JP2013124098A

JP2013124098A - 大規模一体型エーロフォイルを製作する方法および装置

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Publication number: JP2013124098A
Application number: JP2012270950A
Authority: JP
Inventors: Martin W Hansen; マーティンダブリュ．ハンセン，
Original assignee: Boeing Co
Current assignee: Boeing Co
Priority date: 2011-12-13
Filing date: 2012-12-12
Publication date: 2013-06-24
Anticipated expiration: 2032-12-12
Also published as: CN103158888B; EP2604405B1; CA2793201C; EP2604405A1; US20130149164A1; BR102012031674A2; BR102012031674B1; ES2638337T3; CN103158888A; CA2793201A1; JP6074247B2; US9017510B2

Abstract

【課題】大きく、高価な、かつ／または複雑な工具類の必要性を抑え、他方で、最終硬化作業に際し必要とされる真空バギングの規模を抑える、エーロフォイルなどの大規模一体型複合材構造体を製作する方法および装置を提供する。
【解決手段】複合材外板を製作し、事前硬化する(１３０)。同様に、複合材スパーウエブを製作し、事前硬化する（１３１）。スパーを、未硬化スパーコードおよび充填材を事前硬化済みウエブに取り付けることによって製作する(１３２)。事前硬化済み外板およびスパーが組み立てられる（１３４)。次いで、スパーコードを硬化し（１３６)、それによって、スパーコードを、事前硬化済みスパーウエブおよび事前硬化済み外板に相互接着接合させる。
【選択図】図４

Description

本開示は、一般に、翼および安定板などのエーロフォイルを製作するための技法および設備に関し、より詳細には、複合材から形成された大規模一体型エーロフォイルを製作する方法および装置を扱う。

ウイングボックスなどの大規模複合材エーロフォイル構造体は、多数の複合材構成要素を機械的に組み立てる締結具を使用して作り上げることができる。締結具の使用は、それらに限定されないが、部品数の増加、締結具用穿孔および組立てのために高くなる労働費、構造体への追加重量、および雷撃に対する締結具の罹災性を含めて、数多くの短所を有する。

締結具を使用する機械的組立ての短所の一部は、複合材構成要素を一体化して部品数を減らすことによって克服することができるが、複合材構造体の大規模な一体化は、いくつかの課題を呈し得る。たとえば、大規模な一体化は部品の数を減らすことはできるが、一部の部品が、最終接着接合作業に先立って、特別な保管、取扱い、トラッキングを必要とし得る。これらの要件は、仕掛品、工具の交換、および冷凍庫の保管スペースを増加させ得る。また、大規模一体化のために必要な工具類は相対的に複雑になり、重くなり、高価になり得る。たとえば、複雑で高価な整合する金型工具を使用せずに大規模一体型構造体について所望の寸法制御を達成するのは困難であり得る。さらに、最終接着接合工具は、オートクレーブ処理によって加えられる力に耐えるために付加的な重い高価な補強構造体を必要とし得る。

大規模一体型構造体は、対応する大面積の真空バギングを必要とすることがあり、それは、装着に大労力を要し、硬化前に検知し修理することが困難なことがあるバッグの漏洩の可能性を呈し得る。大規模一体化によって提示されるさらに別の課題は、ある種の非破壊検査作業は最終硬化の後にのみ実施可能であることに関する。最終硬化ステップの後に行われる非破壊検査は、再加工を必要とする部品の早期検出を行うことができず、相対的に小さな部分の非適合性のために相対的に大きな部品または組立品を修理または廃棄する結果になり得る。

したがって、組み立てられる部品の寸法制御を維持するための大きく、高価な、かつ／または複雑な工具類の必要性を抑え、他方で、最終硬化作業に際し必要とされる真空バギングの規模を抑える、エーロフォイルなどの大規模一体型複合材構造体を製作する方法および装置が必要とされる。また、上記のように、再加工を必要とする部品を、それらが最終構造体に一体化される前に早期検出することを可能にし、大きな組立て済み部品をオートクレーブ圧力に曝す必要性を回避することができる方法および装置が必要とされる。

開示された実施形態は、締結具を削減しまたは無くすために構成要素の相互接着接合を採用し、比較的最小限で軽量な工具類によって所望の寸法安定化を達成する、エーロフォイルなどの大規模一体化複合材構造体を製作する方法および装置を提供する。一実施形態では、比較的簡単で安価な工具類を用いて、未硬化スパーコードと、組み立てられた事前硬化済み外板およびスパーウエブとを使用して、エーロフォイルボックスが製作される。事前硬化済み外板およびスパーが、最終接着接合工具それ自体として機能することができる簡単な内部工具によって一体に組み合わされる。最終硬化では、スパーコードの領域のみにオートクレーブ力を掛けることが必要となることがあり、アセンブリ全体がそれら大きなオートクレーブ力を受ける必要が減り、または無くなる。一部の適用例では、使用される材料系に応じて、最終硬化を、炉内で大気圧またはその近傍で実施することができる。最終工具類は、大型構造体の外側モールドラインの設定または大規模な支持を必要としない。オートクレーブ硬化中、未硬化スパーコードはオートクレーブ圧力に応答して自由に動き、それによって、未硬化スパーコードを外板の内側モールドラインに適合させ密着させ、その結果、スパーと外板間に良好な整合を実現する。事前硬化済み外板およびスパーウエブを、一体型工具類および特別なバギング技法と共に使用することによって、大規模最終硬化処理が簡単化され、同時に、真空バギングの規模および関連する複雑な工具が大幅に減る。また、一体型工具類は、損傷の危険性を減らしてスパーコードなどの薄い部品を取り扱い、位置合わせすることを可能にし、補助設備を最小限にしか要せずに大きな遊離未硬化品目（たとえばスパーコード）を連続的に支持することを実現する。開示された方法および装置は、最終接着接合作業前の複合材構成要素の非破壊検査を可能にし、再加工の必要性を大幅に減らすことができる。

開示された実施形態の別の利点は、事前硬化済み外板およびスパーを、最終接着接合作業前に最終整形裁断することができることにある。左側および右側の大規模一体型構造体を、同じ最終接着接合固定具上で造ることができる。真空バギングが簡単になり、再使用可能なバギングの考え方を用いて実施することができる。最終接着接合工具類の重量が減少するので、最終硬化サイクルが、通常の大型炭素繊維強化プラスチック一体型構造体に比較して大幅に短縮され得る。

開示された一実施形態によれば、１対の硬化済み複合材外板を作るステップと、未硬化スパーコードと少なくとも１つの硬化済み複合材スパーウエブとを組み立てるステップを含む、少なくとも１つのスパーを作るステップと、硬化済み外板とスパーとを組み立てるステップと、スパーコードを硬化するステップとを含むエーロフォイルを製作する方法が提供される。その方法は、スパーコードを硬化しながら、スパーコードを硬化済み外板に締め固めるステップをさらに含む。外板とスパーとを組み立てるステップは、スパーウエブおよびスパーコードを工具内に保持するステップと、それぞれの外板の内側モールドラインをスパーコードに近接させた状態で、外板を工具に装着するステップとを含む。スパーウエブおよびスパーコードを工具内に保持するステップは、スパーコードをスパーウエブに接着するステップと、スパーウエブを工具内に締め付けるステップとを含む。硬化済み外板とスパーとを組み立てるステップは、それぞれの外板に孔を形成するステップと、孔を貫通して工具に締結具を挿入することによって、工具に外板を取外し可能に装着するステップとを含む。硬化済み外板とスパーとを組み立てるステップは、工具を位置合わせロッドに装着することによってスパーを硬化済み外板に対して位置合わせするステップも含み得る。

開示された別の実施形態によれば、エーロフォイルボックスを製作する方法が提供される。その方法は、それぞれ翼長を有する１対の硬化済み複合材外板を準備するステップと、未硬化複合材スパーコードを硬化済み複合材スパーウエブに取り付けるステップを含む、少なくとも１つの複合材スパーを組み立てるステップとを含む。その方法は、スパーと硬化済み外板とを、翼長に沿って互いに組み立てられ、位置合わせされた関係で保持するステップと、未硬化複合材スパーコードを硬化することによってスパーを硬化済み複合材外板に接着接合するステップとをさらに含む。その方法は、スパーコードを硬化しながらスパーコードをスパーウエブおよび外板に対して締め固める締固め力を発生させるステップをさらに含み得る。スパーコードの締固めは、それぞれスパーコードを覆って真空バッグを装着し、それぞれの真空バッグを真空にすることによって実施することができる。外板およびスパーウエブは、締固め力を受けるために用いられる。

さらに別の実施形態によれば、少なくとも１つの複合材スパーを２つの外板の間に、スパーの未硬化部分を外板に近接させた状態で、保持するようになされた工具と、スパーの未硬化部分を硬化する際、工具を支持する固定具と備える、エーロフォイルボックスを製作する装置が提供される。工具は、スパーをそれらの間に締め付けることができ、外板をそれらに取り付けることができる第１および第２の工具部分を備える。それぞれの工具部分は、硬化に際しスパーの未硬化部分を締め固める少なくとも１つの真空バッグを備える。固定具は、工具を貫通し、支持する複数の位置合わせロッドをさらに備える。工具は、第１および第２の工具部分をスパーに締め付けるクランプを有する。

要約すると、本発明の一態様によれば、エーロフォイルを製作する方法であって、１対の硬化済み複合材外板を作るステップと、未硬化スパーコードと少なくとも１つの硬化済み複合材スパーウエブとを組み立てるステップを含む、少なくとも１つのスパーを作るステップと、硬化済み外板をスパーに組み付けるステップと、スパーコードを硬化するステップと含む方法が提供される。

有利には、スパーコードを硬化済み外板に締め固めるステップをさらに含む方法が提供される。

有利には、外板とスパーとを組み立てるステップが、スパーウエブおよびスパーコードを工具内に保持するステップと、それぞれの外板の内側モールドラインをスパーコードに近接させた状態で、外板を工具に装着するステップとを含む方法が提供される。

スパーウエブおよびスパーコードを工具内に保持するステップが、スパーコードをスパーウエブに接着するステップと、スパーウエブを工具内に締め付けるステップとを含む方法が提供される。

有利には、硬化済み外板とスパーとを組み立てるステップが、それぞれの外板に孔を形成するステップと、孔を貫通して工具にピンを挿入することによって、工具に外板を取外し可能に装着するステップとを含む方法が提供される。

有利には、硬化済み外板とスパーとを組み立てるステップが、工具を位置合わせロッドに装着することによってスパーを硬化済み外板に対して位置合わせするステップを含む方法が提供される。

有利には、外板とスパーとを組み立てるステップが、スパーウエブおよびスパーコードを工具内に保持するステップと、それぞれの外板の内側モールドラインをスパーコードに近接させた状態で、外板を工具に装着するステップとを含み、スパーコードを外板に締め固めるステップが、スパーコードをそれぞれ覆うように真空バッグを工具に取り付けるステップと、真空バッグを真空にするステップとによって実行される方法が提供される。

有利には、硬化済み外板とスパーとを組み立てるステップが、工具を組立固定具に配置するステップと、硬化済みスパーウエブと未硬化スパーコードとを工具上で組み立てるステップと、組み立てられたスパーウエブおよびスパーコードを有する工具を硬化固定具に移すステップと含む方法が提供される。

有利には、未硬化スパーコードと少なくとも１つの硬化済み複合材スパーウエブとを組み立てるステップが、スパーコードを少なくとも１つの未硬化スパーウエブに事前に締め固めるステップを含む方法が提供される。

有利には、事前に締め固めるステップが、コード締固め工具をそれぞれスパーコードに対して配置するステップと、スパーコードに対してそれぞれコード締固め工具を締め固めるステップとを含む方法が提供される。

有利には、外板とスパーとを組み立てるステップが、スパーおよびスパー締固め工具を内部工具に移すステップと、それぞれの外板の内側モールドラインをスパーコードに近接させた状態で、外板を内部工具に装着するステップとを含み、スパーコードを硬化するステップが、スパーコードを外板および少なくとも１つのスパーウエブに締め固めるためにスパー締固め工具を使用するステップを含む方法が提供される。

前記方法によって製作されたエーロフォイルが提供される。

本発明の別の態様によれば、それぞれ翼長を有する１対の硬化済み複合材外板を準備するステップと、未硬化複合材スパーコードを硬化済み複合材スパーウエブに取り付けるステップを含む、少なくとも１つの複合材スパーを組み立てるステップと、スパーと硬化済み外板とを、翼長に沿って互いに組み立てられ、位置合わせされた関係で保持するステップと、未硬化複合材スパーコードを硬化することによってスパーを硬化済み複合材外板に接着接合するステップとを含む、エーロフォイルボックスを製作する方法が提供される。

有利には、スパーコードを硬化しながらスパーコードをスパーウエブおよび外板に対して締め固める締固め力を発生させるステップをさらに含む方法が提供される。

有利には、スパーコードを締め固めるステップが、それぞれスパーコードを覆って真空バッグを装着するステップと、それぞれの真空バッグを真空にするステップとを含む方法が提供される。

有利には、外板およびスパーウエブが締固め力を受けるために用いられる方法が提供される。

有利には、スパーを組み立てるステップが、複合材スパーウエブを積層し硬化するステップと、複合材スパーコードを積層し成形するステップと、スパーウエブおよびスパーコードの１つに接着材を付着するステップと、スパーウエブとスパーコードとを一体に組み立てるステップと、スパーウエブとスパーコードとを一体に締め固めるステップとを含む方法が提供される。

有利には、組み立てられたスパーを工具内に配置するステップと、外板を工具に取り付けるステップと、組み立てられた外板およびスパーを硬化固定具に移すステップとを含むスパーと外板とを組み立てるステップをさらに含む方法が提供される。

有利には、硬化が、硬化固定具をオートクレーブ内に配置し、実質的にスパーコードのみにオートクレーブ圧力を受けさせることによって実施される方法が提供される。

本発明のさらに別の態様によれば、少なくとも１つの複合材スパーを２つの外板の間に、スパーの未硬化部分を外板に近接させた状態で、保持するようになされた工具と、スパーの未硬化部分を硬化する際、工具を支持する固定具とを備える、エーロフォイルボックスを製作する装置が提供される。

有利には、工具が、スパーをそれらの間に締め付けることができ、外板をそれらに取り付けることができる第１および第２の工具部分を備える装置が提供される。

有利には、それぞれの工具部分が、硬化に際しスパーの未硬化部分を締め固める少なくとも１つの真空バッグを備える装置が提供される。

有利には、固定具が、工具を貫通し支持する複数の整合位置合わせロッドを備える装置が提供される。

有利には、工具が、第１および第２の工具部分をスパーに締め付けるクランプを備える装置が提供される。

特徴、機能、および利点は、本開示の様々な実施形態において個々に達成することができ、または、さらに他の実施形態において組み合わせてもよく、さらに詳細を以下の説明および添付図面を参照して見ることができる。

有利な実施形態に特有と考えられる新規な特徴が添付特許請求の範囲に記述される。しかしながら、有利な実施形態、ならびに好ましい使用形態、さらにそれらの目的および利点が、本開示の有利な実施形態の以下の詳細な説明を添付図面に則して読み、参照することによって、最も良く理解されるであろう。

開示された実施形態により製作されたエーロフォイルを有する航空機の図である。図１の線２−２に沿って取った断面図である。開示された実施形態によるエーロフォイル製作装置の全体機能ブロック図である。エーロフォイルを製作する方法の流れ図である。明瞭化のために外板およびスパーが示されていない、硬化固定具および１対の内部工具の端面図である。図５に「６」として示された方向に取った側面図である。Ａ−Ｄはウエブコードを製作する一連のステップを示す図である。Ａ−Ｃは充填材を製作する一連のステップを示す図である。スパー構成要素を組み立て、締め固める一連のステップを示す、締固め工具アセンブリの断面図である。スパー構成要素を組み立て、締め固める一連のステップを示す、締固め工具アセンブリの断面図である。スパー構成要素を組み立て、締め固める一連のステップを示す、締固め工具アセンブリの断面図である。スパー構成要素を組み立て、締め固める一連のステップを示す、締固め工具アセンブリの断面図である。内部工具の下側部分を搭載中のスパー事前組立固定具の端面図である。図１３と同様であるが、完全に搭載された下側工具部分を示し、下側工具部分上に搭載途中の組立て済みスパーを示す図である。図１４と同様であるが、事前組立固定具上に搭載途中の内部工具の上側部分を示す図である。図１５と同様であるが、上側工具部分が搭載されたところを示し、締付スリーブカラーの装着を示す図である。図１６と同様であるが、完全に装着された締付スリーブカラー、および内部工具内に締め付けられたスパーを示す図である。図１７と同様であるが、事前アセンブリ固定具から揚げ離されている内部工具のアセンブリおよび締付け済みスパーを示す図である。硬化固定具上に搭載されている内部工具および締付け済みスパーを示す端面図である。図１９と同様であるが、硬化固定具上に搭載途中の第２の内部工具および締付け済みスパーを示す図である。図６と同様であるが、図２０に示された内部工具内に保持され、硬化固定具の長さに沿って位置合わせされた２つのスパーそれぞれを示す側面図である。外板の位置合わせ孔の配置、および２つのスパーウエブを示す断面図である。内部工具に装着途中の外板を示す硬化固定具の端面図である。図２３と同様であるが、内部工具に対して配置された外板、および装着準備のできた締結具ピンを示す図である。図２３に図２４Ａとして指定された領域、およびスパーコードと外板との間隙を示す図である。図２４と同様であるが、硬化固定具に搭載された支柱を示す図である。図２５に「２６」として示された方向に取った側面図である。最終硬化に続いて、硬化固定具から取り外されているエーロフォイルボックスを示す端面図である。最終硬化に続いて、硬化固定具から揚げ離されているエーロフォイルボックスを示す側面図である。内部工具に挿入されている分解工具を示す、エーロフォイルボックスの断面図である。分解工具が取り外され、締付スリーブが内部工具から外されたところを示す、図２９と同様な図である。内部工具がエーロフォイルボックスから取り外されているときのエーロフォイルボックスの平面図である。スパーコードを押圧するのに役立つコード締固め工具を示す透視図である。図３２に示されたコード締固め工具を使用してスパー構成要素を組み立て、締め固める一連のステップを示す、図９〜１２と同様な図である。図３２に示されたコード締固め工具を使用してスパー構成要素を組み立て、締め固める一連のステップを示す、図９〜１２と同様な図である。図３２に示されたコード締固め工具を使用してスパー構成要素を組み立て、締め固める一連のステップを示す、図９〜１２と同様な図である。図３２に示されたコード締固め工具を使用してスパー構成要素を組み立て、締め固める一連のステップを示す、図９〜１２と同様な図である。図３２に示されたコード締固め工具と共に使用するようになされた内部工具の下側部分の代替形態の断面図である。図３７と同様であるが、図３７に示された内部工具の下側部分上に搭載されている図３６の組立て済みスパーを示す図である。図３８と同様であるが、スパー上に搭載されている内部工具の上側部分を示す図である。図３９と同様であるが、スパーを覆って完全に組み付けられた内部工具を示す図である。整形裁断された端部を有するスパーコードの代替形態の断面図である。片側に沿ってテーパする、スパーウエブの端部の図である。図４１と同様であるが、コード端部が整形裁断されておらず、図４２のスパーウエブを使用しているところを示す図である。図４３と同様であるが、図４２に示されたスパーウエブのテーパに内側テーパが整合する１つのフランジを有するスパーコードの使用を示す図である。図４４と同様であるが、対称にテーパした端部を有するスパーウエブ、およびそのスパーウエブのテーパに整合するように内側がテーパしたスパーコードを示す図である。図４５に示された構成要素の分解組立図である。図４５に図４７として指定した領域の図である。外側がテーパしたフランジを有するスパーコードの別の実施形態の図である。エーロフォイルを製作する方法のさらに詳細を示す流れ図である。航空機製造および運用体系の流れ図である。航空機のブロック図である。

先ず図１を参照すると、航空機１００は、１つまたは複数のエーロフォイルを有する胴体１０２を備え、図示の例では、１つまたは複数のエーロフォイルは、翼１０４、水平安定板１０６、および垂直安定板１０８を備える。図２は、それには限定されないが、たとえば図１に示される航空機１００のそれぞれの翼１０４の一部分を形成することができる通常のエーロフォイルボックス１１０を示す。エーロフォイルボックス１１０は、翼１０４の図１に示された翼長方向１０５（図２では紙の中へ向かう方向）に延在し、概して、１対の外板１１４間に挟まれた１つまたは複数のスパー１１２を備える。スパー１１２ならびに外板１１４は、それぞれ、それに限定されないが炭素繊維エポキシなど、繊維強化型積層複合材を含み得る。

スパー１１２は、設計要件に合う適切な距離だけ翼弦方向１２８に離隔配置され得る。それぞれのスパー１１２は、翼外板１１４に対して横向きに延在する面内にあるスパーウエブ１１６を備える。それぞれのスパー１１２は、スパーウエブ１１６の両端に１対のスパーコード１１８をさらに備える。それぞれのスパーコード１１８は、ほぼＬ字形の断面であり、フランジ１２０、１２２を備える。より詳細に以下に述べるように、それぞれのフランジ１２２はスパーウエブ１１６に接着接合され、それぞれのフランジ１２０は外板１１４の１つの内側モールドライン１１５に接着接合されている。それぞれのスパーウエブ１１６は、下記に述べる目的のために、その中央領域に位置合わせ孔１２６を有する。スパー１１２と外板１１４との間の接着接合を強化するために、複合材料または適切な接着材から形成されたＲ部充填材１２４が、スパーウエブ１１６の端部と、スパーコード１１８と、外板１１４との間の空間を充填する。図２および後述の図は、エーロフォイルボックス１１０を実質的に平坦であるとして示しているが、スパーウエブ１１６および／または外板１１４を有するエーロフォイルボック１１０は、通常、翼長方向１０５（図１）および図２に示される翼弦方向１２８に沿って湾曲することも含めて、１つまたは複数の方向の輪郭を持つ。

次いで、図２に示されたエーロフォイルボックス１１０などの複合材エーロフォイルを製作する装置１３５を概略的に示す図３に注目する。装置１３５は、概して、１つまたは複数の内部工具１３８および硬化固定具１４０を備える。スパーウエブ１１６と、「未処理」のスパーコード１１８とを備えるスパー１１２は、内部工具１３８に締め付けられている。次いで、外板１１４が、エーロフォイルボックス１１０の翼長方向１０５（図１）に沿ってスパー１１２に対して位置合わせされた状態で、内部工具１３８に暫定的に固定される。スパー１１２と外板１１４とのアセンブリが、硬化固定具１４０に搭載され、組み立てられた構造体全体を、最終硬化のためにオートクレーブ内に配置することができる。より詳細に下記に述べるように、スパーウエブ１１６ならびに外板１１４は事前硬化され、スパーコード１１８は、組み立てられた構造体全体が最終硬化のためにオートクレーブ内に配置されたときに硬化される。あるいは、特定の用途に使用される材料系に応じて、最終硬化は、大気圧またはそれに近い圧力（たとえば１５ｐｓｉ）で炉において行ってもよい。

図４は、図２に示されたエーロフォイルボックス１１０など、複合材エーロフォイルを製作する方法のステップを概略的に示す。１３０で最初に、複合材外板１１４を製作し、事前硬化する。同様に、１３１で、１つまたは複数の複合材スパーウエブを製作し、事前硬化する。外板１１４およびスパーウエブ１１６は、自動式または手作業による積層を含む、従来の複合材積層製作技法を用いて製作することができる。次いで、１３２で、少なくとも１つのスパー１１２を、未硬化スパーコード１１８および充填材１２４を事前硬化済みウエブ１１６に取り付けることによって製作する。ステップ１３４で、事前硬化済み外板１１４およびスパー１１２が組み立てられる。スパーコード１１８が外板１１４に締め固められる。最後に、ステップ１３６で、スパーコード１１８を硬化し、それによって、スパーコード１１８を、事前硬化済みスパーウエブ１１６および事前硬化済み外板１１４に相互接着接合させる。

次いで、内部工具１３８および硬化固定具１４０をさらに詳細に示す図５および６に注目する。この例では、１対の内部工具１３８が示されているが、別の実施形態では、エーロフォイルボックス１１０（図２）に使用されるスパー１１２の数に応じて、２個以上または零個の内部工具１３８を用いることもできる。それぞれの内部工具１３８は、第１および第２の半分割片または部分１３８ａおよび１３８ｂを備え、それらは便宜上、以後、上側工具部分１３８ａおよび下側工具部分１３８ｂと呼称される。上側および下側工具部分１３８ａ、１３８ｂは、締付スリーブカラー１４６を備える脱着可能な締付スリーブ１４４によって一体に結合される。

硬化固定具１４０は、基台１５０上に支持され、離隔配置された複数の位置合わせロッド１５４を備える。位置合わせロッド１５４は、硬化固定具１４０の全長に亘って複数位置で内部工具１３８を支持し、位置合わせする。内部工具１３８は、エーロフォイルボックス１１０の全翼長に亘って延在する。以下に述べるように、内部工具１３８は、最終硬化工程中、オートクレーブの力を受けずにいられる。内部工具１３８は、必要に応じ実質的に外板１１４の曲率に整合するように湾曲した外面２２６を有する。硬化固定具１４０は、必要に応じ、位置合わせロッド１５４および内部工具１３８を支持する支柱１５２をさらに備え得る。図示された例では、ウイングボックス１１０の外側モールドラインは事前硬化済みの外板１１４によって設定されるので、内部工具１３８および硬化固定具１４０は、その外側モールドラインを設定する構造を必要としないことに、ここで留意されたい。

後に明らかになるように、位置合わせロッド１５４、基台１５０、および支柱１５２は、最終硬化に際しウイングボックス１１０の翼長方向１０５（図１）に沿う位置合わせ位置に内部工具１３８を保持する比較的簡単な保持固定具を本質的に形成する。上側および下側工具部分１３８ａ、１３８ｂのそれぞれは、後に明らかになる目的のためにほぼＬ字形の陥凹１４２を備える。位置合わせロッド１５４に固定された位置合わせストッパ１４８は、硬化固定具１４０上の内部工具１３８のそれぞれの垂直位置を決定する。

次いで図７Ａを参照すると、図２に示されたそれぞれのスパーコード１１８は、たとえば自動繊維配置機械などの数値制御自動工程を使用して、平坦な多層複合材積層材１５９を組み上げることによって製作することができる。他の積層技法も可能である。図７Ｂを参照すると、平坦な積層材１５８を適切な成形ブロック１６０上に押し下げて熱間ドレープ成形して、平坦な積層材１５８から所望の形状のスパーコード１１８ｅに成形することができる。他の成形技法も可能である。次いで、図７Ｃに示されるように、接着材の層１６１を成形スパーコード１１８上に付着することができ、それに続いて、図７Ｄに示されるように、スパーコード１１８を成形ブロック１６０から取り外し、その未処理または未硬化状態で所望の整形裁断することができる。あるいは、接着材の層１６１は、図９に関連して下記に述べられるように、スパー１１２の構成要素が組み立てられるとき、スパーウエブ１１６に付着することができる。

図８Ａ〜８Ｃは、充填材１２４を形成する方法を示す。図８Ａに示されるように、接着材または積層材を含み得る、ある長さの充填材１２４物質が、金型ブロック１６４の金型空洞１６６内に配置される。次いで、図８Ｂに示されるように、適切な工具１６８を使用して、充填材１２４を金型空洞１６６に圧入し、それによって、充填材１２４物質を所望の断面形状に成形する。図８Ｃを参照すると、事前成形された充填材１２４を金型ブロック１６４から取り外し、その未処理または未硬化状態で所望の整形裁断をすることができる。

図９〜１２は、締固め工具アセンブリ１６５を使用してスパー１１２の構成要素を事前組立てし、スパーコード１１８をスパーウエブ１１６に事前締め固める１つの適切な技法を逐次的に示す。締固め工具アセンブリ１６５は、上部および下部成形ブロック１７０、１７２、ならびに側方成形ブロック１７６、１７８を備える。締固め工具アセンブリ１６５は、下側ブロック１７２に固定され、上側ブロック１７０の対応する孔１７４に整合し受け入れられる、離隔配置された複数の中央整合ピン１８０をさらに備える。整合ピン１８０の間隔ならびに断面寸法および形状は、図５および６に示された位置合わせロッド１５４のそれに実質的に対応する。

スパーウエブ１１６は、締固め工具アセンブリ１６５内に硬化済みスパーウエブ１１６を整合させる整合ピン１８０をそれぞれ受け入れる複数の離隔配置された中央開口１２６を有する平坦な硬化済み複合材積層材を含み得る。硬化済みスパーウエブ１１６、未硬化充填材１２４、および未硬化スパーコード１１８が、図９に示されるように組み立てられ、それに続いて、図１０に示されるように、成形ブロック１７０、１７２、１７６、１７８が、スパー１１２の構成要素を事前に締め固めるために使用される。成形ブロック１７０、１７２、１７６は、従来の真空バッグ（図示せず）またはプレス装置（図示せず）を用いて締め固めることができる。接着材１６１（図７Ｃ、７Ｄ）は、スパーコード１１８がスパーウエブ１１６および充填材１２４に押し付けられたとき、未硬化スパーコード１１８を硬化済みスパーウエブ１１６上に保持するのに役立つ。締固めに続いて、上側成形ブロック１７０が図１１に示されるように持ち上げられ、組み立てられたスパー１１２を、図１２に示されるように、下側成形ブロック１７２および整合ピン１８０から取り外せるようにする。より詳細に後に述べるように、スパーコード１１８は、スパーコード１１８を外板１１４の内側モールドライン１１５（図２）から僅かに後退させて、それらを一体に組み立てるとき合わせ干渉を確実に起さないような位置で、スパーウエブ１１６に接着される。

図１３は、それぞれのスパー１１２を内部工具１３８（図５）と事前に組み立てるのに使用する事前組立固定具２００を示す。事前組立固定具２００は、図５に示された位置合わせロッド１５４の位置に対応する離隔配置された位置合わせ位置で、基台２０２上に設置された複数のロッド２０４を備える。それぞれのロッド２０４はストッパ１４８を備える。それぞれの締付スリーブ１４４は、ロッド２０４の対応するものに通され、ストッパ１４８の１つによって垂直方向に位置決めされる。１５５で示されるように、内部工具１３８の全長にそれぞれ延在する真空バッグ１９０の細片が、２重シール１９２によって下側工具部分１３８ｂに、陥凹１４２を覆って封着される。真空バッグ１９０が下側内部工具部分１３８ｂに装着された後、工具部分１３８ｂは、ロッド２０４が内部工具部分１３８ｂの中央内部開口１９４を貫通することにより、事前組立固定具２００に装着１９８される。真空バッグ１９０内が真空に引かれ、真空バッグ１９０を下側工具部分１３８ｂの陥凹部分１９６に向けて引き下げる。このように真空バッグ１９０を工具部分１３８ａに向けて引き下げることによって、真空バッグ１９０が、その後組み付けられる構成要素と、最終硬化の準備ができるまで確実に干渉することがないようにする。次いで、図１４に示されるように、組立て済みのスパー１１２が、下側工具部分１３８ｂ上に搭載され、スパー１１２の全長に亘ってロッド２０４によって位置合わせされる。

ここで図１５を参照すると、真空バッグ１９０の細片が上側内部工具部分１３８ａに装着され、２重シール１９２によって上側内部工具部分１３８ａに封着される。上側内部工具部分１３８ａが、次いで、事前組立固定具２００上に搭載２１０され、その結果、図１６に最も良く示されるように、内部工具部分１３８ａ、１３８ｂそれぞれの対向面２１４、２１６間にスパーウエブ１１６を拘束する。締付スリーブカラー１４６が、締付スリーブ１４４に装着２１２され、図１７に示されるように、内部工具部分１３８ａ、１３８ｂを、それらの間に締め付けられたスパー１１２と共に固定する。この締付手順に続いて、図１８に示されるように、内部工具１３８全体を、締め付けられたスパー１１２と共に事前組立固定具２００から取り外すことができる。外板１１４またはスパーウエブ１１８いずれの真空バギングの必要性も、開示されている実施形態によれば、それらが事前硬化されているので、回避されていることに留意されたい。したがって、真空バギングの領域全体（スパーコード１１８の領域に限定される）が実質的に最小限に抑えられる。

ここで図１９を参照すると、次いで、締め付けられたスパー１１２と共に内部工具１３８が、硬化固定具１４０に移され、締付スリーブ１４４の下側カラー１４４ａがストッパ１４８と係合するまで、位置合わせロッド１５４上を通し下げられる２２０。図２０および２１に示されるように、別の締め付けられたスパー１１２と共に第２の内部工具１３８’を硬化固定具１４０に搭載し、位置合わせロッド１５４上の第２の組のストッパ１４８に当てて配置することができる。図２１は、この組立工程に従う内部工具１３８、１３８’およびスパー１１２の位置を示す。図５および６に関して前に述べたように、複数の位置合わせロッド１５４は、内部工具１３８を支持し、硬化固定具１４０の全長に亘って複数の位置で内部工具１３８を位置合わせするように整合される。

ここで図２２を参照すると、既述のように、それぞれのスパーウエブ１１６は、エーロフォイルボックス１１０の翼長に沿ってスパーウエブ１１６の位置合わせを行う複数の中央開口１２６を有する。次いで、外板１１４に穿孔することによるなどあらゆる適切な工程によって、位置合わせ孔１１４ａが形成される。図２３に示されるように、位置合わせ孔１１４および外板１１４は、それぞれの内部工具１３８の外面２２６に整合させられる。外板１１４が、工具１３８の外面２２６に装着２２４され、それに続いて、図２４に示されるように、締結ピン２２８が、外板１１４を内部工具１３８に取外し可能に取り付けるために、位置合わせ孔１１４ａを貫通して挿入される。ピン２２８は、それに限定されないが、たとえばボール式固定ピンを含み得る。図２４Ａを参照すると、既述のように、スパーコード１１８は、外板１１４の内側モールドライン１１５から僅かに離隔されて、僅かな間隙「Ｇ」を形成することができる。間隙「Ｇ」は、外板１１４が、スパーコード１１８にもし接触すれば起こり得る干渉なしに、工具１３８の外面２２６に確実に直に当たって着座することに役立つ。

ここで図２５および２６を参照すると、外板１１４を内部工具１３８に取り付けた後、最終硬化作業の準備として、工具固定具１４０の全長に亘って内部工具１３８を安定させるために、支柱１５２を硬化固定具１４０に装着することができる。

再び図２４Ａを参照して、最終硬化工程の準備では、前に真空バッグ１９０で引かれた真空を逆転させ、バッグ１９０に、スパーコード１１８をスパーウエブ１１６および外板１１４に対して締め固めさせる。したがって、バッグの締固め力は、実質的にスパー１１２および外板１１４のみによって受けられることが理解されよう。

硬化固定具１４０を、オートクレーブ（図示せず）内に配置して、未硬化スパーコード１１８を、スパーウエブ１１６および外板１１４に対して締め固めながら硬化することができる。真空バッグ１９０によってスパーコード１１８に加えられる締固め力は、オートクレーブの圧力（要すれば）と共に、スパーコード１１８のフランジ１２０（図２）を外板１１４の内側モールドライン１１５に押し付け、内側モールドライン１１５のいかなる変化または起伏（図示せず）に対しもスパーコード１１８を共形にし、成形する。硬化固定具１４０と内部工具１３８の組み合わせが、最終硬化を通して、スパー１１２と外板１１４との位置合わせされた位置を維持する。さらに、内部工具１３８を硬化固定具１４０と組み合わせて使用することによって、組立ておよび硬化工程を通して、補助設備を最小限に必要とするだけで、未硬化スパーコード１１８の強固な支持および強化が実現される。その結果、スパーコード１１８などの壊れやすい部品に対する損傷の可能性が、大幅に減少し、または無くなる。

ここで図２７を参照すると、最終硬化に続いて、上側スパーの位置合わせストッパ１４８を取り外す２３１ことができ、エーロフォイルボックス１１０を内部工具１３８と共に位置合わせロッド１５４の上方へ滑らせ２３２、図２８に示されるように、硬化固定具１４０から揚げ離す２３５ことができる。

ここで図２９を参照すると、締付スリーブ１４４を貫通させて分解工具２３４の軸２３６を挿入２４０することによって、内部工具１３８を、完成したエーロフォイルボックス１１０から取り外すことができる。分解工具２３４は、回転させて、締付スリーブカラー１４６ｂを解放し外すことができるハンドル２３８を備え得る。図３０に示されるように、締付スリーブカラー１４６を外すことによって、分解工具２３４を使用して、締付スリーブ１４４を分解し、内部工具１３８から取り外すことができる。ピン２２８を取り外して外板１１４を内部工具１３８から解放し、図３１に示されるように、エーロフォイルボックス１１０の内弦側端部２５５を通して内部工具１３８を引き抜く２４４ことができる。適用例に応じて、内部工具１３８の取外しを容易にするために、内部工具１３８と外板１１４の内側モールドライン１１５との間にある程度の抜き勾配（図示せず）を設けることができる。真空バッグ１９０もまた、内弦側端部２５５を通して取り外し引き抜く２４４ことができる。ピン２２８の取外しに続き、孔１１４ａ（図２２）は、適切な締結具または充填材（図示せず）によって充填することができる。任意選択で、スパーコード１１８の両端部（図示せず）は、内部工具１３８が取り外された後、整形裁断する必要があり得る。

適用例に応じて、スパーコード１１８がスパーウエブ１１６に組み付けられているとき、および／または最終硬化中、追加の締固め圧力を加える必要があり、またはそれが望ましいことがある。そのような適用例では、図３２に示されるコード締固め工具を用いて、それぞれの未処理のスパーコード１１８に直接締固め圧力を加えることができる。図３３〜３６は、図９〜１２に示された締固め工具アセンブリ１６５と同様であるが、コード締固め工具２４６を採用した締固め工具の代替形態２４５を示す。締固め工具アセンブリ２４５は、上側および下側成形ブロック１７０、１７２と、側方成形ブロック１７６、１７８とを、４つのコード締固め工具２４６と共に備える。コード締固め工具２４６は、事前成形されたスパーコード１１８に受け入れられ、それぞれが、スパーコード１１８の内側Ｒ部をより完全に成形し締め固めるのに役立つことのできる外側Ｒ角部２４６ａ（図３４）を有する。それぞれのコード締固め工具２４６は、上部および下部成形ブロック１７０、１７２の斜面１７０ａ、１７２ａによってそれぞれ圧力が加えられる傾斜側面２４６ｂをさらに有する。

図３４に示されるスパー１１２の締固めに続いて、図３５に示されるように、上部成形ブロック１７０を揚げ離し２４８、側方成形ブロック１７６、１７８を分離２５０し、図３６に示されるように、スパー１１２を下部成形ブロック１７２から揚げ離す２５２ことができる。コード締固め工具２４６は、締固め済みのスパー１１２が、下部成形ブロック１７２から揚げ離され２５２、図３７〜４０に示される内部工具の下側部分１３８ｂへ移されるとき、スパー１１２に組み付けられて残ることができる。図３７〜４０に示された上側および下側内部工具部分１３８ａ、１３８ｂは、図１３〜２０に関連して既に述べたものと同様であるが、この例では、それぞれの内部工具部分１３８ａ、１３８ｂは、コード締固め工具２４６の傾斜側面２４６ｂ（図３２）に係合するようになされた傾斜角部２５４を有する。図３８に示されるようにスパー１１２を下側内部工具部分１３８ｂに搭載した後、図３９に示されるように、上側内部工具部分１３８ａをスパー１１２に搭載する。この組立工程に続いて、それぞれ図４０に示されるように、スパーウエブ１１６を上側および下側工具部分１３８ａ、１３８ｂの対向する面２１４、２１６の間に締め付ける。

ここで図４１を参照すると、一部の適用例では、スパーコード１１８に加えられる締固め圧力が、フランジ１２０、１２２の外側端部の強化繊維を有害に歪ませることがある。そのような繊維の歪を回避し、スパーコード１１８の両端部に確実により均一な圧力を掛けるために、図７Ａ〜７Ｄに関連して既に述べた工程においてスパーコード１１８を未処理状態で事前成形した後、フランジ１２０、１２２の外側端部２６０をテーパによって整形裁断することができる。

図４２および４３は、スパーウエブ１１６ａの各外端部１１６ｂの片側が１１６ｃでテーパしているスパー１１２の代替形態を示す。この例では、１つのスパーコード１１８のフランジ１２２が、スパーウエブ１１６ａのテーパ１１６ｃとぴったり合うように、スパーウエブ１１６ａの中心軸２６２に対して角度θで傾いている。

図４４は、図４３に示されたものと同様なスパー１１２の別の実施形態を示すが、この例では、フランジ１２２の外側側面１２２ｂが、対向するフランジ１２２のテーパする内側側面１２２ａに実質的に同一な角度θでテーパしている。

図４５〜４７は、スパー１１２のさらに別の実施形態を示す。この例では、スパーウエブ１１６ｄの外端部１１６ｂは、対称的に２重テーパにされて、それぞれのフランジ１２２のテーパにされた内側側面１２２ａに実質的に整合する。

図４８は、フランジ１２０、１２２の外側側面１２０ｂ、１２２ｂがそれぞれ内側にテーパしているスパーコード１１８の別の変形形態を示す。

ここで、前に述べた、エーロフォイルを製作する方法のさらに詳細を示す図４９に注目する。２６４で外皮１１４およびスパーウエブ１１６を積層し、次いで２６６で硬化する。２６８で、要すれば、外皮１１４およびスパーウエブ１１６を整形裁断し、検査することができる。２７０で、位置合わせ孔１１４ａを、外皮およびスパーウエブに位置合わせ位置で形成することができる。２７２で、スパーコード１１８を積層し、２７４でスパーコード１１８を所望の断面形状に成形する。２７６で接着材をスパーコード１１８に付着することができ、２７８でＲ部充填材１２４を成形することができる。２８０で、スパーウエブ１１６と、スパーコード１１８と、充填材１２４とを備えるスパー１１２を組み立て、一体に締め固める。２８２で、細片真空バッグ１９０を内部工具１３８に装着し封着し、２８４で内部工具１３８を事前組立固定具２００に搭載する。

２８６で、真空バッグ１９０を真空にし、それによって、バッグを内部工具１３８に引き付ける。２８８で事前組立済みのスパー１１２を内部工具１３８に搭載し、２９０でスパー１１２を内部工具１３８に締め付ける。２９２で、締め付けられたスパー１１２と内部工具１３８の組み合わせを、事前組立固定具から取り外し、硬化固定具１４０に移し、そこで、スパー１１２をその全翼長に亘って位置合わせする。ステップ２９４で、外板１１４を内部工具１３８に暫定的に締結する。次いで、２９６で支柱１５２を任意選択で硬化固定具１４０に装着することができ、２９８で、真空バッグ１９０の真空を逆転させ、それによって、スパーコード１１８を外板１１４およびウエブ１１６に対して締め固める。

３００で、組立て済みスパー１１２および外板１１４と共に硬化固定具１４０をオートクレーブまたは同様な硬化炉内に搭載し、３０２でスパーコード１１８を硬化する。３０４で、硬化固定具１４０をオートクレーブまたは炉から取り出し、３０６で硬化済みエーロフォイルボックス１１０を硬化固定具１４０から取り外す。３０８で内部工具１３８および真空バッグ１９０を硬化済みエーロフォイルボックス１１０から取り外し、３１０で外板１１４の位置合わせ孔１１４ａを締結具または充填材によって充填する。最後に、３１２でスパーコード１１８を必要に応じて最終的に整形裁断することができ、エーロフォイルボックス１１０を非破壊検査することができる。

ここで図５０および５１を参照すると、本開示の実施形態は、図５０に示されるような航空機製造および運用方法３１４、および図５０に示されるような航空機３１６に関して用いることができる。先ず図５０に転じると、航空機製造および運用方法３１４の引用例が、有利な実施形態に従って示されている。生産準備段階において、航空機製造および運用方法３１４は、図５１の航空機３１６の仕様設定および設計３１８、ならびに材料調達３２０を含み得る。

生産中、構成要素およびサブアセンブリの製造３２２、ならびに図５１の航空機３１６のシステムインテグレーション３２４が行われる。その後、図５１の航空機３１６は、運用３２８に入るために、認定および出荷３２６を経ることができる。顧客によって運用３２８されている間、図５１の航空機３１６には、定期整備および維持修理３３０が計画され、それには、修正、型変更、改装、および他の整備または維持修理が含まれ得る。

航空機製造および運用方法３１４のそれぞれのプロセスは、システムインテグレータ、サードパーティ、および／または運用者によって遂行または実施され得る。これらの例では、運用者は顧客であり得る。この記述の上で、システムインテグレータは、それらに限定されないが、任意の数の航空機製造業者および主要システム下請け業者を含むことができ、サードパーティは、それらに限定されないが、任意の数のベンダ、下請け業者、および供給業者を含むことができ、運用者は、航空会社、リース会社、軍隊、公共機関などとすることができる。

ここで図５１を参照すると、有利な実施形態を実施することができる航空機３１６の引用例が示され得ている。この例では、航空機３１６は、図５０の航空機製造および運用方法３１４によって製造され、複数のシステム３３４および内装３３６と共に機体３３２を備え得る。システム３３４の例には、１つまたは複数の推進システム３３８、電気システム３４０、油圧システム３４２、環境システム３４４が含まれる。任意の数の他のシステムも含まれ得る。航空宇宙例が示されているが、様々な有利な実施形態を、船舶および自動車産業など、他の産業に適用することができる。

本明細書に具現化された装置および方法は、図５０の航空機製造および運用方法３１４の諸段階の少なくとも１つにおいて採用され得る。説明のための一例では、図５０の構成要素およびサブアセンブリの製造３２２において生産される構成要素またはサブアセンブリは、航空機３１６が運用３２８（図５）されている間に生産される構成要素またはサブアセンブリと同様な方式で製作されまたは製造され得る。さらに別の例としては、多数の装置の実施形態、方法の実施形態、またはそれらの組み合わせが、図５０の構成要素およびサブアセンブリの製造３２２およびシステムインテグレーション３２４など、諸生産段階において使用され得る。多数とは、アイテムに言及するとき、１つまたは複数のアイテムを意味する。たとえば、多数の装置の実施形態とは、１つまたは複数の装置の実施形態のことである。多数の装置の実施形態、方法の実施形態、またはそれらの組み合わせは、図５０の航空機３２６が運用３２８されている間、および／または整備および維持修理３３０に際し使用することができる。多数の様々な有利な実施形態を使用することによって、実質的に航空機３１６の組立てを促進し、かつ／または航空機３１６のコストを削減することができる。

様々な有利な実施形態の記述は、例示および説明を目的として示されており、網羅的なものではなく、開示された形の実施形態に限定されるものでもない。当業者にとって、多くの修正形態および変形形態が明らかであろう。さらに、様々な有利な実施形態が、他の有利な実施形態に比較して様々な利点を提供することができる。選択された１つまたは複数の実施形態は、実施形態の原理や実際の用途を最も良く説明するために選ばれ、また、当業者が、意図する特定の用途に好適な様々な修正形態を伴う様々な実施形態に関して本開示を理解することができるように選ばれている。

１００航空機
１０２胴体
１０４翼
１０５翼長方向
１０６水平安定板
１０８垂直安定板
１１０エーロフォイルボックス
１１２スパー
１１４外板
１１４ａ位置合わせ孔
１１５内側モールドライン
１１６スパーウエブ
１１６ａスパーウエブ
１１６ｂ外端部
１１６ｃテーパ
１１６ｄスパーウエブ
１１８スパーコード
１１８ｅスパーコード
１２０フランジ
１２０ｂ外側側面
１２２フランジ
１２２ａ内側側面
１２２ｂ外側側面
１２４Ｒ部充填材
１２６中央開口
１２８翼弦方向
１３０ステップ
１３１ステップ
１３２ステップ
１３４ステップ
１３５装置
１３６ステップ
１３８内部工具
１３８’ 第２の内部工具
１３８ａ上側工具部分
１３８ｂ下側工具部分
１４０硬化固定具
１４２陥凹
１４４締付スリーブ
１４４ａ下側カラー
１４６締付スリーブカラー
１４６ｂ締付スリーブカラー
１４８ストッパ
１５０基台
１５２支柱
１５４位置合わせロッド
１５５２重シール１９２の付着
１５８積層材
１５９多層複合材積層材
１６０成形ブロック
１６１接着材の層
１６４金型ブロック
１６５締固め工具アセンブリ
１６６金型空洞
１６８工具
１７０上側ブロック
１７０ａ斜面
１７２ａ斜面
１７２下側ブロック
１７４孔
１７６側方成形ブロック
１７８側方成形ブロック
１８０整合ピン
１９０真空バッグ
１９２２重シール
１９４中央内部開口
１９６陥凹部分
１９８装着
２００事前組立固定具
２０２基台
２０４ロッド
２１０搭載
２１２装着
２１４対向面
２１６対向面
２２０通し下げ
２２４装着
２２６外面
２２８締結ピン
２３１取り外す
２３２滑らす
２３４分解工具
２３５揚げ離す
２３６軸
２３８ハンドル
２４０挿入
２４４引き抜く
２４５締固め工具の代替形態
２４６コード締固め工具
２４６ａ外側Ｒ角部
２４６ｂ傾斜側面
２４８揚げ離す
２５０分離
２５２揚げ離す
２５４傾斜角部
２５５内弦側端部
２６０外側端部
２６２中心軸
３１６航空機
３３２機体
３３４システム
３３６内装
３３８推進
３４０電気
３４２油圧
３４４環境

Claims

エーロフォイルを製作する方法であって、
１対の硬化済み複合材外板を作るステップと、
未硬化スパーコードと少なくとも１つの硬化済み複合材スパーウエブとを組み立てるステップを含む、少なくとも１つのスパーを作るステップと、
前記硬化済み外板を前記スパーに組み付けるステップと、
前記スパーコードを硬化するステップと
を含む方法。
前記スパーコードを前記硬化済み外板に締め固めるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
前記外板と前記スパーとを組み立てるステップが、
前記スパーウエブおよび前記スパーコードを工具内に保持するステップと、
それぞれの前記外板の内側モールドラインを前記スパーコードに近接させた状態で、前記外板を前記工具に装着するステップと
を含む、請求項１または請求項２のいずれかに記載の方法。
前記スパーウエブおよび前記スパーコードを前記工具内に保持するステップが、
前記スパーコードを前記スパーウエブに接着するステップと、
前記スパーウエブを前記工具内に締め付けるステップと
を含む、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の方法。
前記硬化済み外板と前記スパーとを組み立てるステップが、
それぞれの前記外板に孔を形成するステップと、
前記孔を貫通して前記工具にピンを挿入することによって、前記工具に前記外板を取外し可能に装着するステップと
を含む、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の方法。
前記硬化済み外板と前記スパーとを組み立てるステップが、前記工具を位置合わせロッドに装着することによって前記スパーを前記硬化済み外板に対して位置合わせするステップを含む、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の方法。
前記外板と前記スパーとを組み立てるステップが、前記スパーウエブおよび前記スパーコードを工具内に保持するステップと、それぞれの前記外板の内側モールドラインを前記スパーコードに近接させた状態で、前記外板を前記工具に装着するステップとを含み、
前記スパーコードを前記外板に締め固めるステップが、前記スパーコードをそれぞれ覆うように真空バッグを前記工具に取り付けるステップと、前記真空バッグを真空にするステップとによって実行される、
請求項１ないし６のいずれか一項に記載の方法。
前記硬化済み外板と前記スパーとを組み立てるステップが、
工具を組立固定具に配置するステップと、
前記硬化済みスパーウエブと前記未硬化スパーコードとを前記工具上で組み立てるステップと、
前記組み立てられたスパーウエブおよびスパーコードを有する前記工具を硬化固定具に移すステップと
を含む、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の方法。
前記未硬化スパーコードと前記少なくとも１つの硬化済み複合材スパーウエブとを組み立てるステップが、前記スパーコードを前記少なくとも１つの未硬化スパーウエブに事前に締め固めるステップを含む、請求項１ないし８のいずれか一項に記載の方法。
前記事前に締め固めるステップが、
コード締固め工具をそれぞれ前記スパーコードに対して配置するステップと、
前記スパーコードに対してそれぞれ前記コード締固め工具を締め固めるステップと
を含み、
前記外板と前記スパーとを組み立てるステップが、前記スパーおよび前記スパー締固め工具を内部工具に移すステップと、それぞれの前記外板の内側モールドラインを前記スパーコードに近接させた状態で、前記外板を前記内部工具に装着するステップとを含み、
前記スパーコードを硬化するステップが、前記スパーコードを前記外板および前記少なくとも１つのスパーウエブに締め固めるために前記スパー締固め工具を使用するステップを含む、
請求項１ないし９のいずれか一項に記載の方法。
少なくとも１つの複合材スパーを２つの外板の間に、前記スパーの未硬化部分を前記外板に近接させた状態で、保持するようになされた工具と、
前記スパーの前記未硬化部分を硬化する際、前記工具を支持する固定具と
を備える、エーロフォイルボックスを製作する装置。
前記工具が、スパーをそれらの間に締め付けることができ、前記外板をそれらに取り付けることができる第１および第２の工具部分を備える、請求項１１に記載の装置。
それぞれの前記工具部分が、前記硬化に際し前記スパーの前記未硬化部分を締め固める少なくとも１つの真空バッグを備える、請求項１１または請求項１２のいずれかに記載の装置。
前記固定具が、前記工具を貫通し、支持する複数の整合位置合わせロッドを備える、請求項１１ないし１３のいずれか一項に記載の装置。
前記工具が、前記第１および第２の工具部分を前記スパーに締め付けるクランプを備える、請求項１１ないし１４のいずれか一項に記載の装置。