一种复合材料机翼油箱维护口盖结构及制备方法与流程

本发明属于机翼口盖，具体涉及一种复合材料机翼油箱维护口盖结构及制备方法。

背景技术：

1、随着技术的发展，近年复合材料机翼在飞机结构中的应用越来越多，其具有可减轻飞机的重量，延长飞机寿命等优点。飞机机翼通常作为飞机的油箱，内部装有复杂的燃油系统及其附带管线，需要经常维护，因在飞机的机翼下壁板上设计有多个油箱维护口盖。考虑油箱安全，机翼油箱口盖在承受机翼油压载荷的同时，还需要满足防撞、防雷击、耐火、密封等要求。

2、依照传统的飞机机翼口盖设计思路，常用的油箱口盖有两种构型，承力口盖和非承力口盖，按照压环式铝合金口盖进行设计制造，制造难度大、重量高。并且，对于复合材料机翼来说，复合材料结构存在螺栓连接处的开口敏感性问题和复合材料结构螺栓连接处容易被雷击附着引起雷击点火源问题，全金属口盖可能带来的电势差也会造成铝合金金属口盖电化学腐蚀问题。

3、因此，复合材料机翼的应用，急需一种重量轻、成本低，便于维护，满足防撞、防雷击、耐火、密封等要求，避免铝合金金属口盖电化学腐蚀问题的复合材料机翼油箱维护口盖。

技术实现思路

1、本发明为了解决上述问题，进而提供一种复合材料机翼油箱维护口盖结构及制备方法，能有效减轻油箱口盖组件重量，同时减轻了机翼的重量，避免了因单一铝合金金属口盖而带来的电化学腐蚀问题，提供了足够的整体刚度，保证了油箱油压的要求，同时保证制备的可行性及使用性能，确保口盖的密封要求及可拆卸要求。

2、本发明所采取的技术方案是：

3、一种复合材料机翼油箱维护口盖结构，包括机翼下壁板、内侧口盖、外侧口盖及螺栓；所述机翼下壁板上设置有油箱口盖开孔，所述内口盖和外口盖内外相对设置并由螺栓固定夹持安装在机翼下壁板的油箱口盖开孔内。

4、一种复合材料机翼油箱维护口盖结构的制备方法，包括以下步骤：

5、s1.在机翼下壁板上安装隔离调整垫圈；

6、s2.在机翼下壁板上安装填隙补偿垫圈；

7、s3.制作内侧口盖：将分别制作完成的内面板一和外面板一202固接；

8、s4.制作外侧口盖：将分别制作完成的内面板二、外面板二固接；

9、s5.将齿形密封圈安装在内侧口盖上；

10、s6.螺栓穿过外侧口盖上的隔离衬套螺栓孔，与内侧口盖的螺母密封帽内的自锁螺母连接；

11、s7.保证外侧口盖的边缘与机翼下壁板及填隙补偿垫圈的斜边匹配，满足气动表面装配要求；

12、s8.拧紧螺栓，在内侧口盖和外侧口盖之间形成一定的夹持力，保证内侧口盖与隔离调整垫圈之间通过齿形密封圈形成完整的密封，保证油箱口盖与机翼下壁板装配紧密。

13、本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

14、1、本发明保证了口盖功能的实现，能有效减轻油箱口盖组件重量，同时减轻了机翼的重量，避免复合材料机翼的应用中因单一铝合金金属口盖而带来的电化学腐蚀问题；提供了足够的整体刚度，保证了油箱油压的要求。同时，满足防撞、防雷击、耐火、密封等要求；保证制备的可行性及使用性能，降低制造和维护成本；确保口盖的密封要求及可拆卸要求，减少检查维护难度，避免维护过程中意外损伤。

15、2、本发明的隔离调整垫圈可设计为不同厚度，以匹配机翼展向不同的壁板厚度，起到厚度适配和间隙调节作用，以保证油箱口盖组件的通用性，减低制造成本，减少装配难度，并避免不同构型口盖错装风险；

16、3、本发明隔离调整垫圈和填隙补偿垫圈可以保护复材机翼壁板油箱开口边缘，避免维修检查过程中可能产生的磕碰风险，并起到绝缘隔离作用，并解决复合材料口盖的磨损问题。确保口盖的密封要求及可拆卸要求。

17、4、本发明设计有复材机翼下壁板油箱口盖开孔边缘填隙补偿垫圈，在方便口盖拆装和检查维护的同时，保证复材机翼下表面的气动效率；

18、5、本发明的内侧口盖具有基体绝缘性，保证外部闪电电流无法进入油箱，产生尖端放电；同时碳纤维具有弱导电性，可以将油箱静电实时传输，避免静电积聚；外表面的铜网设计用于传导雷击电流，避免雷击电流进入油箱内部；

19、6、本发明一体化设计制造的螺母密封帽和隔离衬套，用于保护口盖装配用的螺栓，避免金属螺栓结构裸露造成雷击放电。满足油箱防雷击和点火源防护等要求。

技术特征：

1.一种复合材料机翼油箱维护口盖结构，其特征在于：包括机翼下壁板(1)、内侧口盖(2)、外侧口盖(3)及螺栓(7)；所述机翼下壁板(1)上设置有油箱口盖开孔，所述内侧口盖(2)和外侧口盖(3)内外相对设置并由螺栓(7)固定夹持安装在机翼下壁板(1)的油箱口盖开孔内。

2.根据权利要求1所述的一种复合材料机翼油箱维护口盖结构，其特征在于：所述内侧口盖(2)包括内面板一(201)、外面板一(202)、多个螺母密封帽(203)及内嵌托板自锁螺母(204)；所述内面板一(201)、外面板一(202)固定连接，内面板一(201)边缘设计环向压窝，为齿形密封圈(4)提供安装空间，内面板一(201)和外面板一(202)上相对应位置处环向制作多个螺栓孔一，在内面板一(201)上环向螺栓孔一相应位置注塑螺母密封帽(203)和内嵌托板自锁螺母(204)，外面板一(202)的平板上设计长圆压窝。

3.根据权利要求2所述的一种复合材料机翼油箱维护口盖结构，其特征在于：所述内面板一(201)和外面板一(202)均采用尼龙或热塑性碳纤维增强材料，采用热模压或热压罐等工艺制备，具有基体绝缘性。

4.根据权利要求2所述的一种复合材料机翼油箱维护口盖结构，其特征在于：所述齿形密封圈(4)采用o、m型硅橡胶密封条或聚四氟乙烯材料制成的一字密封条，嵌入内侧口盖(2)边缘环向压窝起到密封作用。

5.根据权利要求1所述的一种复合材料机翼油箱维护口盖结构，其特征在于：所述外侧口盖(3)为组合式口盖，包括内面板二(301)、外面板二(302)及多个隔离衬套(303)；所述内面板二(301)和外面板二(302)固定连接，内面板二(301)和外面板二(302)上开设与内侧口盖(2)的螺栓孔一匹配的多个螺栓孔二，在内面板二(301)上环向螺栓孔二相应位置注塑隔离衬套(303)，用于保护口盖装配用的螺栓(7)，内面板二(301)设计长圆压窝，压窝位置与内面板一(201)对应。

6.根据权利要求5所述的一种复合材料机翼油箱维护口盖结构，其特征在于：所述内面板二(301)、外面板二(302)采用尼龙或热塑性纤维增强材料，采用热模压或热压罐等工艺制备。

7.根据权利要求6所述的一种复合材料机翼油箱维护口盖结构，其特征在于：所述外面板二(302)表面设有玻璃纤维层和铜网，用于传导雷击电流，并将口盖静电进行有效隔离。

8.根据权利要求1所述的一种复合材料机翼油箱维护口盖结构，其特征在于：在所述机翼下壁板(1)的油箱口盖开孔边缘设置隔离调整垫圈(5)；所述隔离调整垫圈(5)的边缘设为小角度翘曲的盆形结构。

9.根据权利要求1所述的一种复合材料机翼油箱维护口盖结构，其特征在于：在所述机翼下壁板(1)的油箱口盖开孔边缘填隙补偿垫圈(6)；所述填隙补偿垫圈(6)的内、外侧分别与机翼下壁板(1)的油箱口盖开孔及外侧口盖(3)边缘斜角配合，保证外侧口盖(3)与机翼下壁板(1)贴合。

10.一种利用权利要求1～9任意一项所述的复合材料机翼油箱维护口盖结构的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结一种复合材料机翼油箱维护口盖结构及制备方法，属于机翼口盖技术领域。能有效减轻油箱口盖组件重量，同时减轻了机翼的重量，避免了因单一铝合金金属口盖而带来的电化学腐蚀问题，提供了足够的整体刚度，保证了油箱油压的要求，同时保证制备的可行性及使用性能，确保口盖的密封要求及可拆卸要求。所述机翼下壁板上设置有油箱口盖开孔，所述内口盖和外口盖内外相对设置并由螺栓固定夹持安装在机翼下壁板的油箱口盖开孔内。本发明一体化设计制造的螺母密封帽和隔离衬套，用于保护口盖装配用的螺栓，避免金属螺栓结构裸露造成雷击放电，满足油箱防雷击和点火源防护等要求。技术研发人员：刘天祺,乔天骄受保护的技术使用者：上海晟纤复合材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13