Симметричная крыльевая нервюра со срезными поперечинами, прикрепленными по центральной плоскости
Симметричная нервюра крыла летательного аппарата включает конструкционную распорку, которая содержит центральную плоскость распорки и множество ребер жесткости распорки, а также симметрична относительно указанной центральной плоскости. Выступ выполнен на периферии симметричной конструкции нервюры, а крепежное отверстие выполнено в указанном выступе и содержит центральную линию крепежного отверстия, выровненную с центральной плоскостью распорки. В конструкционной распорке выполнен вырез возле указанного крепежного отверстия, а две опорные стойки соединены с указанным выступом на противоположных сторонах этого выреза. Способ характеризует процесс выполнения нервюры. Группа изобретений направлена на уменьшение количества крепежных элементов. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 13 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение в целом относится к конструкции летательного аппарата. В частности, настоящее изобретение относится к крыльевым нервюрам летательного аппарата.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Крыльевые нервюры являются частями конструкции летательного аппарата, которые обычно изготовлены из алюминиевых листовых заготовок и используются для конструирования кессона крыла. Коммерческий авиалайнер может содержать сотни или больше нервюр. Основными функциями крыльевых нервюр являются противодействие аэродинамическим нагрузкам и поддержание аэродинамической формы обшивки крыла. Для установки всех нервюр на крыло коммерческого воздушного судна обычно требуются тысячи крепежных элементов. Эти действия являются критическим путем при сборке летательного аппарата. Затраты на крепежные элементы могут быть самой большой частью затрат на крыло. Крепежные элементы обычно устанавливают в один или два ряда сквозь "пятки срезных поперечин" по периферии ассиметричной нервюры. В настоящем документе предоставлено изобретение, выполненное в отношении этих и других соображений.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Представлены конструкция симметричной нервюры и способы ее выполнения. Конструкционная распорка содержит центральную плоскость распорки и множество ребер жесткости распорки, а также симметрична относительно указанной центральной плоскости. На периферии конструкции симметричной нервюры выполнены выступ или пятка срезной поперечины. В указанном выступе выполнено крепежное отверстие, которое содержит центральную линию крепежного отверстия, выровненную с центральной плоскостью распорки. В конструкционной распорке выполнен вырез возле указанного крепежного отверстия, а на противоположных сторонах этого выреза с указанным выступом соединены две опорные стойки.
Таким образом, симметричная форма конструкции симметричной крыльевой нервюры обеспечивает возможность установки одного ряда больших крепежных элементов по периферии указанной конструкции нервюры на ее плоскости симметрии. Симметричная конструкция крыльевой нервюры улучшает эффективность траектории действия нагрузок во время полета и в результате уменьшает количество крепежных элементов для установки конструкции симметричной крыльевой нервюры, что уменьшает общей вес как конструкции крыльевой нервюры, так и летательного аппарата. Это снижает себестоимость крыльевой конструкции летательного аппарата благодаря потребности в меньшем количестве крепежных элементов. Кроме того, более эффективная траектория действия нагрузок уменьшает вес крыла благодаря потребности в меньшем количестве металла или композитного материала для выдерживания той же аэродинамической нагрузки.
В конфигурации симметричная конструкция нервюры содержит конструкционную распорку, крепежное отверстие, вырез и две опорные стойки. Конструкционная распорка содержит центральную плоскость распорки и множество ребер жесткости распорки, а также симметрична относительно указанной центральной плоскости. На периферии симметричной конструкции нервюры выполнен выступ. Крепежное отверстие выполнено в указанном выступе и содержит центральную линию крепежного отверстия, выровненную с центральной плоскостью распорки. В конструкционной распорке выполнен вырез возле указанного крепежного отверстия. Две опорные стойки соединены с указанным выступом на противоположных сторонах этого выреза.
В другой конфигурации согласно способу выполнения симметричной конструкции нервюры обеспечивают конструкционную распорку, содержащую центральную плоскость распорки и множество ребер жесткости распорки, при этом симметричную относительно указанной центральной плоскости. Согласно способу дополнительно обеспечивают выступ, выполненный на периферии симметричной конструкции нервюры, и обеспечивают крепежное отверстие, выполненное в указанном выступе и содержащее центральную линию крепежного отверстия, выровненную с центральной плоскостью распорки. Согласно способу дополнительно обеспечивают вырез в конструкционной распорке возле крепежного отверстия, а также обеспечивают две опорные стойки, соединенные с выступом на противоположных сторонах этого выреза.
В дополнительной конфигурации согласно способу одностороннего крепления симметричной конструкции нервюры устанавливают симметричную конструкцию нервюры в сборочное положение. Симметричная конструкция нервюры содержит конструкционную распорку, содержащую центральную плоскость распорки и множество ребер жесткости распорки, при этом симметричную относительно указанной центральной плоскости, и выступ, выполненный на периферии симметричной конструкции нервюры. Симметричная конструкция нервюры дополнительно содержит сборочную сторону, содержащую одну из следующих сторон: первую сторону симметричной конструкции нервюры относительно центральной плоскости распорки или вторую сторону симметричной конструкции нервюры, противоположную первой стороне относительно центральной плоскости распорки. Симметричная конструкция нервюры дополнительно содержит крепежное отверстие из множества крепежных отверстий, выполненных в указанном выступе и содержащих центральную линию крепежного отверстия, выровненную с центральной плоскостью распорки. В конструкционной распорке выполнен вырез возле указанного крепежного отверстия, а две опорные стойки соединены с указанным выступом на противоположных сторонах этого выреза. Способ дополнительно вставляет один крепежный элемент из крепежа в указанный вырез в конструкционной распорке только со сборочной стороны и помещает указанный крепежный элемент в крепежное отверстие только со сборочной стороны. Согласно способу дополнительно вставляют крепежный инструмент в указанный вырез в симметричной конструкции нервюры только со сборочной стороны и соединяют этот крепежный инструмент с указанным крепежным элементом. Согласно способу дополнительно манипулируют крепежным инструментом только со сборочной стороны для того, чтобы присоединить указанный крепежный элемент по меньшей мере к одному объекту.
Это краткое описание предоставлено для ознакомления с набором идей в упрощенной форме, которые дополнительно описаны ниже в подробном описании. Это краткое описание не предназначено для идентификации ключевых признаков или существенных признаков заявленного объекта изобретения, а также не предназначено для использования в качестве помощи в определении объема заявленного объекта изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Более полное понимание конфигураций настоящего изобретения может быть получено при обращении к подробному описанию и формуле изобретения при рассмотрении в сочетании с нижеследующими чертежами, на которых подобные ссылочные номера относятся к аналогичным элементам. Чертежи предоставлены для облегчения понимания настоящего раскрытия без ограничения широты, объема, масштаба или применимости настоящего раскрытия. Чертежи необязательно выполнены в масштабе.
На фиг. 1 представлено изображение блок-схемы примерной методологии изготовления и обслуживания летательного аппарата.
На фиг. 2 предоставлено изображение примерной структурной схемы летательного аппарата.
На фиг. 3 предоставлено изображение ассиметричной крыльевой нервюры.
На фиг. 4 предоставлено изображение симметричной крыльевой нервюры в соответствии с конфигурацией настоящего изобретения.
На фиг. 5 предоставлено изображение существующей ассиметричной крыльевой нервюры, показывающее примерное количество требуемых крепежных элементов.
На фиг. 6 предоставлено изображение симметричной крыльевой нервюры, показывающее меньшее количество крепежных элементов, требуемое в соответствии с конфигурацией настоящего изобретения по сравнению с количеством крепежных элементов, требуемых для ассиметричной крыльевой нервюры с фиг. 5.
На фиг. 6А представлено изображение увеличенного вида части симметричной конструкции крыльевой нервюры в соответствии с конфигурацией настоящего изобретения.
На фиг. 7 предоставлено изображение симметричной крыльевой нервюры, установленной в крыло летательного аппарата, в соответствии с конфигурацией настоящего изобретения.
На фиг. 8 представлено изображение увеличенного вида части симметричной конструкции крыльевой нервюры, изображающее термоусадочный соединительный ремонтный элемент в соответствии с конфигурацией настоящего изобретения.
На фиг. 9 представлено изображение увеличенного вида части симметричной конструкции крыльевой нервюры, показывающей конфигурацию срезной поперечины в соответствии с конфигурацией настоящего изобретения.
На фиг. 10 предоставлено совмещенное изображение, сравнивающее поперечное сечение срезной поперечины в соответствии с конфигурацией настоящего изобретения с поперечным сечением существующей срезной поперечины.
На фиг. 11 предоставлено изображение расположения симметричной конструкции крыльевой нервюры в сборочном положении для крепления симметричной конструкции нервюры с каждой стороны в соответствии с конфигурацией настоящего изобретения и сравнение с положением ассиметричной крыльевой конструкции в сборочном положении.
На фиг. 12 предоставлено изображение примерной блок-схемы, показывающей процесс конфигурации симметричной крыльевой нервюры в соответствии с конфигурацией настоящего изобретения.
На фиг. 13 предоставлено изображение примерной блок-схемы, изображающей процесс одностороннего крепления симметричной конструкции нервюры в соответствии с конфигурацией настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Следующее подробное описание является примерным по характеру и не предназначено для ограничения настоящего изобретения или заявки и использует конфигурации настоящего изобретения. Описания конкретных устройств, технологий и применений предоставлены только в качестве примеров. Модификации примеров, описанных в настоящем документе, будут легко понятны специалистам в области техники, а основные принципы, заданные в настоящем документе, могут быть применены к другим примерам и применениям без отхода от сущности и объема настоящего изобретения. Кроме того, нет намерения ограничиваться какой-либо выраженной или подразумеваемой теорией, представленной в предшествующих области техники, уровне техники, сущности изобретения или последующем подробном описании. Объем настоящего изобретения должен быть согласован в соответствии с формулой изобретения и не должен быть ограничен примерами, описанными и изображенными в настоящем документе.
Конфигурации настоящего изобретения могут быть описаны в настоящем документе в терминах функциональных и/или логических блоковых компонентов и различных производственных этапов. Следует понимать, что такие блоковые компоненты могут быть реализованы посредством любого количества компонентов аппаратного, программного и/или программно-аппаратного обеспечения, выполненных с обеспечением возможности выполнения предусмотренных функций. Для краткости, обычные технологии и компоненты, относящиеся к летательному аппарату, компонентам летательного аппарата, аспектам изготовления летательного аппарата и другим функциональным аспектам указанных систем (и их отдельных рабочих компонентов) могут не быть подробно описаны в настоящем документе. Кроме того, специалистам в области техники будет понятно, что конфигурации настоящего изобретения могут быть осуществлены в сочетании с множеством конструкционных корпусов, а также, что конфигурации, описанные в настоящем документе, являются только примерными конфигурациями настоящего изобретения.
Конфигурации настоящего изобретения описаны в настоящем документе в контексте некоторых неограничительных применений, а именно, в летательном аппарате. Однако конфигурации настоящего изобретения не ограничены таким летательным аппаратом, а технологии, описанные в настоящем документе, также могут быть использованы в других применениях. Например, конфигурации могут быть применимы в подводных лодках, космических летательных аппаратах, гидропланах и других применениях, использующих конструкционную нервюру.
После прочтения этого описания специалистам в области техники будет понятно, что нижеследующие примеры и конфигурации настоящего изобретения не ограничены работой в соответствии с этими примерами. Могут быть использованы другие конфигурации, а также могут быть выполнены конструкционные изменения без отклонения от сущности примерных конфигураций настоящего изобретения.
Более конкретно обратимся к чертежам, где конфигурации настоящего изобретения могут быть описаны в контексте примерного способа 100 (способ 100) обслуживания и изготовления летательного аппарата, как показано на фиг. 1, и летательного аппарата 200, как показано на фиг. 2. Во время предпроизводственного этапа способ 100 может включать описание и разработку 104 летательного аппарата 200 и материального снабжения 106. Во время производственного этапа происходит изготовление 108 (процесс 108) компонентов и компоновочных узлов и интеграция 110 систем летательного аппарата. После чего летательный аппарат 200 может проходить сертификацию и доставку 112 для ввода в эксплуатацию 114. Во время эксплуатации покупателем для летательного аппарата 200 может быть назначено расписание планового технического обеспечения и обслуживания 116 (которое также может содержать модификацию, переконфигурацию, переоборудование и тому подобное).
Каждый из указанных процессов способа 100 может быть выполнен или проведен системным интегратором, третьей стороной и/или оператором (т.е. покупателем). Для целей этого описания системный интегратор может содержать, например, среди прочего любое количество изготовителей летательных аппаратов и субподрядчиков главных систем; третья сторона может содержать, например, среди прочего любое количество изготовителей, субподрядчиков и поставщиков; а оператор может содержать, например, среди прочего авиакомпанию, лизинговую компанию, военный объект, обслуживающую организацию; и тому подобное.
Как показано на фиг. 2, летательный аппарат 200, выполненный при помощи способа 100, может содержать корпус 218 летательного аппарата с множеством систем 220 и внутренней частью 222. Примеры высокоуровневых систем из систем 220 содержат по меньшей мере одну из движительной системы 224, электрической системы 226, гидравлической системы 228 и системы 230 для контроля за состоянием окружающей среды и по меньшей мере одну симметричную крыльевую нервюру со срезной поперечиной 232, скрепленной с центральной плоскостью. Также может быть включено любое количество других систем. Хотя изображен аэрокосмический пример, конфигурации настоящего изобретения могут быть применены и в других отраслях промышленности.
Устройство и способы, предоставленные в настоящем документе, могут быть применены во время любого по меньшей мере одного из этапов способа 100. Например, компоненты и компоновочные узлы, соответствующие производственному процессу 108, могут быть произведены или изготовлены способом, аналогичным способу выполнения компонентов и компоновочных узлов, произведенных в то же время, когда летательный аппарат 200 был в эксплуатации. Кроме того, по меньшей мере одна конфигурация устройства, конфигурация способа или их комбинация может быть использована в течение производственных процессов 108 и 110, например, по существу упрощая сборку летательного аппарата 200 или снижая соответствующие затраты. Аналогично, по меньшей мере одна конфигурация устройства, конфигурация способа или их комбинация может быть применена в то время, когда летательный аппарат 200 был в эксплуатации, например, среди прочего для технического обеспечения и обслуживания 116.
На фиг. 3 представлено изображение ассиметричной конструкции 300 крыльевой нервюры существующей конфигурации, изображающее первую сторону 302 и вторую сторону 304, противоположную первой стороне 302. Ассиметричная конструкция 300 крыльевой нервюры может вызывать трещины на пятках 306 нервюры, происходящих из отверстий для присоединения к панелям оболочки и вызванных высокими нагрузками и типом материала, использованного для изготовления ассиметричной конструкции 300 крыльевой нервюры. Ассиметричная конструкция 300 крыльевой нервюры также может вызывать трещины на вертикальной кромке 308 ассиметричной конструкции 300 крыльевой нервюры.
На фиг. 4 предоставлено изображение симметричной конструкции 400 крыльевой нервюры, изображающее первую сторону 402 и вторую сторону 404, противоположную первой стороне 402, в соответствии с конфигурацией настоящего изобретения. Симметричная конструкция 400 крыльевой нервюры содержит срезные поперечины 406 и конструкционные распорки 408. Симметричная конструкция 400 крыльевой нервюры выполнена с обеспечением возможности устранения внецентренной нагрузки и, таким образом, повышения эффективности траектории действия нагрузок во время полета, как будет более подробно объяснено ниже.
На фиг. 5 предоставлено изображение существующей ассиметричной конструкции 500 крыльевой нервюры, показывающее некоторое количество требуемых крепежных элементов 502. Хотя на фиг. 5 изображено некоторое количество крепежных элементов 502 на одной стороне существующей ассиметричной конструкции 500 крыльевой нервюры, равное количество крепежных элементов также требуется на противоположной стороне. Таким образом, существующая ассиметричная конструкция 500 крыльевой нервюры требует выполнения сборочных операций на обеих сторонах существующей ассиметричной конструкции 500 крыльевой нервюры.
На фиг. 6 предоставлено изображение симметричной конструкции 600 крыльевой нервюры, показывающее меньшее количество крепежных элементов 602, требуемых в соответствии с конфигурацией настоящего изобретения, по сравнению с количеством крепежных элементов 502, требуемых для ассиметричной конструкции 500 крыльевой нервюры с фиг. 5. Симметричная форма симметричной конструкции 600 крыльевой нервюры обеспечивает возможность установки одного ряда больших крепежных элементов 604 по периферии 728 (фиг. 7) симметричной конструкции 600 нервюры, выровненной с центральной плоскостью 608 (фиг. 6А) конструкционной распорки 408. Таким образом, большие крепежные элементы 604 расположены в одной плоскости с центральной плоскостью 608 распорки и устраняют внецентренную нагрузку, тем самым повышая эффективность траектории действия нагрузок во время полета, в результате чего уменьшается количество больших крепежных элементов, требуемых для установки нервюры.
Например, примерно 63 крепежных элемента могут потребоваться для установки ассиметричной конструкции 500 крыльевой нервюры по сравнению с примерно 22 крепежными элементами 602, требуемыми для установки симметричной конструкции 600 крыльевой нервюры. Таким образом, выполняется существенная экономия затрат и веса для симметричной конструкции 600 крыльевой нервюры и летательного аппарата 200.
На фиг. 6А представлено изображение увеличенного вида 600А части симметричной конструкции 600 крыльевой нервюры в соответствии с конфигурацией настоящего изобретения. На увеличенном виде 600А изображены: срезная поперечина 406, конструкционная распорка 408 (распорка нервюры), пятка 610 срезной поперечины, конструкционная хорда 612 распорки (хорда нервюры), конструкционное ребро 614 жесткости распорки и опорная стойка 616 срезной поперечины. Центральная плоскость 608 распорки показана в поперечном сечении по линии АА.
На фиг. 7 предоставлено изображение симметричной конструкции 400, 600 крыльевой нервюры, установленной в крыло 704 летательного аппарата 200, 702, в соответствии с конфигурацией настоящего изобретения. Симметричная конструкция 600 крыльевой нервюры содержит конструкционную распорку 408, содержащую центральную плоскость 608 распорки (фиг. 6А) и ребра жесткости 614 распорки, при этом симметричную относительно центральной плоскости 608 распорки. Конструкционная распорка 408 выполнена с обеспечением возможности отделения крепежных отверстий 706. Выступ 714 выполнен на периферии симметричной конструкции 400, 600 крыльевой нервюры. Выступ 714 может содержать пятку 610 срезной поперечины. Крепежное отверстие 706 выполнено в выступе 714 и содержит центральную линию 718 крепежного отверстия, выровненную с центральной плоскостью 608 распорки. Открытая поверхность 720 выступа 714 выполнена возле крепежного отверстия 706. Отверстие, такое как вырез 620 срезной поперечины, выполнено в конструкционной распорке 408 возле крепежного отверстия 706. Две опорные стойки 724 и 726 соединены с выступом 714 на противоположных сторонах выреза 620 срезной поперечины. Опорные стойки 724 и 726 могут содержать конструкционное ребро 614 жесткости распорки или другой опорный элемент. Вырез 620 срезной поперечины обеспечивает допуск 710 на зазор вдоль опорных стоек 724, 726 и задает объем, размеры которого выполнены с обеспечением возможности приема большого крепежного элемента 604 и инструментального компонента 712 для крепления большого крепежного элемента 604. Большой крепежный элемент 604 и крепежный элемент 604 в настоящем документе могут быть использованы равнозначно.
На фиг. 8 представлено изображение увеличенного вида 800 части симметричной конструкции 600 крыльевой нервюры, изображающее термоусадочный соединительный ремонтный элемент 802 в соответствии с конфигурацией настоящего изобретения. Термоусадочный соединительный ремонтный элемент 802 покрывает крепежное отверстие 706 и внутренние поверхности 730 (фиг. 7) выреза 620 срезной поперечины конструкционной распорки 408. Направление 804 наружу и направление 806 от центра к борту указывают примерную ориентацию выреза 620 срезной поперечины. Термоусадочный соединительный ремонтный элемент 802 используют при событиях, аномально возникающих в отношении срезной поперечины 406 на внутренних поверхностях 730 выреза 620 срезной поперечины. Указанная аномалия может содержать, например, среди прочего выемку, царапину, дефект изготовления и другую аномалию. Термоусадочный соединительный ремонтный элемент 802 обеспечивает дополнительную прочность вырезу 620 срезной поперечины для восстановления его прочности, которая может быть снижена указанной аномалией. Термоусадочный соединительный ремонтный элемент 802 может быть предварительно изготовлен с использованием такого же материала (например, алюминия, композитного материала или другого подходящего материала), что и симметричная конструкция 600 нервюры, и прилегать перекрывающимся образом. Установка может быть выполнена посредством охлаждения термоусадочного соединительного ремонтного элемента 802 таким образом, что термоусадочный соединительный ремонтный элемент 802 термически сжимается таким образом, что возможна подгонка с допуском (например, возможна в течение краткого периода времени).
На фиг. 9 представлено изображение увеличенного вида 900 части симметричной конструкции 600 крыльевой нервюры, показывающей конфигурацию срезной поперечины 406 в соответствии с конфигурацией настоящего изобретения.
На фиг. 10 предоставлено совмещенное изображение, сравнивающее поперечное сечение 1002 срезной поперечины 406 симметричной конструкции 600 крыльевой нервюры в соответствии с конфигурацией настоящего изобретения с поперечным сечением 1004 срезной поперечины 310 ассиметричной конструкции 300 крыльевой нервюры. Один большой крепежный элемент, такой как большой крепежный элемент 604 в выступе 714, снижает требования к размеру заготовки (размеру материала), как показано при помощи внешней границы исходной заготовки (внешней границы исходного материала) срезной поперечины 406. Напротив, использование множественных крепежных элементов 502, как требует ассиметричная конструкция 300 крыльевой нервюры, приводит к большей внешней границе 1008 заготовки, чем граница 1006.
Это происходит потому, что требования по прочности предписывают минимальное краевое расстояние от центральной линии крепежного отверстия до края части, такой как срезная поперечина 310, 406. Размер d1 1010 задает минимальное краевое расстояние, требуемое для центральной линии 718 крепежного отверстия (фиг. 7) до края 1014 срезной поперечины 406 симметричной конструкции 600 крыльевой нервюры. Аналогично, размер d2 1012 задает минимальное краевое расстояние, требуемое для центральной линии 1016 крепежного отверстия до края 1018 срезной поперечины 310 асимметричной конструкции 300 крыльевой нервюры. Как показано на фиг. 10, расстояние d1 1010 меньше расстояния d2 1012.
На фиг. 11 предоставлено изображение расположения 1100, 1104 симметричной конструкции 600 крыльевой нервюры в сборочном положении для крепления симметричной конструкции 600 нервюры с каждой стороны в соответствии с конфигурацией настоящего изобретения и сравнение с положением 1106 ассиметричной крыльевой конструкции 300 (существующей ассиметричной конструкции 300 крыльевой нервюры) в сборочном положении. Как показано в расположении 1100, 1104, симметричная конструкция 600 крыльевой нервюры содержит сборочную сторону, содержащую либо первую сторону 1108 относительно центральной плоскости 608 распорки (фиг. 6А), либо вторую сторону 1110, противоположную первой стороне 1108, относительно центральной плоскости 608 распорки.
Таким образом, большой крепежный элемент 604 вставлен в вырез 620 срезной поперечины либо со стороны 1108, либо со стороны 1110 выреза 620 срезной поперечины. Большой крепежный элемент 604 расположен в крепежном отверстии 706 либо на стороне 1108, либо на стороне 1110 выреза 620 срезной поперечины. Крепежный инструмент 712, 1102 (инструментальный компонент 712, 1102) выставлен в вырез 620 срезной поперечины либо на стороне 1108, либо на стороне 1110 выреза 620 срезной поперечины. Крепежный инструмент 712, 1102 соединен с большим крепежным элементом 604. Таким образом, крепежным инструментом 712, 1102 можно работать либо со стороны 1108, либо со стороны 1110 выреза 620 срезной поперечины для соединения большого крепежного элемента 604 по меньшей мере с одним объектом, таким как стыкуемая панель обшивки 716.
В отличие от расположения 1100, 1104 симметричной конструкции 600 крыльевой нервюры, расположение 1106 существующей ассиметричной конструкции 300 крыльевой нервюры в сборочном положении изображает крепежный элемент 502, вставленный в срезную поперечину 310 ассиметричной крыльевой конструкции 300 с одной ее стороны. Таким образом, крепежным инструментом, таким как крепежный инструмент 712, 1102, работают с одной стороны 1112 существующей ассиметричной крыльевой конструкции 300 для соединения крепежного элемента 502 по меньшей мере с одним объектом, таким как стыкуемая панель обшивки 716. Таким образом, существующая ассиметричная крыльевая конструкция 300 может требовать выполнения сборочных операций на обеих сторонах (например для крепления крепежных элементов на обеих сторонах, поскольку они могут быть недоступны с одной стороны) существующей ассиметричной крыльевой конструкции 300. Таким образом, существующие конструкции крыльевых нервюр могут ограничивать сборочные опции.
На фиг. 12 предоставлено изображение примерной блок-схемы, показывающей процесс конфигурации симметричной крыльевой нервюры в соответствии с конфигурацией настоящего изобретения. Различные задачи, выполненные в связи с процессом 1200, могут быть выполнены механически, посредством программного, аппаратного, программно-аппаратного обеспечении или любых их комбинаций. Для иллюстративных целей следующее описание процесса 1200 может ссылаться на элементы, упомянутые выше в связи с фиг. 1-2 и 6-11. В некоторых конфигурациях части процесса 1200 могут быть выполнены при помощи различных элементов симметричной конструкции 400, 600 крыльевой нервюры, таких как: вырезы 620 срезной поперечины, конструкционная распорка 408, крепежные отверстия 706, выступ 714, периферия 728, центральная линия 718 крепежного отверстия, центральная плоскость 608 распорки, опорные стойки 724 и 728 выреза 620 срезной поперечины, допуск на зазор 710, инструментальный компонент 712, 1102 и т.п. Процесс 1200 может иметь функции, материал и конструкции, которые аналогичны конфигурациям, показанным на фиг. 1-2 и 6-11. Соответственно, общие признаки, функции и элементы могут не быть избыточно описаны в настоящем документе.
Процесс 1200 может начинаться с выполнения конструкционной распорки, содержащей центральную плоскость распорки и множество ребер жесткости распорки, при этом симметричную относительно указанной центральной плоскости (задача 1202).
Продолжением процесса 1200 может быть выполнение выступа, выполненного на периферии симметричной конструкции нервюры (задача 1204).
Продолжением процесса 1200 может быть выполнение крепежного отверстия, выполненного в указанном выступе и содержащего центральную линию крепежного отверстия, выровненную с центральной плоскостью распорки (задача 1206).
Продолжением процесса 1200 может быть выполнение выреза в конструкционной распорке возле крепежного отверстия (задача 1208).
Продолжением процесса 1200 может быть выполнение двух опорных стоек, соединенных с указанным выступом на противоположных сторонах этого выреза (задача 1210).
Продолжением процесса 1200 может быть выполнение выреза для определения объема, размеры которого выполнены с обеспечением возможности приема крепежного элемента и инструментального компонента для крепления этого крепежного элемента (задача 1212).
Продолжением процесса 1200 может быть выполнение выреза для обеспечения допуска на зазор вдоль двух опорных стоек (задача 1214).
Продолжением процесса 1200 может быть покрытие крепежного отверстия и внутренних поверхностей указанного выреза термоусадочным соединительным ремонтным элементом (задача 1216).
Продолжением процесса 1200 может быть установка одного ряда крепежных элементов на центральную плоскость конструкционной распорки симметричной конструкции нервюры, обеспечивающая узкую ширину этой симметричной конструкции нервюры (задача 1218).
Продолжением процесса 1200 может быть выполнение указанного выреза для охвата выреза срезной поперечины, содержащего один крепежный элемент из указанного крепежа в выступе, обеспечивающее уменьшенный размер заготовки (задача 1220).
Продолжением процесса 1200 может быть установка симметричной конструкции нервюры в крыло летательного аппарата (задача 1222).
На фиг. 13 предоставлено изображение примерной блок-схемы, изображающей процесс одностороннего крепления симметричной конструкции нервюры в соответствии с конфигурацией настоящего изобретения. Различные задачи, выполненные в связи с процессом 1300, могут быть выполнены механически, посредством программного, аппаратного, программно-аппаратного обеспечения или любых их комбинаций. Для иллюстративных целей следующее описание процесса 1300 может ссылаться на элементы, упомянутые выше в связи с фиг. 1-2, 4 и 6-11. В некоторых конфигурациях части процесса 1300 могут быть выполнены при помощи различных элементов симметричной конструкции 400, 600 крыльевой нервюры, таких как: вырезы 620 срезной поперечины, конструкционная распорка 408, крепежные отверстия 706, выступ 714, периферия 728, конструкционная распорка 408, центральная линия 718 крепежного отверстия, центральная плоскость 608 распорки, опорные стойки 724 и 728, вырез 620 срезной поперечины, допуск на зазор 710, инструментальный компонент 712, 1102 и т.п. Процесс 1300 может иметь функции, материал и конструкции, которые аналогичны конфигурациям, показанным на фиг. 1-2, 4 и 6-11. Соответственно, общие признаки, функции и элементы могут не быть избыточно описаны в настоящем документе.
Процесс 1300 может начинаться с расположения симметричной конструкции нервюры в сборочное положение (задача 1302). Симметричная конструкция крыльевой нервюры содержит: конструкционную распорку, содержащую центральную плоскость распорки и множество ребер жесткости распорки и симметричную относительно этой центральной плоскости распорки; сборочную сторону, содержащую одну из следующих сторон: первой стороны симметричной конструкции нервюры относительно центральной плоскости распорки или второй стороны симметричной конструкции нервюры, противоположной первой стороне относительно центральной плоскости распорки; выступ, выполненный по периферии симметричной конструкции нервюры; крепежное отверстие из множества крепежных отверстий, выполненных в указанном выступе и содержащих центральную линию крепежного отверстия, выровненную с центральной плоскостью распорки; вырез, выполненный в конструкционной распорке возле указанного крепежного отверстия; и две опорные стойки, соединенные с указанным выступом на противоположных сторонах указанного выреза.
Продолжением процесса 1300 может быть вставка крепежного элемента в вырез в симметричной конструкции нервюры только со сборочной стороны (задача 1304).
Продолжением процесса 1300 может быть расположение крепежного элемента в крепежном отверстии только со сборочной стороны (задача 1306).
Продолжением процесса 1300 может быть вставка крепежного инструмента в вырез в симметричной конструкции нервюры только со сборочной стороны (задача 1308).
Продолжением процесса 1300 может быть соединение крепежного инструмента с указанным крепежным элементом (задача 1310).
Продолжением процесса 1300 может быть манипулирование крепежным инструментом только со сборочной стороны для того, чтобы присоединить указанный крепежный элемент по меньшей мере к одному объекту (задача 1312).
Продолжением процесса 1300 может быть установка одного ряда крепежных элементов на центральную плоскость конструкционной распорки симметричной конструкции нервюры, обеспечивающая узкую ширину этой симметричной конструкции нервюры (задача 1314).
Продолжением процесса 1300 может быть установка симметричной конструкции нервюры в крыло летательного аппарата (задача 1316).
Таким образом, предоставлена симметричная конструкция распорки, которая обеспечивает возможность обеспечения одного ряда больших крепежных элементов по центральной линии. Таким образом, используют меньшее количество крепежных элементов, что связано со снижением себестоимости. Использование меньшего количества крепежных элементов для установки симметричной конструкции нервюры в крыло летательного аппарата также обеспечивает более гладкую аэродинамическую крыльевую поверхность, уменьшенное сопротивление летательного аппарата и улучшенные летно-технические характеристики. Один ряд крепежных элементов по центральной линии означает, что исходный размер заготовки может быть уменьшен наряду с соответствующими затратами. Разработка симметричной нервюры означает улучшенную траекторию действия нагрузки и более легкую, более надежную разработку. Особые вырезы симметричной конструкции нервюры для крепежных элементов означают, что установка может быть выполнена с любой стороны этих вырезов. Кроме того, меньшее количество крепежных элементов означает меньшее воздействие электромагнитных эффектов и снижение затрат/веса.
Дополнительно, настоящее изобретение содержит конфигурации в соответствии со следующими пунктами:
1. Симметричная конструкция нервюры, содержащая:
конструкционную распорку, содержащую центральную плоскость распорки и множество ребер жесткости распорки, а также симметричную относительно указанной центральной плоскости;
выступ, выполненный на периферии симметричной конструкции нервюры;
крепежное отверстие, выполненное в выступе и содержащее центральную линию крепежного отверстия, выровненную с центральной плоскостью распорки;
вырез, выполненный в конструкционной распорке возле указанного крепежного отверстия; и
две опорные стойки, соединенные с указанным выступом на противоположных сторонах этого выреза.
2. Симметричная конструкция нервюры по п. 1, в которой конструкционная распорка выполнена с обеспечением возможности отделения крепежных отверстий.
3. Симметричная конструкция нервюры по п. 1, дополнительно содержащая крепежный элемент, выровненный с центральной плоскостью конструкционной распорки и выполненный с обеспечением возможности устранения внецентренной нагрузки.
4. Симметричная конструкция нервюры по п. 1, в которой указанный вырез задает объем, размеры которого выполнены с обеспечением возможности приема крепежного элемента и инструментального компонента для крепления этого крепежного элемента.
5. Симметричная конструкция нервюры по п. 1, в которой указанный вырез содержит допуск на зазор вдоль двух опорных стоек.
6. Симметричная конструкция нервюры по п. 1, в которой крепежное отверстие и внутренние поверхности указанного выреза покрыты термоусадочным соединительным ремонтным элементом.
7. Симметричная конструкция нервюры по п. 1, в которой один ряд крепежных элементов установлен на центральной плоскости конструкционной распорки, обеспечивая узкую ширину этой симметричной конструкции нервюры.
8. Симметричная конструкция нервюры по п. 1, в которой эта симметричная конструкция нервюры установлена в крыло летательного аппарата.
9. Симметричная конструкция нервюры по п. 1, в которой указанный вырез содержит вырез срезной поперечины, а выступ содержит пятку срезной поперечины.
10. Симметричная конструкция нервюры по п. 9, дополнительно содержащая один крепежный элемент в пятке срезной поперечины, обеспечивающий уменьшенный размер заготовки.
11. Способ выполнения симметричной конструкции нервюры, включающий:
выполнение конструкционной распорки, содержащей центральную плоскость распорки и множество ребер жесткости распорки, а также симметричной относительно указанной центральной плоскости;
выполнение выступа, выполненного на периферии симметричной конструкции нервюры;
выполнение крепежного отверстия, выполненного в указанном выступе и содержащего центральную линию крепежного отверстия, выровненную с центральной плоскостью распорки;
выполнение выреза в конструкционной распорке возле крепежного отверстия; и
выполнение двух опорных стоек, соединенных с указанным выступом на противоположных сторонах этого выреза.
12. Способ по п. 11, дополнительно включающий выполнение указанного выреза для определения объема, размеры которого выполнены с обеспечением возможности приема крепежного элемента и инструментального компонента для крепления этого крепежного элемента.
13. Способ по п. 11, дополнительно включающий выполнение указанного выреза для обеспечения допуска на зазор вдоль двух опорных стоек.
14. Способ по п. 11, дополнительно включающий покрытие внутренних поверхностей указанного выреза и крепежного отверстия термоусадочным соединительным ремонтным элементом.
15. Способ по п. 11, дополнительно включающий установку одного ряда крепежных элементов на центральную плоскость конструкционной распорки симметричной конструкции нервюры, обеспечивающую узкую ширину этой симметричной конструкции нервюры.
16. Способ по п. 11, дополнительно включающий установку указанной симметричной конструкции нервюры в крыло летательного аппарата.
17. Способ по п. 11, дополнительно включающий выполнение указанного выреза, содержащего вырез срезной поперечины, который содержит один крепежный элемент в выступе, обеспечивающее уменьшенный размер заготовки.
18. Способ одностороннего крепления симметричной конструкции нервюры, включающий:
расположение симметричной конструкции нервюры в сборочном положении, при этом симметричная конструкция нервюры содержит:
конструкционную распорку, содержащую центральную плоскость распорки и множество ребер жесткости распорки, при этом симметричную относительно указанной центральной плоскости;
сборочную сторону, содержащую одну из следующих сторон: первой стороны симметричной конструкции нервюры относительно центральной плоскости распорки или второй стороны симметричной конструкции нервюры, противоположной первой стороне относительно центральной плоскости распорки;
выступ, выполненный на периферии симметричной конструкции нервюры;
крепежное отверстие из множества крепежных отверстий, выполненных в выступе и содержащих центральную линию крепежного отверстия, выровненную с центральной плоскостью распорки;
вырез, выполненный в конструкционной распорке возле указанного крепежного отверстия; и
две опорные стойки, соединенные с указанным выступом на противоположных сторонах этого выреза;
вставку крепежного элемента из множества крепежных элементов в указанный вырез в симметричной конструкции нервюры только со сборочной стороны;
расположение крепежного элемента в крепежном отверстии только со сборочной стороны;
вставку крепежного инструмента в вырез в симметричной конструкции нервюры только со сборочной стороны;
соединение крепежного инструмента с указанным крепежным элементом; и
манипулирование крепежным инструментом только со сборочной стороны для того, чтобы присоединить указанный крепежный элемент по меньшей мере к одному объекту.
19. Способ по п. 18, дополнительно включающий установку одного ряда крепежных элементов на центральную плоскость конструкционной распорки симметричной конструкции нервюры, обеспечивающую узкую ширину этой симметричной конструкции нервюры.
20. Способ по п. 18, дополнительно включающий установку указанной симметричной конструкции нервюры в крыло летательного аппарата.
Хотя в вышеприведенном подробном описании была представлена по меньшей мере одна примерная конфигурация, следует понимать, что существует огромное количество вариантов. Также следует понимать, что примерная конфигурация или примерные конфигурации, описанные в настоящем документе, не предназначены для ограничения объема, применимости или конфигурации объекта настоящего изобретения любым образом. Предпочтительно, вышеприведенное подробное описание обеспечит специалистам в области техники удобную карту последовательности операций, реализующую вышеописанную конфигурацию или конфигурации. Следует понимать, что могут быть выполнены различные изменения в функциях и расположении элементов без отклонения от объема, заданного формулой изобретения, которая включает известные эквиваленты, а также эквиваленты, прогнозируемые в будущем в момент времени подачи этой патентной заявки.
Вышеприведенное описание ссылается на элементы или узлы или признаки, которые "соединены" или "связаны" вместе. Как использовано в настоящем документе, если однозначно не указано иное, понятие "соединенный" следует интерпретировать, как означающее, что один элемент/узел/признак прямо соединен (или прямо взаимодействует) с другим элементом/узлом/признаком, при этом не обязательно механическим способом. Аналогично, если однозначно не указано иное, понятие "связанный" следует интерпретировать, как означающее, что один элемент/узел/признак прямо или непрямо соединен (или прямо или непрямо взаимодействует) с другим элементом/узлом/признаком, при этом не обязательно механическим способом. Таким образом, хотя на фиг. 1-2, 4, 6, 7-9 и 11 изображены примерные расположения элементов, в конфигурации настоящего изобретения могут присутствовать дополнительные промежуточные элементы, устройства, признаки или компоненты.
Термины и фразы, использованные в настоящем документе, а также их вариации, если однозначно не указано иное, следует толковать, как неограничительные, в противоположность ограничительным. В качестве примеров вышеизложенного: термин "включающий" следует читать, как означающий "включающий помимо прочего" или подобное; термин "пример" использован для предоставления примерных частных случаев указанного термина в обсуждении, не исчерпывающего или ограничивающего их перечисление; и прилагательные, такие как "обычный", "традиционный", "нормальный", "стандартный", "известный" и термины аналогичного значения, не следует толковать, как ограничивающие указанный описанный элемент, до заданного временного периода или до элемента, доступного на дату заданного момента времени, но, напротив, следует читать, как охватывающий обычные, традиционные, нормальные или стандартные технологии, которые могут быть доступны или известны в настоящее время или в любое время в будущем.
Аналогично, группу элементов, связанных с помощью соединения "и" не следует читать, как требующую, чтобы каждый и все из этих элементов были представлены в указанной группе, а предпочтительно следует читать, как понятие "и/или", если однозначно не указано иное. Аналогично, группу элементов, связанных с помощью соединения "или" не следует читать, как требующую взаимной исключительности среди этой группы, а предпочтительно следует читать, как понятие "и/или", если однозначно не указано иное.
Кроме того, хотя единицы, элементы или компоненты настоящего изобретения могут быть описаны или заявлены в единственном числе, множественное их число предполагается находящимся в рамках его объема, если ограничение до единственного числа не указано однозначным образом. Наличие расширяющих слов и фраз, таких как "один или более", "по меньшей мере", "среди прочего" или других подобных фраз" не следует читать, как означающие, что более узкая ситуация предназначена или требуется в случаях, когда такие расширяющие фразы могут отсутствовать.
Термин "примерно", когда ссылается на количественное значение или промежуток, предполагается охватывающим значения, проистекающие из экспериментальной ошибки, которая может возникать при проведении измерений.
1. Симметричная конструкция (400, 600) нервюры, содержащая:
конструкционную распорку (408), содержащую центральную плоскость (608) распорки и множество ребер (614) жесткости распорки, а также симметричную относительно указанной центральной плоскости;
выступ (714), выполненный на периферии (728) симметричной конструкции нервюры;
крепежное отверстие (706), выполненное в указанном выступе и содержащее центральную линию (718) крепежного отверстия, выровненную с центральной плоскостью распорки;
вырез (620), выполненный в конструкционной распорке возле указанного крепежного отверстия; и
две опорные стойки (724, 726), соединенные с указанным выступом на противоположных сторонах этого выреза.
2. Симметричная конструкция (400, 600) нервюры по п. 1, в которой конструкционная распорка (408) выполнена с обеспечением возможности отделения крепежных отверстий (706).
3. Симметричная конструкция (400, 600) нервюры по п. 1, дополнительно содержащая крепежный элемент (604), выровненный с центральной плоскостью (608) конструкционной распорки (408) и выполненный с обеспечением возможности устранения внецентренной нагрузки.
4. Симметричная конструкция (400, 600) нервюры по п. 1, в которой указанный вырез (620) задает объем, размеры которого выполнены с обеспечением возможности приема крепежного элемента (604) и инструментального компонента (712) для крепления этого крепежного элемента; и в которой указанный вырез содержит допуск (710) на зазор вдоль двух опорных стоек (724 и 726).
5. Симметричная конструкция (400, 600) нервюры по любому из пп. 1-4, в которой крепежное отверстие (706) и внутренние поверхности (730) указанного выреза (620) покрыты термоусадочным соединительным ремонтным элементом (802).
6. Симметричная конструкция (400, 600) нервюры по любому из пп. 1-4, в которой один ряд крепежных элементов (604) установлен на центральной плоскости (608) конструкционной распорки (408), обеспечивая узкую ширину этой симметричной конструкции нервюры.
7. Симметричная конструкция (400, 600) нервюры по любому из пп. 1-4, в которой симметричная конструкция нервюры установлена в крыло летательного аппарата.
8. Симметричная конструкция (400, 600) нервюры по любому из пп. 1-4, в которой указанный вырез (620) содержит вырез (620) срезной поперечины, а выступ (714) содержит пятку (610) срезной поперечины, содержащую один крепежный элемент (604), обеспечивая уменьшенный размер заготовки.
9. Способ выполнения симметричной конструкции нервюры (400, 600), включающий:
выполнение конструкционной распорки (408), содержащей центральную плоскость (608) распорки и множество ребер (614) жесткости распорки, при этом симметричной относительно указанной центральной плоскости;
выполнение выступа (714) на периферии (728) симметричной конструкции нервюры;
выполнение крепежного отверстия (706) в указанном выступе и содержащего центральную линию (718) крепежного отверстия, выровненную с центральной плоскостью распорки;
выполнение выреза (620) в конструкционной распорке возле указанного крепежного отверстия и
выполнение двух опорных стоек (724, 726), соединенных с указанным выступом на противоположных сторонах этого выреза.
10. Способ по п. 9, дополнительно включающий выполнение указанного выреза (620) для определения объема, размеры которого выполнены с обеспечением возможности приема крепежного элемента (604) и инструментального компонента (712) для крепления этого крепежного элемента.
11. Способ по п. 9, дополнительно включающий выполнение указанного выреза (620) для обеспечения допуска (710) на зазор вдоль двух опорных стоек (724, 726).
12. Способ по любому из пп. 9-11, дополнительно включающий покрытие внутренних поверхностей (730) указанного выреза (620) и крепежного отверстия (706) термоусадочным соединительным ремонтным элементом (802).
13. Способ по любому из пп. 9-11, дополнительно включающий установку одного ряда крепежных элементов (604) на центральную плоскость (608) конструкционной распорки (408) симметричной конструкции (400, 600) нервюры, обеспечивающую узкую ширину этой симметричной конструкции нервюры.
14. Способ по любому из пп. 9-11, дополнительно включающий установку указанной симметричной конструкции (400, 600) нервюры в крыло летательного аппарата.
15. Способ по любому из пп. 9-11, дополнительно включающий выполнение указанного выреза (620), содержащего вырез (620) срезной поперечины, который содержит один крепежный элемент (604) в выступе (714), обеспечивающее уменьшенный размер заготовки.
