Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP2019151319A - 翼リブ、翼リブを有する翼、及び、翼リブを製造するための方法 - Google Patents

翼リブ、翼リブを有する翼、及び、翼リブを製造するための方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2019151319A
JP2019151319A JP2019005908A JP2019005908A JP2019151319A JP 2019151319 A JP2019151319 A JP 2019151319A JP 2019005908 A JP2019005908 A JP 2019005908A JP 2019005908 A JP2019005908 A JP 2019005908A JP 2019151319 A JP2019151319 A JP 2019151319A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wing
corrugated
composite web
corrugated composite
skin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019005908A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6886988B2 (ja
Inventor
ゲルフリート アール. アフトナー,
R Achtner Gerfried
ゲルフリート アール. アフトナー,
ヤング エル. ジオン,
L Zeon Young
ヤング エル. ジオン,
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Boeing Co
Original Assignee
Boeing Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Boeing Co filed Critical Boeing Co
Publication of JP2019151319A publication Critical patent/JP2019151319A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6886988B2 publication Critical patent/JP6886988B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C3/00Wings
    • B64C3/18Spars; Ribs; Stringers
    • B64C3/187Ribs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C53/00Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
    • B29C53/22Corrugating
    • B29C53/24Corrugating of plates or sheets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/30Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/302Details of the edges of fibre composites, e.g. edge finishing or means to avoid delamination
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C3/00Wings
    • B64C3/26Construction, shape, or attachment of separate skins, e.g. panels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64FGROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F5/00Designing, manufacturing, assembling, cleaning, maintaining or repairing aircraft, not otherwise provided for; Handling, transporting, testing or inspecting aircraft components, not otherwise provided for
    • B64F5/10Manufacturing or assembling aircraft, e.g. jigs therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/30Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • B29L2031/3076Aircrafts
    • B29L2031/3085Wings
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/40Weight reduction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

【課題】安価な翼リブ、翼リブを有する翼、及び、翼リブを製造するための方法を提供する。【解決手段】翼2は、上側翼外板8、下側翼外板9、及び、上側翼外板8と下側翼外板8との間に配置された翼リブ20を含む。翼リブ20は、波形パターンを備える波状複合ウェブ、及び、前記波状複合ウェブを前記上側翼外板8と前記下側翼外板9の一方に連結する第1取り付け具を、含む。【選択図】図1

Description

本出願は、翼リブ、翼リブを有する翼、及び、翼リブを製造するための方法という分野に関する。
翼リブは、航空機の翼の枠組みの中に含まれる構造横梁(crosspieces)である。翼リブは、翼の前縁と翼の後縁との間に延在して、上側翼外板と下側翼外板との相対位置を保持し、かつ、一又は複数の翼スパーに負荷を伝達する。翼リブは、一般的に、アルミニウムなどの軽量金属から製造される。しかし、翼リブの構築においては、より軽量かつ強靭な材料が求められている。
翼リブは、軽量複合材料からも製造されてきた。しかし、複合材料から製造された既存の翼リブは非常に高価なものとなっている。
したがって、当業者は、翼リブ、翼リブを有する翼、及び、翼リブを製造するための方法という分野における技術開発を続けている。
一例では、翼は、上側翼外板、下側翼外板、及び、上側翼外板と下側翼外板との間に配置された翼リブを含む。翼リブは、波形パターンを備える波状複合ウェブ、及び、前記波状複合ウェブを前記上側翼外板と前記下側翼外板の一方に連結する第1取り付け具(fitting)を含む。
別の例では、翼リブを製造するための方法は、少なくとも1つの複合材料のシートを少なくとも1つの複合材料の波状シートに成形することと、前記少なくとも1つの複合材料の波状シートから第1波状複合ウェブ及び第2波状複合ウェブを切断することであって、前記第1波状複合ウェブが前記第2波状複合ウェブとは異なる寸法を有する、ウェブを切断することと、翼内の第1位置において、前記第1波状複合ウェブを上側翼外板及び下側翼外板に連結することと、前記翼内の第2位置において、前記第2波状複合ウェブを前記上側翼外板及び前記下側翼外板に連結することとを、含む。
本開示の翼リブ、翼リブを有する翼、及び 翼リブを製造するための方法の他の例も、以下の発明を実施するための形態、添付図面、及び付随する特許請求の範囲から自明となろう。
本明細書の一例による翼を有する航空機の部分平面図であり、後方スパー、前方スパー、及び複数の翼リブを見せるために上側翼外板が部分的に切り取られている。 本明細書の一例による、例示的な波状複合ウェブの平面図である。 図2の線3−3に沿って切った、波状複合ウェブの部分側方断面図である。 本明細書の一例による、図2及び図3の波状複合ウェブを含む翼リブである。 本明細書の一例による取り付け具の底面図である。 図5の取り付け具の側面図である。 図5の取り付け具の正面図である。 本明細書の一例による、上側翼外板、下側翼外板、後方スパー、及び前方スパーに連結されている、翼リブを示す。 本明細書の一例による、別の例示的な波状複合ウェブの平面図である。 本明細書の一例による、翼リブを製造するための方法を表わすフロー図である。 航空機の製造及び保守方法のフロー図である。 航空機のブロック図である。
本明細書の翼リブ及び翼リブを有する翼は、所望の飛行特性を提供するのに望ましい任意の形状及びサイズの形態をとりうる。本明細書の翼及び翼リブは、図示した例を参照して詳細に説明されているが、本明細書の翼及び翼リブは図示している形状及びサイズに限定されるわけではないということを、理解すべきである。
図1は、翼2、胴体3、及びエンジン4を有する例示的な航空機の一部分を示している。翼2は、一又は複数のフラップ6、上側翼外板8、下側翼外板9、後方スパー10、前方スパー12、及び、上側翼外板8と下側翼外板9と後方スパー10と前方スパー12との間に配置された複数の翼リブ20を、含む。後方スパー10及び前方スパー12は、胴体に連結された翼の根本と、反対側の翼の先端との間に翼長方向に設置されており、翼リブ20は、翼の前縁と翼の後縁との間に翼幅方向に設置されている。翼リブ20は、上側翼外板8と下側翼外板9と後方スパー10と前方スパー12との間で負荷を伝達するよう、これらに連結される。
胴体3からの距離にしたがって翼2の形状が変わるので、これにより、翼リブ20は種々のサイズ及び形状を有する。このことが、翼リブ20を良好なコストパフォーマンスで製造することを困難にする。
本明細書の一例では、本明細書の翼リブは、波形パターンを有する波状複合ウェブ、及び、波状複合ウェブを上側翼外板又は下側翼外板に連結する取り付け具を含む。波状複合ウェブは、翼リブの垂直方向における圧縮・引張強度を提供するよう作用し、波状複合ウェブの波形パターンは、波状複合ウェブに垂直圧縮力が印加された時に波状複合ウェブの圧縮応力に抵抗するよう作用する。ゆえに、波状複合ウェブには、内部負荷分散のための追加のリブコード(rib chords)が必要なくなり、これによって製造が単純化されうる。
一態様では、波状複合ウェブは、マトリクス材料中に複数の繊維を有する複合材料、より好ましくは、ポリマーマトリクス材料(熱可塑性ポリマー材料又は熱硬化性ポリマー材料など)中に複数の炭素繊維を含む複合材料で、形成されうる。複合材料から翼リブを作製することによって、翼リブの重量が劇的に削減されうる。
一態様では、波状複合ウェブは、一又は複数のエッジ切り欠き部又は内部貫通部を含みうる。エッジ切り欠き部及び内部貫通部は、翼の設計に波状複合ウェブを適応させるため、並びに、ストリンガ及び他の翼システム構成要素が翼の全長を通り抜けることを可能にするために、含まれうる。波状複合ウェブは、エッジ切り欠き部及び内部貫通部における局所的補強がなくとも使用されうる。
一態様では、波状複合ウェブは、均一なウェブ標準厚(gauge)を有する少なくとも1つの部分を含みうる。波状複合ウェブは、好ましくは、前記波状複合ウェブの少なくとも1つの波形パターン全体に沿って均一なウェブ標準厚を有し、より好ましくは、波状複合ウェブの全体を通じて均一な厚さを有する。別の態様では、波形は波状複合ウェブの全体を通じて連続したものでありうる。これにより、波状複合ウェブ材料の大型シートを提供することによる、コストパフォーマンスが良好な波状複合ウェブの製造が可能になる。かかる大型シートからは、異なるサイズの複数の波状複合ウェブが切断されてよく、これらは組み立てられて1つの翼リブを形成しうる。ゆえに、リブを個別に加工することが必要なくなり、翼の複数の隣り合ったリブ設置場所に1つのレイアップ波形ツールを使用することが可能になる。これにより、製造が単純化されうる。
一態様では、波状複合ウェブは、複合レイアップ構造体の複数の層を含みうる。かかる複数の層では、1つの層は主として翼リブの垂直方向に、好ましくは、最大の引張・圧縮強度を提供するために翼リブの垂直方向に平行に、並べられた繊維を有する。波状複合ウェブは、耐剪断性を提供するために垂直方向に対して角度をなして並べられた繊維を有する、複合レイアップ構造体の別の層を更に含みうる。
一態様では、波状複合ウェブの波形は、主として翼リブの垂直方向Vに並べられ、より好ましくは、圧縮応力に対する最大の耐性を提供するために翼リブの垂直方向Vに平行にされうる。
一態様では、波状複合ウェブの波形パターンは、湾曲した波形パターン、台形の波形パターン、及びそれらの組み合わせを含みうる。湾曲した波形パターンは、例えば、正弦波形パターン、円形波形パターン、又はそれらの組み合わせを含みうる。台形の波形パターンは、例えば長方形波形パターンを含みうる。
一態様では、波形パターンは、少なくとも0.1インチ、好ましくは少なくとも0.5インチ、より好ましくは少なくとも1.0インチの、波形全幅を有しうる。波形パターンの波形全幅は、翼の形状及びサイズに基づいて適応しうる。
一態様では、取り付け具は、アルミニウムなどの軽量金属で構成されうる。金属製取り付け具は、例えば機械加工、3D印刷、又はそれらの組み合わせによって形成されうる。別の態様では、取り付け具は、望ましい形状に形成される熱可塑性材料で構成されうる。
本明細書の一例では、翼は、上側翼外板、下側翼外板、及び、前記上側翼外板と前記下側翼外板との間の少なくとも1つの翼リブを含む。翼リブは、波形パターンを備える波状複合ウェブと、第1取り付け具とを含む。第1取り付け具は、波状複合ウェブを上側翼外板又は下側翼外板に連結する。
一態様では、翼リブは第2取り付け具を含んでよく、第2取り付け具は、波状複合ウェブを上側翼外板と下側翼外板のうちの他方に連結する。
一態様では、前記第1取り付け具と、前記上側翼外板と前記下側翼外板の前記一方との間に、シムが配置されうる。
一態様では、翼は、少なくとも1つの翼スパーと、波状複合ウェブを翼スパーに連結する第2取り付け具とを更に含みうる。
図2から図4は、波状複合ウェブと複数の取り付け具とを含む、本明細書の例示的な翼リブを示している。詳細には、図2及び図3は、波形パターン23を含む、翼リブの波状複合ウェブ21を示している。図示しているように、波状複合ウェブ21は、翼の設計に波状複合ウェブを適応させるため、及び、ストリンガ又は他の翼システム構成要素が翼の全長を通り抜けることを可能にするための、エッジ切り欠き部22を含みうる。
図2に示しているように、波状複合ウェブ21の波形は主として翼リブの垂直方向Vに並べられ、詳細には、圧縮応力に対する最大の耐性を提供するために、波形は翼リブの垂直方向Vに平行になる。
図3に示しているように、波状複合ウェブ21は、均一な厚さT1を有する部分を有し、具体的には、前記波状複合ウェブの少なくとも1つの波形パターン全体W1に沿って均一な厚さを有する波状複合ウェブが図示されている。好ましくは、効率的な製造を可能にするために、波状複合ウェブ21は波状複合ウェブの全体を通じて均一な厚さT1を有する。しかし、波状複合ウェブ21は、本明細書の範囲から逸脱することなく、容易に部分的に補強され(例えば、その上に複合レイアップ構造体の一又は複数の層を提供し)うることが、理解されよう。
図3に更に示しているように、波状複合ウェブの波形パターンは、波形全幅W1と、頂点から頂点までの距離A1と、厚さT1とを有する、湾曲した波形パターンを含む。具体的には、湾曲した波形パターンは、製造を簡易化するための、正弦と円形の波形パターンの組み合わせを表わしており、この組み合わせにおいて、円形波形部分は、角度B1全体にわたり半径R1を有する。しかし、波形パターンは、これに限定されるものではなく、翼リブの垂直方向に圧縮力が印加された時に圧縮応力に抵抗するよう作用する、任意の波形パターンを含みうる。例えば、波形パターンは、湾曲した波形パターン(正弦波形パターン、円形波形パターン、若しくはそれらの組み合わせなど)、台形の波形パターン(長方形波形パターンなど)、又は、湾曲した波形パターンと台形の波形パターンとの組み合わせを、含みうる。
図4は、波状複合ウェブと係合した複数の取り付け具30を伴う図2及び図3の波状複合ウェブ21を含む、例示的な翼リブ20を示している。取り付け具は、アルミニウムなどの軽量金属、又は熱可塑性複合物から形成されうる。アルミニウム製の取り付け具は、例えば機械加工、3D印刷、又はそれらの組み合わせによって形成されうる。
複数の取り付け具30は、波状複合ウェブ21の波形パターン23と係合する取り付け具(例えば、図4に示しているように波状複合ウェブ21の上部及び底部と係合する、図示されている取り付け具)を含む。このような取り付け具は、波状複合ウェブの波形パターンに対応するよう、サイズ設定され、成形されるべきである。例示的な取り付け具を、図5から図7に示している。
図6は、波状複合ウェブ21の波形パターン23に対応する形状及びサイズを有する係合構造体33を有する、取り付け具30を示している。図5及び図6に示しているように、取り付け具30は、例えば、締結位置34において係合構造体33を波形パターン23に締結することによって、波状複合ウェブ21の波形パターン23と係合する。一態様では、取り付け具は、波状複合ウェブの波形パターンと一致する波状係合構造体33を有するよう、例えば機械加工又は3D印刷によって形成される。あるいは、締結の代わりに、熱可塑性の取り付け具とウェブとが、統合(consolidation)プロセスによってひとまとめに接合される。
波状複合ウェブ21の上部及び底部における取り付け具30の各々は、波状複合ウェブの対応する部分と係合するように、別々の構造を有しうる。更に図5から図7に示しているように、取り付け具30は、フランジ部31であって、例えばフランジ部31を締結部分35において翼外板に締結することによって、翼外板のそれぞれの部分に連結されるためのフランジ部31を、更に含む。
図示しているように、フランジ31は平坦上面を有するものとして示されている。フランジ31が平坦上面を有している場合、翼外板のそれぞれの部分の外形を有するシムが、フランジ31と翼外板との間に配置される。あるいは、フランジ31は、翼外板のそれぞれの部分の外形に対応する上面を有するよう製造される。
各翼リブの形状及びサイズが異なること、並びに、各取り付け具に関連する翼外板の部分の外形が異なることにより、1つの翼リブのために製造される取り付け具は、別の翼リブと共に使用するのに適さないことがある。したがって、カスタマイズされた取り付け具が、好適なプロセスによって(例えばCNC加工、3D印刷、又はそれらの組み合わせによって)製造されうる。
複数の取り付け具30は、波状複合ウェブ21の波形パターン23と係合しない取り付け具(例えば、図4の波状複合ウェブ21の右側と左側に示しているもの)を更に含む。このような取り付け具の構造は図示していないが、これらの位置において波状複合ウェブと係合する取り付け具の設計構造の詳細が当業者には想起されうることが、理解されよう。
図8は、上側翼外板8、下側翼外板9、後方スパー10、及び前方スパー12に連結された、図2から図7の翼リブを示している。
図9は、エッジ切り欠き部22’及び内部貫通部24’を伴う波状複合ウェブ21’を含む、別の例示的な翼リブ20’を示しており、複数の取り付け具30’は、波状複合ウェブ21’の波形パターンと係合しており、かつ34’においてそれに締結されている。
図10は、翼リブを製造する方法50を表わしており、この方法は、ブロック51において、少なくとも1つの複合材料のシートを少なくとも1つの複合材料の波状シートに成形することと、ブロック52において、前記少なくとも1つの複合材料の波状シートから第1波状複合ウェブ及び第2波状複合ウェブを切断することであって、前記第1波状複合ウェブが前記第2波状複合ウェブとは異なる寸法を有する、ウェブを切断することと、ブロック53において、翼内の第1位置において、前記第1波状複合ウェブを上側翼外板及び下側翼外板に連結することと、ブロック54において、前記翼内の第2位置において、前記第2波状複合ウェブを前記上側翼外板及び前記下側翼外板に連結することとを、含む。
一態様では、第1波状複合ウェブ及び第2波状複合ウェブは、均一なウェブ標準厚を有する少なくとも1つの部分を含みうる。これらの波状複合ウェブは、好ましくは、前記波状複合ウェブの少なくとも1つの波形パターン全体に沿って均一なウェブ標準厚を有し、より好ましくは、波状複合ウェブの全体を通じて均一な厚さを有する。別の態様では、波形は波状複合ウェブの全体を通じて連続したものでありうる。これにより、波状複合ウェブ材料の大型シートを提供することによる、効率的な波状複合ウェブの製造が可能になる。かかる大型シートからは、異なるサイズの複数の波状複合ウェブが切断されてよく、これらは組み立てられて1つの翼リブを形成しうる。ゆえに、リブを個別に加工することが必要なくなり、翼の複数の隣り合ったリブ設置場所に配置される、異なる寸法を有する複数の波状複合ウェブを製造するために、1つのレイアップ波形ツールを使用することが可能になる。
一態様では、第1波状複合ウェブと第2波状複合ウェブは、複合材料の単一のシートから切断される。別の態様では、第1波状複合ウェブと第2波状複合ウェブは、同一のレイアップ波形ツールによって形成される複合材料の別個のシートから切断される。
本開示の例は、図11に示している航空機の製造及び保守方法100と図12に示している航空機102に照らして、説明されうる。航空機の製造及び保守方法100は、製造前段階において、航空機102の仕様及び設計104と、材料の調達106とを含みうる。製造段階では、航空機102の構成要素/サブアセンブリの製造108と、システムインテグレーション110とが行われる。その後、航空機102は、認可及び納品112を経て運航114に供されうる。顧客により運航される期間中に、航空機102には、改変、再構成、改修なども含みうる、定期的な整備及び保守116が予定される。
方法100のプロセスの各々は、システムインテグレータ、第三者、及び/又はオペレータ(例えば顧客)によって実施又は実行されうる。この明細書において、システムインテグレータは、任意の数の航空機製造業者及び主要システム下請業者を含みうるがそれらに限定されるわけではなく、第三者は任意の数の供給業者、下請け業者、及びサプライヤを含みうるが、それらに限定されるわけではなく、更に、オペレータは、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス機関などでありうる。
翼リブ、翼リブを有する翼、及び、製造のための方法は、航空機102の仕様及び設計104、材料の調達106、構成要素/サブアセンブリの製造108、システムインテグレーション110、認可及び納品112、航空機の運航114への配置、及び定期的な整備及び保守116を含む、航空機の製造及び保守方法100の一又は複数の任意の段階において、用いられうる。
図12に示しているように、例示的な方法100によって製造された航空機102は、複数のシステム120及び内装122を有する機体118を含む。複数のシステム120の例は、推進システム124、電気システム126、油圧システム128、及び環境システム130のうちの一又は複数を含みうる。任意の数の他のシステムが含まれることもある。本開示の消耗(expendable)デバイス及び方法は、機体118及び内装122を含む航空機102のシステムのうち任意のものに用いられうる。
更に、本開示は下記の条項による例を含む。
条項1.
上側翼外板と、
下側翼外板と、
前記上側翼外板と前記下側翼外板との間に配置された翼リブであって、
波形パターンを備える波状複合ウェブ、及び、
前記波状複合ウェブを前記上側翼外板と前記下側翼外板の一方に連結する第1取り付け具を備える、翼リブとを備える、翼。
条項2.前記第1取り付け具が、前記波形パターンに沿って前記波状複合ウェブに固定される、条項1に記載の翼。
条項3.前記波状複合ウェブがマトリクス材料中に複数の繊維を含む、条項1に記載の翼。
条項4.前記波状複合ウェブが、熱硬化性ポリマーマトリクス材料中に複数の炭素繊維を含む、条項3に記載の翼。
条項5.前記波状複合ウェブが、均一な厚さを有する少なくとも1つの部分を備える、条項1に記載の翼。
条項6.前記波状複合ウェブが、前記波状複合ウェブの少なくとも1つの波形パターン全体に沿って均一な厚さを有する、条項5に記載の翼。
条項7.前記波状複合ウェブが、前記波状複合ウェブの全体を通じて均一な厚さを有する、条項5に記載の翼。
条項8.前記波状複合ウェブが一又は複数のエッジ切り欠き部を備える、条項1に記載の翼。
条項9.前記波状複合ウェブが一又は複数の内部貫通部を備える、条項1に記載の翼。
条項10.前記波状複合ウェブが複合レイアップ構造体の複数の層を備え、少なくとも1つの層は、波形に平行な方向に並べられた繊維を有し、少なくとも1つの層は、前記波形に平行ではない方向に並べられた繊維を有する、条項1に記載の翼。
条項11.前記波形パターンは、湾曲した波形パターンと台形の波形パターンの少なくとも一方を含む、条項1に記載の翼。
条項12.前記波形パターンは、少なくとも0.1インチの波形全幅を有する、条項1に記載の翼。
条項13.前記第1取り付け具がアルミニウムを含む、条項1に記載の翼。
条項14.前記第1取り付け具が、機械加工と3D印刷の少なくとも一方によって形成される、条項1に記載の翼。
条項15.前記第1取り付け具と、前記上側翼外板と前記下側翼外板の前記一方との間に配置されたシムを更に備える、条項1に記載の翼。
条項16.第2取り付け具を更に備え、前記第2取り付け具が、前記波状複合ウェブを前記上側翼外板と前記下側翼外板のうちの他方に連結する、条項1に記載の翼。
条項17.
少なくとも1つの翼スパーと、
前記波状複合ウェブを前記少なくとも1つの翼スパーに連結する第2取り付け具とを更に備える、条項1に記載の翼。
条項18.翼リブを製造するための方法であって、
少なくとも1つの複合材料のシートを少なくとも1つの複合材料の波状シートに成形することと、
前記少なくとも1つの複合材料の波状シートから第1波状複合ウェブ及び第2波状複合ウェブを切断することであって、前記第1波状複合ウェブが前記第2波状複合ウェブとは異なる寸法を有する、ウェブを切断することと、
翼内の第1位置において、前記第1波状複合ウェブを上側翼外板及び下側翼外板に連結することと、
前記翼内の第2位置において、前記第2波状複合ウェブを前記上側翼外板及び前記下側翼外板に連結することとを含む、方法。
条項19.前記第1波状複合ウェブ及び前記第2波状複合ウェブが、複合材料の単一の波状シートから切断される、条項18に記載の方法。
条項20.前記少なくとも1つの複合材料のシートを前記少なくとも1つの複合材料の波状シートに成形することが、同一の波状ツールを使用して複合材料の複数のシートを成形することを含む、条項18に記載の方法。
開示されている翼リブ、翼リブを有する翼、及び、翼リブを製造するための方法の様々な例を図示し、説明してきたが、本明細書を読むことで、当業者には改変例が想起されうる。本出願は、かかる改変例を含み、かつ、特許請求の範囲によってのみ限定される。

Claims (15)

  1. 上側翼外板(8)と、
    下側翼外板(9)と、
    前記上側翼外板(8)と前記下側翼外板(9)との間に配置された翼リブ(20、20’)であって、
    波形パターン(23)を備える波状複合ウェブ(21、21’)、及び、
    前記波状複合ウェブ(21、21’)を前記上側翼外板(8)と前記下側翼外板(9)の一方に連結する取り付け具(30、30’)を備える、翼リブ(20)とを備える、翼(2)。
  2. 前記取り付け具(30、30’)が、前記波形パターン(23)に沿って前記波状複合ウェブ(21、21’)に固定される、請求項1に記載の翼(2)。
  3. 前記波状複合ウェブ(21、21’)がマトリクス材料中に複数の繊維を含む、請求項1又は2に記載の翼(2)。
  4. 前記波状複合ウェブ(21、21’)が、熱硬化性ポリマーマトリクス材料中に複数の炭素繊維を含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の翼(2)。
  5. 前記波状複合ウェブ(21、21’)が、均一な厚さ(T1)を有する少なくとも1つの部分を備える、請求項1から4のいずれか一項に記載の翼(2)。
  6. 前記波状複合ウェブ(21、21’)が、前記波状複合ウェブ(21、21’)の少なくとも1つの波形パターン(23)全体に沿って均一な厚さ(T1)を有する、請求項1から5のいずれか一項に記載の翼(2)。
  7. 前記波状複合ウェブ(21、21’)が、前記波状複合ウェブ(21、21’)の全体を通じて均一な厚さ(T1)を有する、請求項1から6のいずれか一項に記載の翼(2)。
  8. 前記波状複合ウェブ(21)が一又は複数のエッジ切り欠き部(22、22’)を備える、請求項1から7のいずれか一項に記載の翼(2)。
  9. 前記波状複合ウェブ(21、21’)が一又は複数の内部貫通部(24’)を備える、請求項1から8のいずれか一項に記載の翼(2)。
  10. 前記波状複合ウェブ(21、21’)が複合レイアップ構造体の複数の層を備え、少なくとも1つの層は、波形に平行な方向に並べられた繊維を有し、少なくとも1つの層は、前記波形に平行ではない方向に並べられた繊維を有する、請求項1から9のいずれか一項に記載の翼(2)。
  11. 前記波形パターン(23)が、少なくとも0.1インチの波形全幅(W1)を有する、請求項1から10のいずれか一項に記載の翼(2)。
  12. 前記取り付け具(30、30’)が、機械加工と3D印刷の少なくとも一方によって形成される、請求項1から11のいずれか一項に記載の翼(2)。
  13. 追加取り付け具(30、30’)を更に備え、前記追加取り付け具(30、30’)が、前記波状複合ウェブ(21、21’)を前記上側翼外板(8)と前記下側翼外板(9)のうちの他方に連結する、請求項1から12のいずれか一項に記載の翼(2)。
  14. 少なくとも1つの翼スパー(10、12)と、
    前記波状複合ウェブ(21、21’)を前記少なくとも1つの翼スパー(10、12)に連結する追加取り付け具(30、30’)と
    を更に備える、請求項1から13のいずれか一項に記載の翼(2)。
  15. 翼リブを製造するための方法であって、
    少なくとも1つの複合材料のシートを少なくとも1つの複合材料の波状シートに成形すること(51)と、
    前記少なくとも1つの複合材料の波状シートから第1波状複合ウェブ及び第2波状複合ウェブを切断すること(52)であって、前記第1波状複合ウェブが前記第2波状複合ウェブとは異なる寸法を有する、ウェブを切断すること(52)と、
    翼内の第1位置において、前記第1波状複合ウェブを上側翼外板及び下側翼外板に連結すること(53)と、
    前記翼内の第2位置において、前記第2波状複合ウェブを前記上側翼外板及び前記下側翼外板に連結すること(54)とを含む、方法。
JP2019005908A 2018-01-25 2019-01-17 翼リブ、翼リブを有する翼、及び、翼リブを製造するための方法 Active JP6886988B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/879,789 US11273899B2 (en) 2018-01-25 2018-01-25 Wing rib, wing having wing rib, and method for manufacturing the same
US15/879,789 2018-01-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019151319A true JP2019151319A (ja) 2019-09-12
JP6886988B2 JP6886988B2 (ja) 2021-06-16

Family

ID=64665634

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019005908A Active JP6886988B2 (ja) 2018-01-25 2019-01-17 翼リブ、翼リブを有する翼、及び、翼リブを製造するための方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11273899B2 (ja)
EP (1) EP3517425B1 (ja)
JP (1) JP6886988B2 (ja)
CN (1) CN110077572B (ja)
AU (1) AU2018282428B2 (ja)
CA (1) CA3028043C (ja)
RU (1) RU2018144825A (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL242749B (en) * 2015-11-24 2019-08-29 Israel Aerospace Ind Ltd Aircraft panel and method for assembling it
CN111439368B (zh) * 2020-03-16 2021-08-27 北京航空航天大学 一种基于复合材料波纹板柔性蒙皮的变弯度机翼
CN112046729B (zh) * 2020-08-11 2021-12-14 南京航空航天大学 一种变弯度后缘分段式翼肋与柔性蒙皮的支撑连接结构

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4734146A (en) * 1986-03-31 1988-03-29 Rockwell International Corporation Method of producing a composite sine wave beam
JPH1199993A (ja) * 1997-09-29 1999-04-13 Fuji Heavy Ind Ltd 複合材翼構造およびその製造方法
JP2006512240A (ja) * 2002-06-20 2006-04-13 ロッキー マウンテン コンポジッツ インコーポレイテッド 一体同時硬化複合材翼
JP2009190574A (ja) * 2008-02-14 2009-08-27 Honda Motor Co Ltd 飛行機の翼構造
JP2011529006A (ja) * 2008-07-25 2011-12-01 エアバス オペレーションズ リミティド リブを補強する方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB171572A (en) * 1920-09-30 1921-11-24 Boulton & Paul Ltd Improvements in the construction of wings, aerofoils, rudders and like structures ofaircraft
GB188055A (en) * 1921-07-29 1922-10-30 Dermot Joseph Mooney Improvements in metal wings and lifting surfaces for aircraft
GB430759A (en) * 1933-12-22 1935-06-24 Petters Ltd Improvements in or relating to metal beams
SE305596B (ja) * 1963-06-21 1968-10-28 Boelkow Gmbh
US4084029A (en) 1977-07-25 1978-04-11 The Boeing Company Sine wave beam web and method of manufacture
US5843355A (en) 1996-01-24 1998-12-01 The Boeing Company Method for molding a thermoplastic composite sine wave spar structure
US6386481B1 (en) * 2001-01-08 2002-05-14 Patria Finavicomp Oy Arrangement for fastening stringers to aircraft wing ribs
US6976343B2 (en) 2003-04-24 2005-12-20 Mcgushion Kevin D Compressive flange sinusoidal structural member
GB0900494D0 (en) * 2009-01-14 2009-02-11 Airbus Uk Ltd Aerofoil Structure
CN101708772A (zh) * 2009-11-24 2010-05-19 南京航空航天大学 一种变体机翼蒙皮及其驱动方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4734146A (en) * 1986-03-31 1988-03-29 Rockwell International Corporation Method of producing a composite sine wave beam
JPH1199993A (ja) * 1997-09-29 1999-04-13 Fuji Heavy Ind Ltd 複合材翼構造およびその製造方法
JP2006512240A (ja) * 2002-06-20 2006-04-13 ロッキー マウンテン コンポジッツ インコーポレイテッド 一体同時硬化複合材翼
JP2009190574A (ja) * 2008-02-14 2009-08-27 Honda Motor Co Ltd 飛行機の翼構造
JP2011529006A (ja) * 2008-07-25 2011-12-01 エアバス オペレーションズ リミティド リブを補強する方法

Also Published As

Publication number Publication date
US11273899B2 (en) 2022-03-15
CA3028043C (en) 2023-10-10
EP3517425B1 (en) 2023-06-21
RU2018144825A3 (ja) 2022-04-12
AU2018282428A1 (en) 2019-08-08
CN110077572A (zh) 2019-08-02
EP3517425A1 (en) 2019-07-31
RU2018144825A (ru) 2020-06-18
AU2018282428B2 (en) 2024-05-09
US20190225319A1 (en) 2019-07-25
CA3028043A1 (en) 2019-07-25
JP6886988B2 (ja) 2021-06-16
CN110077572B (zh) 2024-07-02
BR102019000337A2 (pt) 2019-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10112373B2 (en) Multi-layer metallic structure and composite-to-metal joint methods
US8104714B2 (en) Apparatuses and methods for joining composite members and other structural members in aircraft wing boxes and other structures
CA2834751C (en) Aircraft structure for high capacity pull off
EP2669186B1 (en) Bonded composite airfoil and fabrication method
US8763253B2 (en) Vertical laminate noodle for high capacity pull-off for a composite stringer
CN104773283A (zh) 单片式复合分叉小翼
CA2783109C (en) Vertical laminate noodle for high capacity pull-off for a composite stringer
US11613341B2 (en) Wing assembly having wing joints joining outer wing structures to center wing structure
JP2019151319A (ja) 翼リブ、翼リブを有する翼、及び、翼リブを製造するための方法
EP2650120B1 (en) Multi-layer metallic structure
US11673644B2 (en) Composite spars with integrated sacrificial surfaces
EP2848518B1 (en) Carbon fiber reinforced polymer cargo beam with integrated cargo stanchions and c-splices
US11981426B2 (en) Composite spars with integrated sacrificial surfaces
BR102019000337B1 (pt) Asa, e, método para fabricação de nervuras de asa

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190529

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200526

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200609

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200908

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20201124

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210324

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20210324

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20210331

C21 Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21

Effective date: 20210406

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210511

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210517

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6886988

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250