專利名稱：組合件、航空器或航天器以及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種組合件、航空器或航天器以及方法。
背景技術(shù)：
雖然適用于任何航空器或航天器，但是本發(fā)明以及本發(fā)明所基于的問題將參考航空器進(jìn)行詳細(xì)解釋。公開物DElO 2006 060364B4描述了外殼部分，該外殼部分用縱梁和成形件加強(qiáng)。雖然縱梁直接地連接到外殼部分，但是成形件布置在縱梁上方距離外殼部分一距離處，并且通過多個(gè)夾具連接到外殼部分。具有上述構(gòu)造的組合件可能很難展現(xiàn)出在纖維復(fù)合構(gòu)造上是有成本效率的。這尤其是與所使用的夾具有關(guān)。在用于中距離航空器或長(zhǎng)距離航空器的典型機(jī)身中，目前使用約4000至5000個(gè)這種類型夾具，其中大部分夾具在幾何構(gòu)型上是不相同。如果組合足夠多的幾何構(gòu)型上相似的夾具，那么將仍然保留超過200種不同類型的夾具和相應(yīng)的大量制
造裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是至少減少與上述的夾具相關(guān)聯(lián)的缺點(diǎn)。這個(gè)目的由具有根據(jù)權(quán)利要求1所述的特征的組合件實(shí)現(xiàn)，由具有根據(jù)權(quán)利要求5所述的特征的航空器或航天器實(shí)現(xiàn)，以及通過具有權(quán)利要求6所述的特征的方法實(shí)現(xiàn)。據(jù)此，提供了用于航空器或航天器的組合件，具有:外殼部分；連接到外殼部分的縱梁；和由纖維復(fù)合材料制成的成形件，該成形件被連接到外殼部分并且形成有開口，縱梁大致橫向于成形件延伸通過開口。此外，提供了包括根據(jù)本發(fā)明所述的組合件的航空器或航天器。另外，提供了一種制造組合件的方法，特別是制造根據(jù)本發(fā)明所述的組合件的方法，具有以下階段:將縱梁接合到外殼部分上；和將由纖維復(fù)合材料制成的成形件接合到外殼部分上，縱梁延伸通過在成形件和外殼部分之間形成的開口。本發(fā)明所基于的想法包括摒棄現(xiàn)有技術(shù)中已知的夾具，將由纖維復(fù)合材料制成的成形件設(shè)置在其合適的位置上，使得成形件與外殼部分形成開口，縱梁大致橫向于成形件延伸通過該開口。以這種方式，可以提供成形件直接連接到外殼部分上，并且同時(shí)可以摒棄了夾具。以這種方式，降低了用于制造和提供夾具的相應(yīng)支出。本發(fā)明的有利配置在從屬權(quán)利要求中公開。根據(jù)本發(fā)明的組合件的優(yōu)選配置，縱梁被構(gòu)造成T形形狀和/或成形件被構(gòu)造成歐米茄形狀。與歐米茄形狀相關(guān)聯(lián)的優(yōu)點(diǎn)是這種類型的成形件相對(duì)耐翹曲。T形的縱梁意味著在成形件中的開口可以保持比較小，使得成形件的相應(yīng)的削弱僅是微小的。根據(jù)本發(fā)明的組合件的進(jìn)一步的優(yōu)選配置，開口的形狀大致對(duì)應(yīng)于縱梁的外部幾何形狀。這也意味著在成形件中的開口和其相應(yīng)的削弱可以保持很小。
根據(jù)本發(fā)明的組合件的進(jìn)一步優(yōu)選配置，縱梁和/或成形件被鉚接到外殼部分上。這導(dǎo)致簡(jiǎn)單的制造過程。根據(jù)本發(fā)明的組合件的進(jìn)一步優(yōu)選配置，外殼部分和/或縱梁由纖維復(fù)合材料構(gòu)造成。對(duì)于纖維復(fù)合材料，特別地考慮碳纖維增強(qiáng)塑料材料(CFRP)，或者還考慮纖維復(fù)合物和金屬的混合材料，例如鋁/玻璃纖維層壓板，特別是GLARE。根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選配置，縱梁和/或成形件在接合階段鉚接到外殼部分上。根據(jù)本發(fā)明的方法的進(jìn)一步的優(yōu)選配置，縱梁和/或外殼部分由纖維復(fù)合材料構(gòu)造成。而且，優(yōu)選的是縱梁、成形件和/或外殼部分在接合階段至少部分地被固化。
具體實(shí)施例方式將參照附圖
通過實(shí)施例的方式，在下文更詳細(xì)說明本發(fā)明。所述圖顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的組合件I。組合件I包括外殼部分2、縱梁3和成形件4。外殼部分2優(yōu)選地由纖維復(fù)合材料構(gòu)造成，特別地由CFRP (碳纖維增強(qiáng)塑料材料)構(gòu)造成。外殼部分2形成例如整體上表不為7的航空器的機(jī)身筒的外部外殼?？v梁3具有例如T-形橫截面。縱梁3可以例如由其支腳部分連接到外殼部分2，特別地是鉚接到外殼部分2，而所述縱梁的腹板部分9從支腳部分8和外殼部分2向上突出。縱梁3優(yōu)選地由纖維復(fù)合材料構(gòu)造成，例如由CFRP構(gòu)造成。成形件4優(yōu)選地具有Ω (歐米茄)形狀的橫截面(也部分地顯示為A-形狀)。歐米茄形橫截面由支腳部分5和冠部6構(gòu)成。成形件4優(yōu)選通過支腳部分剛性地連接到外殼部分2，特別是鉚接到外殼部分2。對(duì)于鉚接，特別地考慮“接吻-結(jié)合-鉚釘”(Kiss-bond-rivet)。成形件4由纖維復(fù)合材料構(gòu)造成,例如由CFRP構(gòu)造成。成形件4形成有多個(gè)開口 11。各個(gè)開口 11延伸通過支腳部分5和部分地進(jìn)入冠狀部分6?？v梁3中的一個(gè)縱梁延伸通過每個(gè)開口 11。這意味著，縱梁3大致橫向于成形件4延伸通過所述成形件。在這種情況下，開口 11被形成為，使得在每種情況下，開口 11大致對(duì)應(yīng)于縱梁3的外部幾何形狀。在開口部分3的區(qū)域中的各個(gè)縱梁和成形件4之間的間隙12因而可以被最小化或甚至是密閉的。下面簡(jiǎn)要說明組合件I的制造方法:首先，制備外殼部分2。在這種情況下，外殼部分可以部分地或完全地被固化。在本發(fā)明的情況中，“被固化的”總是表示在纖維復(fù)合材料中的基體，特別是環(huán)氧樹脂基體。熱塑性基體也是可行的。在此之后，部分地或完全地固化的縱梁3被用其各自的支腳部分8放置在外殼部分2上，并且連接到外殼部分2，特別是鉚接到外殼部分2。在進(jìn)一步的階段中，成形件4形成有開口 11，并且在部分地或完全固化狀態(tài)中，用所述成形件的支腳部分5放置在外殼部分2上。在此之后，成形件4的支腳部分5連接到外殼部分2，特別是鉚接到外殼部分2。依賴于縱梁3、成形件4和外殼部分2是否僅被部分地固化，整個(gè)組合件I隨后在壓力和/或熱量下被固化。
雖然已經(jīng)在此處通過優(yōu)選實(shí)施例的方式描述了本發(fā)明，但是決不是要受限于此，而是可以以各種方式進(jìn)行修改。特別地，根據(jù)本發(fā)明的組合件的上述實(shí)施例和配置可以相應(yīng)地應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的航空器或航天器和根據(jù)本發(fā)明的方法，反之亦然。在本文件中，術(shù)語(yǔ)“一”不排除多個(gè)。附圖標(biāo)記列表:I組合件2外殼部分3 縱梁4成形件5支腳部分6冠狀部分7航空器8支腳部分9腹板部分11 開口12 間隙
權(quán)利要求
1.一種用于航空器或航天器的組合件(I)，包括: 外殼部分⑵； 縱梁(3)，所述縱梁連接到外殼部分(2);和 成形件(4)，由纖維復(fù)合材料制成，所述成形件(4)連接到外殼部分(2)并且形成有開口(11)，所述縱梁(3)大致橫向于成形件(4)延伸通過所述開口(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合件，其特征在于，所述縱梁(3)被構(gòu)造成T形形狀和/或成形件(4)被構(gòu)造成Ω形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組合件，其特征在于，所述開口(11)的形狀大致對(duì)應(yīng)于縱梁(3)的外部幾何形狀。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的組合件，其特征在于，縱梁(3)和/或成形件(4)被鉚接到外殼部分(2)上。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的組合件，其特征在于，外殼部分(2)和/或縱梁(3)由纖維復(fù)合材料構(gòu)造成。
6.一種航空器或航天器(7)，包括根據(jù)前述權(quán)利要求中的至少一項(xiàng)權(quán)利要求所述的組合件⑴。
7.—種制造組合件(I)的方法，特別是制造根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的組合件(I)的方法，所述方法包括以下步驟: 將縱梁(3)接合到外殼部分(2)上；和 將由纖維復(fù)合材料制成的成形件⑷接合到外殼部分⑵上，所述縱梁⑶延伸通過在成形件⑷和外殼部分⑵之間形成的開口(11)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述縱梁(3)和/或成形件(4)在接合階段被鉚接到外殼部分(2)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的組合件，其特征在于，縱梁(3)和/或外殼部分(2)由纖維復(fù)合材料構(gòu)成，縱梁(3)、成形件(4)和/或外殼部分(2)在接合階段至少部分地被固化。
全文摘要
本發(fā)明創(chuàng)造了一種用于航空器或航天器的組合件(1)，所述組合件包括外殼部分(2)；縱梁(3)，連接到外殼部分(2)；和成形件(4)，由纖維復(fù)合材料制成，所述成形件(4)被連接到外殼部分(2)并且形成有開口(11)，所述縱梁(3)大致橫向于成形件(4)延伸通過開口(11)。
文檔編號(hào)B64C1/06GK103153781SQ201180047944
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2011年10月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月8日
發(fā)明者沃爾夫-狄爾特瑞查·多滋斯基, 邁克爾·庫(kù)拉克斯 申請(qǐng)人:空中客車德國(guó)運(yùn)營(yíng)有限責(zé)任公司