一种飞机翼面壁板结构及其成型方法与流程

本申请属于飞机翼面结构领域，特别是适用于复合材料翼面壁板大尺寸整体结构设计、共固化一体成型方法的研究，具体涉及一种飞机翼面壁板结构及其成型方法。

背景技术：

1、现有翼面壁板结构，无论是全金属翼面壁板结构，或是金属与复合材料混合翼面壁板结构，或是全复合材料翼面壁板结构，其翼面壁板结构在设计时都按照常规设计思路划分为多个部段独立设计，通常翼面壁板关于飞机中心对称面分为左翼面壁板和右翼面壁板，单侧固定翼面壁板又分为前缘、盒段、后缘和翼尖结构，固定翼面壁板各组成部段之间采用带板搭接或是在梁缘条上进行对接，翼尖结构在盒段端肋缘条上与盒段蒙皮进行对接，左、右翼面壁板在中心对称面处通过多组金属接头集中对接形式或是在中心对称面肋缘条上采用分散形式对接，通过多部位对接装配从而组装成完整的翼面壁板结构。翼面壁板位于飞机表面气动前缘区和i级区，分部段设计在对接后组成的翼面外形质量对飞机的气动性能影响特别重要，因此在翼面各部件自身对接及各部件之间对接时，各部件之间对缝阶差与间隙公差要求在1mm量级以下，各部件自身固定蒙皮对缝阶差与间隙公差要求更是在0.5mm量级以下，由此可见翼面壁板分部段设计在对接时的工艺难度极大。工艺难度的增加，势必引起制造成本的成倍数增加。

2、虽然现役客机大量采用了先进复合材料设计，但是当前阶段翼面壁板分部段独立设计造成多处分离面，如此所带来的部段之间装配工作量明显增加。因此，采用大尺寸整体结构设计可有效解决分离面多、装配工作量大的技术难题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种飞机翼面壁板结构及其成型方法，以克服现有技术的不足。

2、一种飞机翼面壁板结构，包括盒段壁板、左固定后缘壁板和右固定后缘壁板，盒段壁板、左固定后缘壁板和右固定后缘壁板为一体结构，左固定后缘壁板和右固定后缘壁板关于翼面壁板的中心对称面左右对称设置于盒段壁板两侧，翼面壁板包括外面板和内面板，外面板和内面板之间设置有泡沫芯。

3、优选的，盒段壁板内部采用加筋壁板结构或者加筋-夹层混合壁板结构。

4、优选的，盒段壁板上的固定后缘壁板采用夹层结构形式。

5、优选的，盒段壁板上沿其纵向设置有多个长桁。

6、优选的，长桁的截面积及高度由翼面壁板的中心对称面向两侧翼尖方向逐渐减小。

7、优选的，翼面壁板由中心对称面向两侧翼尖方向的夹层厚度逐渐减小。

8、优选的，长桁上的长桁截面过渡区与盒段壁板上的蒙皮丢层边界间隔设置。

9、一种飞机翼面壁板结构成型方法，包括以下步骤：

10、s1，在外形工装上铺贴外面板，完成铺贴后保持湿态；

11、s2，在外面板的内形面粘贴预制泡沫芯，包括长桁泡沫芯和后缘夹层泡沫芯；

12、s3，在外面板与泡沫芯共同组合体上铺放内面板形成翼板初步结构，然后对翼板初步结构进行整体共固化成型，得到飞机翼面壁板结构。

13、优选的，通过激光定位完成泡沫芯在湿态外面板内表面的定位。

14、优选的，采用截面为帽形或者矩形的低密度刚性泡沫芯材作为长桁成型模具。

15、与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

16、本发明提供的上述一种飞机翼面壁板结构，包括盒段壁板、左固定后缘壁板和右固定后缘壁板，盒段壁板、左固定后缘壁板和右固定后缘壁板为一体结构，左固定后缘壁板和右固定后缘壁板关于翼面壁板的中心对称面左右对称设置于盒段壁板两侧，翼面壁板包括外面板和内面板，外面板和内面板之间设置有泡沫芯，采用整体结构的翼面壁板，在飞机对称面处无设计分离面，减少了零件数量和紧固件数量，降低了工艺难度；同时，盒段壁板与固定后缘壁板之间无设计分离面，左、右固定后缘壁板与盒段壁板为一体成型结构，进一步减少了零件数量和紧固件数量，降低了工艺难度，减少装配工作量。

17、本发明中长桁泡沫芯长度较长时无需整根加工，可采用分段拼接的方式，对于带外形的几十米长度的单根长桁可有效降低制造难度与加工成本。

18、本发明一种飞机翼面壁板结构成型方法，翼面盒段壁板采用截面为帽形或者矩形的低密度刚性泡沫芯材作为长桁成型模具，减少了以往加筋壁板长桁固化成型需要单独的工装模具，从而降低模具制造成本，工序上也减少了固化完成后长桁脱模步骤的工作量。

技术特征：

1.一种飞机翼面壁板结构，其特征在于，包括外面板(6)和内面板(7)，外面板(6)和内面板(7)之间设置有泡沫芯，所述外面板(6)和内面板(7)包括盒段壁板(3)、左固定后缘壁板(4)和右固定后缘壁板(5)，盒段壁板(3)、左固定后缘壁板(4)和右固定后缘壁板(5)为一体结构，共同组成翼面壁板(1)，左固定后缘壁板(4)和右固定后缘壁板(5)关于翼面壁板(1)的中心对称面(2)左右对称设置于盒段壁板(3)两侧。

2.根据权利要求1所述的一种飞机翼面壁板结构，其特征在于，盒段壁板(3)内部采用加筋壁板结构或者加筋-夹层混合壁板结构。

3.根据权利要求1所述的一种飞机翼面壁板结构，其特征在于，盒段壁板(3)上的固定后缘壁板采用夹层结构形式。

4.根据权利要求1所述的一种飞机翼面壁板结构，其特征在于，盒段壁板(3)上沿其纵向设置有多个长桁。

5.根据权利要求4所述的一种飞机翼面壁板结构，其特征在于，长桁的截面积及高度由盒段壁板(3)的中心对称面向两侧翼尖方向逐渐减小。

6.根据权利要求1所述的一种飞机翼面壁板结构，其特征在于，翼面壁板(1)由中心对称面向两侧翼尖方向的夹层厚度逐渐减小。

7.根据权利要求1所述的一种飞机翼面壁板结构，其特征在于，长桁上的长桁截面过渡区(11)与盒段壁板(3)上的蒙皮丢层边界间隔设置。

8.一种飞机翼面壁板结构成型方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的一种飞机翼面壁板结构成型方法，其特征在于，通过激光定位完成泡沫芯在湿态外面板内表面的定位。

10.根据权利要求8所述的一种飞机翼面壁板结构成型方法，其特征在于，采用截面为帽形或者矩形的低密度刚性泡沫芯材作为长桁成型模具。

技术总结本发明公开了一种飞机翼面壁板结构及其成型方法，包括盒段壁板、左固定后缘壁板和右固定后缘壁板，盒段壁板、左固定后缘壁板和右固定后缘壁板为一体成型结构，左固定后缘壁板和右固定后缘壁板关于翼面壁板的中心对称面左右对称设置于盒段壁板两侧，翼面壁板包括外面板和内面板，外面板和内面板之间设置有泡沫芯，采用整体结构的翼面壁板，在飞机对称面处无设计分离面，从而消除了左右机翼对接工作，减少了零件数量和紧固件数量，降低了工艺难度；同时，盒段壁板与固定后缘壁板之间无设计分离面，左、右固定后缘壁板与盒段壁板为一体成型结构，进一步减少了零件数量和紧固件数量，降低了工艺难度，减少装配工作量。技术研发人员：金安,王新年,陈丽,金迪受保护的技术使用者：中航西飞民用飞机有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18