料的桁架与该底拱元件相连——允许实施一具有极强惯性和大高度的框架,并且这能实现尽可能小的质量和尽可能低的成本,由所述横梁、所述桁架和所述底拱(cintre inférieur)构成的下部结构有助于框架的整体刚度。
[07]另外地并根据一有利的实施方式,使用一个由复合材料杆——所述杆的端部被接合在所述横梁上和所述底拱元件上——构成的连接桁架,允许将机身表壳和框架横梁之间的热交换降至最低,其中在所述框架上安装有部件(结构或***)。
附图说明
[08]本发明的其它特征和优点将在参照附图对以非限定性实例给出的本发明一实施方式的描述中被更好地理解,附图中:
[09]图1:根据本发明的机身结构框架的一正视图;
[10]图2a、2b:图1中框架的透视细部;
[11]图3:图1中框架的桁架一细部的透视图;
[12]图4:根据本发明的一框架元件的一下部分的放大正视图;
[13]图5:根据本发明的一机身结构的两个框架的透视图。
具体实施方式
[14]图1是一机身结构框架的一整体视图,所述机身结构框架具有一底拱1、一支撑一基板元件3的横梁2以及一在底拱1和横梁2之间的连接桁架4。
[15]横梁2与底拱1分隔开并通过一桁架4与所述底拱相连接的这种构型允许实现一具有极强惯性和大高度的框架。
[16]下部结构完美地支承基板并绷紧整个框架,这例如尤其适用于一货运飞机构型,横梁2和底拱1之间的空间以及使用复合材料来制成横梁2和桁架4,都允许将机身表壳(peau)和框架横梁之间的热交换降至最低,其中在所述框架上安装有所述部件,而前述的下部结构具有:横梁2;由杆4a、4b构成的桁架4,这些杆的端部被接合在底拱1上和横梁2上;和底拱1。
[17]对于拱和横梁的连接,上部框架元件5配有与横梁2和与底拱1相连的连接臂6a、6b、7a、7b。上部框架元件5和底拱1构成机身结构框架的一部分。
[18]根据图1的示例,所述连接臂6a、6b、7a、7b在上部框架5的每一端部形成一叉形部,底拱1和横梁2通过夹板连接被固定在每一叉形部的所述臂6a、6b、7a、7b上。
[19]所述臂在所述横梁上和底拱上的固定通过夹板连接(éclissage)来实现,图2a示出了将臂6a固定在横梁2的一端部上的示例。
[20]根据所述示例,底拱1和横梁2借助于夹板11、12和螺栓13通过首尾相接的接合被固定在每一叉形部的所述臂6a、6b、7a、7b上。
[21]作为优选实施方式,如图3所示,杆4为截面呈U形的复合材料梁,也由复合材料制成的横梁2根据本例被实施成一垂直梁腹(
Figure C20058003900000061
)2a的形式,该垂直梁腹配有两个纵向水平的飞边(toile)2b、2c,所述两个飞边在相对的方向上,它们被布置在梁腹2a的侧棱边上,飞边中的一个能够在其自由棱边上设有一翻下翼缘2d,该翻下翼缘抵抗所述飞边2c的任何翘曲。
[22]底拱1能够同横梁2一样是一复合材料拱,但它也可以是一金属拱,如一机加工成的铝拱。
[23]在底拱1为一金属拱的情况下,该金属拱在固定所述杆及所述上部框架之前被预先进行喷涂,并且一玻璃纤维织物褶层(pli de tissu deverre)9被安置在杆4a、4b的端部和底拱1之间,用以避免所述杆与所述底拱之间的接触面出现任何侵蚀的可能性。
[24]根据图2b的示例,底拱1为一具有开口10的肋梁,所述开口10用于支撑机身板14的纵向桁条8通过。
[25]图5是这样一机身区段的结构实施图:其具有衍条8和把框架联接起来的梁杆16。
[26]框架沿着机身结构被相继地一个接一个隔开布置,并且这些框架按照它们的纵向位置和机身形状而具有可变化的尺寸。
[27]根据本发明的机身结构框架适合于采用金属元件实施,或通过一金属-复合材料的混合结构加以实施,复合材料桁架被接合在一金属的或复合材料的拱上。
[28]根据本发明,所有元件——其中包括拱、横框和连接桁架——有助于整体的刚度,但本发明并不局限于所示出的例子,并且图4尤其示出一变型,对于该变型,上部框架是不对称类型的,并且它在其端部之一处具有一设有臂6a、6b的叉形部,而在其另一端部具有一单一的固定板15,所有元件——其中包括拱、横梁和杆——都可以由复合材料制成,或者所述元件中的至少之一可以是金属的,而其余的则是由复合材料制成。

Claims (9)

1.机身结构框架,它具有:一底拱(1);一横梁(2),其支撑一基板元件(3);和一在所述底拱(1)与所述横梁(2)之间的连接桁架(4),其特征在于,所述机身结构框架还包括一上部框架元件(5),所述上部框架元件配有用于连接到所述横梁(2)的第一连接臂与用于连接到所述底拱(1)的第二连接臂,所述第一连接臂是所述上部框架元件的一部分并从该上部框架元件凸伸出,并且所述上部框架元件同所述底拱(1)一起形成一机身框架。
2.按照权利要求1所述的机身结构框架,其特征在于,所述的连接桁架(4)由杆(4a,4b)构成,所述杆的端部被接合在所述横梁(2)上和所述底拱(1)上。
3.按照权利要求2所述的机身结构框架,其特征在于,所述杆(4a,4b)为截面呈U形的复合材料梁。
4.按照权利要求1至3中任一项所述的机身结构框架,其特征在于,所述连接臂(6a,6b,7a,7b)在所述上部框架元件(5)的每一端部形成一叉形部,所述底拱(1)和所述横梁(2)通过夹板连接被固定在每一叉形部的所述臂(6a,6b,7a,7b)上。
5.按照权利要求1至3中任一项所述的机身结构框架,其特征在于,所述底拱(1)为一肋梁,所述肋梁配有用于纵向桁条(8)通过的开口(10)。
6.按照权利要求2或3所述的机身结构框架,其特征在于,所述底拱(1)为一机加工的金属拱,一玻璃纤维织物褶层(9)被安置在所述杆(4a,4b)的端部和所述底拱(1)之间。
7.按照权利要求1至3中任一项所述的机身结构框架,其特征在于,所述底拱(1)为一复合材料拱。
8.按照权利要求4所述的机身结构框架,其特征在于,所述底拱(1)和所述横梁(2)通过夹板首尾相接地被固定在每一叉形部的所述臂(6a,6b,7a,7b)上。
9.按照权利要求1至3中任一项所述的机身结构框架,其特征在于,所述框架采用一金属-复合材料的混合结构加以实施。
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