一种接头与梁墙一体化舵面结构及成型方法与流程

1.本发明属于飞行器结构设计技术领域，特别涉及一种接头与梁墙一体化舵面结构及成型方法。


背景技术：

2.舵面是飞行器上用以保证良好操纵性及稳定性的重要部件，随着飞行器结构轻量化要求，越来越多舵面采用复合材料夹芯结构。而传统复合材料夹芯结构一般包含有金属接头、加强梁墙、夹芯、上下蒙皮、前缘等零件，并且各零件需通过胶接、机械连接等形式组合，结构较复杂，制造成本高，制造周期长。


技术实现要素：

3.发明目的：一种接头与梁墙一体化舵面结构，该舵面结构将主接头与梁墙一体化机加成型，且将上下蒙皮和前缘设计为一整体蒙皮，取消了多个零件。目的是为了减少零件数量，简化制造工艺，同时缩短制造周期，进一步降低舵面制造成本。
4.技术方案：一种接头与梁墙一体化舵面结构，由主接头、整体蒙皮、夹芯以及垫块组成；所述主接头一端为连接接头，另一端一端为“z形”截面的c字形结构；所述蒙皮设计为整体蒙皮，包裹所述主接头，蒙皮长度大于所述主接头长度；所述夹芯将蒙皮与主接头之间的空腔区域完全填充，舵面后缘部分则采用复合材料垫块填充。
5.进一步的，所述z形截面上端面、下端面均采用弧形设计，与蒙皮内表面完全贴合；结构增大了与蒙皮的胶接面积，提高了蒙皮与主接头的连接强度，
6.进一步的，所述舵面的前缘采用圆弧过渡，所述夹芯充分填充在过渡区域。
7.进一步的，所述夹芯采用轻质pmi泡沫板机加成型。
8.进一步的，所述主接头的连接接头端部开有连接槽与减轻孔。
9.进一步的，所述主接头的连接接头外表面与c字形结构外表面之间形成一个蒙皮厚度差；主接头安装接头外表面与蒙皮外表面齐平，保证气动外形。
10.本方案中，舵面由主接头、整体蒙皮、夹芯以及垫块组成。主接头一端为连接槽与减轻孔，一端为“z形”截面的c字形结构。“z形”截面结构增大了与蒙皮的胶接面积，提高了蒙皮与主接头的连接强度，且可取消蒙皮与主接头的机械连接，而c字形结构则可以增加舵面的刚度。提供维形功能的蒙皮设计为整体蒙皮，简化了制造工艺。夹芯将蒙皮与主接头之间的空腔区域完全填充，采用轻质pmi泡沫板机加成型。舵面后缘部分则采用复合材料垫块填充。
11.有益技术效果：本发明主要有以下优点：
12.1)舵面主接头与梁墙设计为一体，减少零件数量的同时提高了舵面刚度，且简化了制造工艺，降低了生产成本；
13.2)主接头截面设计为“z形”截面，增大了与蒙皮的胶接面积，提高了连接强度；
14.3)蒙皮设计为整体蒙皮，简化了制造工艺。
附图说明
15.图1为本发明舵面结构总图；
16.图2为图1中a-a截面剖视图；
17.图3为主接头结构示意图；
18.其中，1-主接头，2-整体蒙皮，3-夹芯，4-垫块，1-1-减轻孔，1-2-连接槽，1-3-前梁，1-4-后梁，1-5-加强肋。
具体实施方式
19.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.参见图1～3，舵面由主接头1、整体蒙皮2、夹芯3和垫块4组成，主接头1一端为连接槽与减轻孔，另一端为由前梁、后梁、加强肋组成的c形结构，梁和肋的位置可根据气动载荷情况进行适应性调整，c形结构截面形状为z形截面，z形上下凸缘宽度亦可根据强度需要进行调整，从而取消蒙皮与主接头的机械连接。整体蒙皮2整合了上、下蒙皮以及前缘整流罩三个零件，可以将厚度设计为更薄，从而降低制造成本。夹芯3采用轻质低密度材料直接机加成型，与传统的发泡铝或发泡胶相比，省去了成型模具，进一步缩短了制造周期。垫块4可由复合材料单丝填充。
21.在具体实施过程中，主接头1安装接头外表面与蒙皮外表面齐平，保证气动外形。
22.本发明设计的接头与梁墙一体化舵面结构，其成型工艺为：成型时，主接头1与夹芯3机加成型后与垫块4组合为一整体芯模，然后在此整体芯模上铺贴整体蒙皮2，铺贴完成后共固化成型为整体舵面。
23.在成型过程中，组合为整体芯模时，夹芯与主接头、垫块之间均采用胶膜粘接固定；蒙皮与芯模之间也设置有胶膜。
24.本发明设计的一种接头与梁墙一体化舵面结构，该结构利用舵面接头与梁墙一体化特点，取消了梁墙、前缘等零件，将舵面结构简化为主接头、整体蒙皮、轻质pmi泡沫夹芯及垫块四个零件。在保证舵面刚度的同时减少了零件数量，简化了制造工艺，减少了生产成本。
25.以上具体实施方式或案例仅用于解释说明本发明的技术方案，并非对本申请进行限制，未详细说明部分均视为本领域常规技术手段或公知常识；本领域的普通技术人员应当理解：基于本申请的设计思想，应当可以对前述实施方式所记载的技术方案进行适应性修改，或对其中部分或全部技术特征进行等同替换，这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。


技术特征：
1.一种接头与梁墙一体化舵面结构，其特征在于，由主接头、整体蒙皮、夹芯以及垫块组成；所述主接头一端为连接接头，另一端一端为z形截面的c字形结构；所述蒙皮设计为整体蒙皮，包裹所述主接头，蒙皮长度大于所述主接头长度；所述夹芯将蒙皮与主接头之间的空腔区域完全填充，舵面后缘部分则采用复合材料垫块填充。2.如权利要求1所述的一种接头与梁墙一体化舵面结构，其特征在于，所述z形截面上端面、下端面均采用弧形设计，与蒙皮内表面完全贴合；结构增大了与蒙皮的胶接面积，提高了蒙皮与主接头的连接强度。3.如权利要求1所述的一种接头与梁墙一体化舵面结构，其特征在于，所述舵面的前缘采用圆弧过渡，所述夹芯充分填充在过渡区域。4.如权利要求3所述的一种接头与梁墙一体化舵面结构，其特征在于，所述夹芯采用轻质pmi泡沫板机加成型。5.如权利要求1所述的一种接头与梁墙一体化舵面结构，其特征在于，所述主接头的连接接头端部开有连接槽与减轻孔。6.如权利要求1所述的一种接头与梁墙一体化舵面结构，其特征在于，所述主接头的连接接头外表面与c字形结构外表面之间形成一个蒙皮厚度差；主接头安装接头外表面与蒙皮外表面齐平，保证气动外形。7.一种接头与梁墙一体化舵面结构的成型方法，其特征在于，主接头与夹芯机加成型后与垫块组合为一整体芯模，然后在此整体芯模上铺贴整体蒙皮，铺贴完成后共固化成型为整体舵面。8.如权利要求7所述的一种接头与梁墙一体化舵面结构的成型方法，其特征在于，组合为整体芯模时，夹芯与主接头、垫块之间均采用胶膜粘接固定；蒙皮与芯模之间也设置有胶膜。

技术总结
本发明涉及一种接头与梁墙一体化舵面结构，由主接头、整体蒙皮、夹芯以及垫块组成；所述主接头一端为连接接头，另一端一端为Z形截面的C字形结构；所述蒙皮设计为整体蒙皮，包裹所述主接头，蒙皮长度大于所述主接头长度；所述夹芯将蒙皮与主接头之间的空腔区域完全填充，舵面后缘部分则采用复合材料垫块填充。该舵面结构将主接头与梁墙一体化机加成型，且将上下蒙皮和前缘设计为一整体蒙皮，取消了多个零件。目的是为了减少零件数量，简化制造工艺，同时缩短制造周期，进一步降低舵面制造成本。进一步降低舵面制造成本。进一步降低舵面制造成本。


技术研发人员：李玉亮 康龙辉 王艳丽 赵小勇 蒋斌林 瞿绍奇 朱利媛 孙英超 陈逸云 郑舰 谢子文 李晗辉 张若然 曹峰 柳松
受保护的技术使用者：江西洪都航空工业集团有限责任公司
技术研发日：2022.11.27
技术公布日：2023/5/4