本公開(kāi)總體涉及飛行器,并且更具體地涉及飛行器推力反向器以及通過(guò)蜂窩板進(jìn)行的負(fù)載分配。
背景技術(shù):
飛行器推進(jìn)器的推力反向器通常包括內(nèi)壁和外壁。內(nèi)壁可位于靠近飛行器推進(jìn)器的核心發(fā)動(dòng)機(jī)的位置。隨著飛行器推進(jìn)器的核心發(fā)動(dòng)機(jī)功率增加,發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量通常也增加。位于靠近核心發(fā)動(dòng)機(jī)位置的內(nèi)壁也可經(jīng)受更高的溫度水平。內(nèi)壁可附接到飛行器的其他結(jié)構(gòu)。然而,創(chuàng)建用于將內(nèi)壁附接到飛行器的其他結(jié)構(gòu)的耦接特征的傳統(tǒng)技術(shù)可由于高溫而無(wú)效。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本文公開(kāi)了用于推力反向器蜂窩板負(fù)載分配的系統(tǒng)和方法。在某些示例中,可提供一種飛行器推進(jìn)器。飛行器推進(jìn)器可包括核心發(fā)動(dòng)機(jī)和推力反向器。推力反向器可包括位于靠近核心發(fā)動(dòng)機(jī)位置的內(nèi)壁。內(nèi)壁可包括蜂窩結(jié)構(gòu),蜂窩結(jié)構(gòu)包括第一面板、第二面板、設(shè)置在第一面板與第二面板之間的蜂窩芯、和孔,以及設(shè)置在所述孔內(nèi)的緊固系統(tǒng)。緊固系統(tǒng)可包括陽(yáng)型線管和陰型線管。陽(yáng)型線管可包括陽(yáng)型線管主體,其中外螺紋部分設(shè)置在陽(yáng)型線管主體的至少第一端上,陽(yáng)型通孔設(shè)置在陽(yáng)型線管主體內(nèi),并且陽(yáng)型凸緣部分設(shè)置在陽(yáng)型線管主體的第二端上,陽(yáng)型凸緣部分耦接到第一面板,并且被配置為將負(fù)載分配到蜂窩結(jié)構(gòu)。陰型線管可包括陰型線管主體,其中內(nèi)螺紋部分設(shè)置在陰型線管主體的至少第一端上,并且耦接到外螺紋部分,以將陽(yáng)型線管和陰型線管緊固到蜂窩結(jié)構(gòu),陰型通孔設(shè)置在陰型線管主體內(nèi),并且陰型凸緣被部分設(shè)置在陰型線管主體的第二端上,陰型凸緣被耦接到第二面板,并且被配置為將負(fù)載分配到蜂窩結(jié)構(gòu)。
在某些其他實(shí)施例中,可提供用于結(jié)構(gòu)的緊固系統(tǒng)。緊固系統(tǒng)可包括陽(yáng)型線管和陰型線管。陽(yáng)型線管可包括陽(yáng)型線管主體,其中外螺紋部分設(shè)置在陽(yáng)型線管主體的至少第一端上,陽(yáng)型通孔設(shè)置在陽(yáng)型線管主體內(nèi),并且陽(yáng)型凸緣部分設(shè)置在陽(yáng)型線管主體的第二端上,并且被配置為耦接到蜂窩結(jié)構(gòu)的第一面板,并且當(dāng)陽(yáng)型凸緣部分耦接到第一面板時(shí)將負(fù)載分配到蜂窩結(jié)構(gòu)。陰型線管可包括陰型線管主體,其中內(nèi)螺紋部分設(shè)置在陰型線管主體的至少第一端上,并且被配置為耦接到外螺紋部分,以將陽(yáng)型線管和陰型線管緊固到蜂窩結(jié)構(gòu),陰型通孔設(shè)置在陰型線管主體內(nèi),并且陰型凸緣部分設(shè)置在陰型線管主體的第二端上,并且被配置為耦接到蜂窩結(jié)構(gòu)的第二面板,并且當(dāng)陰型凸緣部分耦接到第二面板時(shí)將負(fù)載分配到蜂窩結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求限定,其通過(guò)引用并入本部分。通過(guò)考慮以下對(duì)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的詳細(xì)描述,將為本領(lǐng)域技術(shù)人員提供對(duì)本公開(kāi)的更完整的理解,以及實(shí)現(xiàn)其附加優(yōu)點(diǎn)。將參考首先簡(jiǎn)要描述的附圖。
附圖說(shuō)明
圖1示出根據(jù)本公開(kāi)的示例的飛行器推進(jìn)器的透視圖。
圖2示出根據(jù)本公開(kāi)的示例的飛行器推進(jìn)器的側(cè)面剖視圖。
圖3示出根據(jù)本公開(kāi)的示例的蜂窩結(jié)構(gòu)和蜂窩緊固系統(tǒng)的側(cè)面剖視圖。
圖4示出根據(jù)本公開(kāi)的陽(yáng)型線管的側(cè)面剖視圖。
圖5示出根據(jù)本公開(kāi)的示例的陰型線管的側(cè)面剖視圖。
圖6是詳細(xì)描述將輔助結(jié)構(gòu)組裝到根據(jù)本公開(kāi)的示例的蜂窩結(jié)構(gòu)的流程圖。
通過(guò)參考以下詳細(xì)描述最好地理解本公開(kāi)的示例及其優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)理解,相同的參考標(biāo)記用于標(biāo)識(shí)在一個(gè)或多個(gè)附圖中示出的相同元件。
具體實(shí)施方式
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示例,在本文的公開(kāi)中描述了用于通過(guò)蜂窩板分配點(diǎn)負(fù)載的緊固系統(tǒng)的系統(tǒng)和技術(shù)。在某些示例中,蜂窩板可以是飛行器推進(jìn)器的板。例如,蜂窩板可以是飛行器推進(jìn)器的推力反向器的一部分。在此示例中,蜂窩板可以是推力反向器的外壁、內(nèi)壁或者另外的部分。
緊固系統(tǒng)可包括陽(yáng)型線管和陰型線管。陽(yáng)型線管可包括陽(yáng)型線管主體,陽(yáng)型線管主體可包括設(shè)置在陽(yáng)型線管主體的圓柱形或大致圓柱形部分上的外螺紋部分并且還包括陽(yáng)型凸緣部分。陰型線管可包括陰型線管主體,陰型線管主體可包括設(shè)置在陰型線管主體的圓柱形或大致圓柱形部分上的內(nèi)螺紋部分并且還包括陰型凸緣部分。陽(yáng)型線管可從一端插入蜂窩板的孔中,而陰型線管可從另一端插入所述孔中。陽(yáng)型線管和陰型線管可以通過(guò)例如被旋擰到彼此上而彼此耦接。陽(yáng)型凸緣部分可接觸蜂窩結(jié)構(gòu)的第一面板,而陰型凸緣部分可接觸蜂窩結(jié)構(gòu)的與第一面板相對(duì)的第二面板。陽(yáng)型線管和陰型線管可被旋擰到指定的扭矩值。通過(guò)將陽(yáng)型線管緊固到陰型線管所施加的力和/或來(lái)自擰緊到陽(yáng)型線管和/或陰型線管的緊固件的力可傳遞到蜂窩結(jié)構(gòu)。
圖1示出根據(jù)本公開(kāi)的示例的飛行器推進(jìn)器的透視圖。飛行器推進(jìn)器100可包括短艙(nacelle)102、推力反向器門124以及風(fēng)扇136。在圖1所示的示例中,短艙102可包含風(fēng)扇136,但飛行器推進(jìn)器的其他示例可布置風(fēng)扇使該風(fēng)扇不被短艙包含(例如,在渦輪螺旋槳配置中)。風(fēng)扇136可以吸入和/或激勵(lì)諸如在氣流方向140a上流入短艙102中的空氣。經(jīng)由氣流方向140a流入短艙102中的空氣可流經(jīng)短艙102內(nèi)的各種內(nèi)部流動(dòng)路徑。當(dāng)飛行器推進(jìn)器100處于推力反向配置時(shí),在氣流方向140a上流入短艙102中的空氣可被重新導(dǎo)向到另一個(gè)方向,以提供反向推力。
當(dāng)飛行器推進(jìn)器100正常操作時(shí)(例如,提供推力),推力反向器門124可處于閉合位置,該閉合位置阻塞推力反向器孔(在圖2中示為推力反向器孔132),從而密封或基本上密封推力反向器孔,使得沒(méi)有氣流或最小氣流通過(guò)推力反向器孔132。當(dāng)飛行器推進(jìn)器100處于推力反向配置時(shí)(例如,提供反向推力以例如使飛行器推進(jìn)器100可附接到其上的飛行器50減速),推力反向器門124可處于打開(kāi)位置,該打開(kāi)位置不阻塞推力反向器孔132,從而允許空氣流經(jīng)推力反向器孔132。在某些示例中,當(dāng)推力反向器門124處于打開(kāi)配置時(shí),推力反向器門124可形成推力反向器孔132。在此示例中,當(dāng)推力反向器門124處于閉合配置時(shí),可沒(méi)有推力反向器孔132。
圖2示出根據(jù)本公開(kāi)的示例的飛行器推進(jìn)器的側(cè)面剖視圖。圖2所示的飛行器推進(jìn)器100可包括具有外圓角206的短艙102、推力反向器門124、核心發(fā)動(dòng)機(jī)248、推力反向器葉柵210、葉柵支撐環(huán)208、推力反向器孔132和阻流門214。核心發(fā)動(dòng)機(jī)248和/或短艙102可至少部分地限定旁通流動(dòng)路徑256。被風(fēng)扇136激勵(lì)的空氣可流經(jīng)旁通流動(dòng)路徑256。在正常操作期間,被激勵(lì)的空氣可自短艙102的排氣裝置流出,但是在推力反向期間,被激勵(lì)的空氣可被阻流門213轉(zhuǎn)向并且通過(guò)推力反向器葉柵和推力反向器孔132自短艙102流出。
短艙102可與圖1所描述的短艙相似。圖2中的短艙102可另外包括外圓角206。外圓角206可以為任何結(jié)構(gòu),所述結(jié)構(gòu)可耦接到推力反向器葉柵210的一端。在某些示例中,外圓角206可從短艙102的另一部分延伸并且可形成短艙102的突部。如圖2所示,外圓角206的至少面向核心發(fā)動(dòng)機(jī)248的部分可包括平滑的弧形表面(radius’dsurface)。此弧形表面可允許來(lái)自旁通流動(dòng)路徑256的平滑氣流通過(guò)推力反向器葉柵210,并且因此,允許更高的質(zhì)量流通過(guò)推力反向器葉柵210。當(dāng)處于閉合位置時(shí),推力反向器門124的表面可被配置為鄰近外圓角206的一部分放置或耦接到外圓角206的一部分。由此,當(dāng)處于閉合位置時(shí),推力反向器門124可與短艙102的內(nèi)表面一起形成平滑或大體平滑的表面,以在推力反向器門124處于閉合位置時(shí)允許飛行器推進(jìn)器100內(nèi)的平滑氣流。在某些示例中,推力反向器門124可包括內(nèi)壁和外壁。
圖2進(jìn)一步示出了推力反向器門124的打開(kāi)和閉合位置。如圖所示,推力反向器門124可處于打開(kāi)位置124b和閉合位置124a。推力反向器門124在其他示例中可被配置為在其他位置中。此外,其他示例可包括非平移推力反向器門(例如,可在打開(kāi)和閉合位置以及其他位置之間旋轉(zhuǎn)的推力反向器門)以及以其他方式打開(kāi)和閉合的推力反向器門(例如,通過(guò)百葉窗、通過(guò)空氣導(dǎo)流板的展開(kāi),或通過(guò)其他方式)。
在閉合位置124a中,推力反向器門124可允許空氣流經(jīng)飛行器推進(jìn)器100的旁通流動(dòng)路徑256,并通過(guò)排氣裝置流出旁通流動(dòng)路徑256以提供推力。旁通流動(dòng)路徑256可至少部分地由核心發(fā)動(dòng)機(jī)248和/或短艙102的部分限定。流經(jīng)旁通流動(dòng)路徑256的空氣可由風(fēng)扇136激勵(lì),可通常在氣流方向140a上流動(dòng),并且可提供推力(或反向推力)以為飛行器推進(jìn)器100所附接的飛行器提供動(dòng)力。核心發(fā)動(dòng)機(jī)248可為風(fēng)扇136提供動(dòng)力,并且風(fēng)扇136可激勵(lì)流經(jīng)旁通流動(dòng)路徑256的空氣。
當(dāng)推力反向器門124處在閉合位置124a時(shí),阻流門214可被定位成不阻塞或最小程度地阻塞(例如,小于旁通流動(dòng)路徑256內(nèi)的總氣流的5%的限制)旁通流動(dòng)路徑256內(nèi)的氣流。
在打開(kāi)位置124b中,推力反向器門124可允許空氣流經(jīng)推力反向器孔132。在某些示例中,當(dāng)推力反向器門124處于打開(kāi)位置124b時(shí),阻流門214也可移動(dòng)到阻塞旁通流動(dòng)路徑256的至少一部分的位置中,以通過(guò)推力反向器孔132使旁通流動(dòng)路徑256內(nèi)的氣流轉(zhuǎn)向。此轉(zhuǎn)向氣流可至少部分地在氣流方向140b上或大致在氣流方向140b的方向上流動(dòng)。在氣流方向140b上流動(dòng)的空氣可提供反向推力。
轉(zhuǎn)向氣流可流經(jīng)推力反向器葉柵210。圖2所示的線性推力反向器葉柵210可為線性推力反向器葉柵。盡管圖2示出推力反向器葉柵210的側(cè)面剖視圖,但推力反向器葉柵210可在圓周上設(shè)置和/或偏離例如飛行器推進(jìn)器100的核心發(fā)動(dòng)機(jī)248或另外的部分。例如,推力反向器葉柵210可“環(huán)繞”核心發(fā)動(dòng)機(jī)248。另外,推力反向器葉柵210可從外圓角206線性地,或大體線性地延伸到葉柵支撐環(huán)208。外圓角206和/或葉柵支撐環(huán)208可耦接到推力反向器葉柵210。外圓角206和/或葉柵支撐環(huán)208可以支撐推力反向器葉柵210和/或?qū)⑵浔3衷谶m當(dāng)位置。在某些此類示例中,葉柵支撐環(huán)208可附接到飛行器推進(jìn)器100的其他結(jié)構(gòu)特征。
圖3示出根據(jù)本公開(kāi)的示例的蜂窩結(jié)構(gòu)和蜂窩緊固系統(tǒng)的側(cè)面剖視圖。圖3包括蜂窩結(jié)構(gòu)和蜂窩緊固系統(tǒng),蜂窩結(jié)構(gòu)具有第一面板360、第二面板362和蜂窩芯358,蜂窩緊固系統(tǒng)具有陽(yáng)型線管350、陰型線管352、螺栓354和螺帽356。另外,圖3的各種示例也可包括墊片366、輔助結(jié)構(gòu)368和隔板364。
蜂窩結(jié)構(gòu)包括第一面板360、第二面板362和蜂窩芯358。蜂窩芯358設(shè)置在第一面板360與第二面板362之間。在某些其他示例中,第一面板360、蜂窩芯358和/或第二面板362之間可設(shè)置附加元件。在某些示例中,第一面板360、第二面板362和/或蜂窩芯358可全部由相同材料構(gòu)建,但其他示例可用多種不同材料構(gòu)建第一面板360、第二面板362和/或蜂窩芯358。此類材料可以是例如金屬,諸如鋼、鋁、鈦、鎢、銅和其他金屬;復(fù)合材料,諸如玻璃纖維、碳纖維、凱夫拉(kevlar)和其他復(fù)合材料,塑料,木材,玻璃和其他合適類型的材料。例如,在某些示例中,第一面板360、蜂窩芯358和第二面板362均可由至少鈦構(gòu)建。在某些其他示例中,第一面板360和第二面板362可由碳纖維和凱夫拉的組合構(gòu)建,但蜂窩芯358可僅由碳纖維構(gòu)建。在某些此類示例中,蜂窩結(jié)構(gòu)和陽(yáng)型線管和/或陰型線管的熱膨脹系數(shù)可大體相似(例如,在20%以內(nèi)或更少)。因此,蜂窩結(jié)構(gòu)可包括與陽(yáng)型線管和/或陰型線管相同的材料(例如,均由鈦形成),或者可包含具有基本相似的熱膨脹系數(shù)的材料。
陽(yáng)型線管350包括陽(yáng)型線管主體。陽(yáng)型線管主體的至少一部分可為圓柱形或大體圓柱形。陽(yáng)型線管主體包括設(shè)置在陽(yáng)型線管主體的圓柱形或大體圓柱形部分上的外螺紋部分。另外,陽(yáng)型線管主體包括陽(yáng)型凸緣部分。陽(yáng)型凸緣部分被配置為當(dāng)附接到蜂窩結(jié)構(gòu)時(shí),向蜂窩結(jié)構(gòu)的第一面板360傳遞力。陽(yáng)型線管350可在圖4中進(jìn)一步描述。
陰型線管352包括陰型線管主體。陰型線管主體的至少一部分可為圓柱形或大體圓柱形。陰型線管主體包括設(shè)置在陰型線管主體的圓柱形或大體圓柱形部分上的外螺紋部分。另外,陰型線管主體包括陰型凸緣部分。陰型凸緣部分被配置為當(dāng)附接到蜂窩結(jié)構(gòu)時(shí),向蜂窩結(jié)構(gòu)的第二面板362傳遞力。陰型線管352可在圖5中進(jìn)一步描述。
陽(yáng)型線管350和陰型線管352可通過(guò)將外螺紋部分和內(nèi)螺紋部分旋擰在一起而被耦接。在某些實(shí)施例中,陽(yáng)型線管350和陰型線管352可在不需要例如焊接、灌封或壓碎蜂窩芯358的情況下被耦接。由此,陽(yáng)型線管350和陰型線管352的緊固可在最低限度檢測(cè)的情況下以高生產(chǎn)率可重復(fù)地完成。緊固可不損壞蜂窩結(jié)構(gòu)(例如,可不壓碎蜂窩芯358和/或不使蜂窩芯358發(fā)生塑性變形)。另外,陽(yáng)型線管350和陰型線管352的緊固可允許緊固系統(tǒng)承受更高的溫度,諸如300攝氏度或更少,500攝氏度或更少,1000攝氏度或更少,或超過(guò)1000攝氏度。由此,緊固系統(tǒng)可不包括可在此類高溫下熔化或弱化的灌封化合物或其他粘合劑。缺少此類粘合劑可允許緊固系統(tǒng)承受較高的溫度。
承受較高溫度的能力在某些應(yīng)用中可以是有益的。例如,推力反向器門124可包括可以位于靠近或面向核心發(fā)動(dòng)機(jī)248位置的部分,諸如內(nèi)壁。此類部分可暴露在高溫中,并且因此,本文公開(kāi)的緊固系統(tǒng)可以承受此類較高的溫度。
線管可一起旋擰到特定的扭矩值。將線管旋擰在一起產(chǎn)生的力和/或來(lái)自使用線管安裝的任意緊固件(例如,螺栓354)的力可經(jīng)由陽(yáng)型凸緣部分和/或陰型凸緣部分傳遞至蜂窩結(jié)構(gòu)。由此,陽(yáng)型線管350的陽(yáng)型凸緣部分可將陽(yáng)型線管350接收的力傳遞至第一面板360,并且陰型線管352的陰型凸緣部分可將陰型線管352接收的力傳遞至第二面板362。在螺栓354和螺帽356被緊固到線管的示例中,負(fù)載可因此通過(guò)線管壁從螺栓354傳遞到第一面板360和/或第二面板362中。陽(yáng)型凸緣部分和/或陰型凸緣部分的尺寸可設(shè)定為使得負(fù)載可在第一面板360和/或第二面板362的足夠大的區(qū)域上傳遞,以防止蜂窩芯358的變形和/或塑性變形。
某些示例也可包括墊片366。墊片366可例如覆蓋陽(yáng)型線管350和/或陰型線管352中的一個(gè)。在圖3所示的示例中,陰型線管352可插入第二面板362的孔中。然后,可將墊片366放置、組裝和/或耦接到第二面板362。墊片366可覆蓋陰型線管352的至少一部分。墊片366可例如進(jìn)一步將陰型線管352保持在適當(dāng)位置和/或可以為蜂窩結(jié)構(gòu)和/或陰型線管352的隔熱罩。其他示例可包括附加墊片,附加墊片可覆蓋陽(yáng)型線管350和/或陰型線管352中的另一個(gè)。
某些示例可包括隔板364。隔板364的厚度可與陰型線管352的凸緣部分相同或相似。隔板364可允許墊片366平齊地放置在隔板364的頂部上。隔板364可包括包含陰型線管352的凸緣部分的切口。由此,墊片366可擱置在隔板364和陰型線管352上。
螺帽356可耦接到輔助結(jié)構(gòu)368。輔助結(jié)構(gòu)368可為例如飛行器、飛行器推進(jìn)器100和/或推力反向器門124的部件。輔助結(jié)構(gòu)368可附接到蜂窩結(jié)構(gòu)。由此,螺栓354可包括頭部和柄部,并且可插入陽(yáng)型線管350和陰型線管352的通孔中,并且然后穿過(guò)輔助結(jié)構(gòu)368的孔。螺帽356可在一端(例如,螺紋端)處附接到螺栓354,以將輔助結(jié)構(gòu)368夾緊或以其他方式耦接到蜂窩結(jié)構(gòu)。在某些此類示例中,來(lái)自螺栓354的夾緊力可被分配到陽(yáng)型線管350,并且然后從陽(yáng)型線管350的部分均勻分配到蜂窩結(jié)構(gòu)。在圖3所示實(shí)施例中,螺帽354的形狀可設(shè)定為使得當(dāng)插入陽(yáng)型線管350中時(shí),螺栓354的頭部與陽(yáng)型線管350的表面齊平。在某些示例中,螺栓354和/或螺帽356可另外包括一個(gè)或多個(gè)墊圈或其他裝置,以更均勻地分配夾緊力。另外,負(fù)載可經(jīng)由陰型線管352從例如輔助結(jié)構(gòu)368傳遞至蜂窩結(jié)構(gòu)。
在某些示例中,輔助結(jié)構(gòu)368可為飛行器的高負(fù)載部件。由此,來(lái)自輔助結(jié)構(gòu)368的負(fù)載可經(jīng)由緊固系統(tǒng)傳遞到蜂窩結(jié)構(gòu)中。墊片366和/或隔板364可以通過(guò)閉合輔助結(jié)構(gòu)368和蜂窩結(jié)構(gòu)之間的間隙幫助來(lái)自輔助結(jié)構(gòu)368的負(fù)載的傳遞,并且因此允許從輔助結(jié)構(gòu)368到蜂窩結(jié)構(gòu)的負(fù)載路徑。此外,墊片366和/或隔板364減少了緊固系統(tǒng)內(nèi)的預(yù)負(fù)載。在某些示例中,墊片366還可允許輔助結(jié)構(gòu)368相對(duì)于飛行器或飛行器推進(jìn)器的緊固系統(tǒng)和/或另外部件精確定位,例如,通過(guò)允許此類部件之間的距離經(jīng)由堆疊或取出墊片而改變。
圖4示出根據(jù)本公開(kāi)的陽(yáng)型線管的側(cè)面剖視圖。陽(yáng)型線管350可包括陽(yáng)型線管主體。陽(yáng)型線管主體可包括陽(yáng)型凸緣部分470、陽(yáng)型柄部部分472、陽(yáng)型通孔474、倒角476和陽(yáng)型肩部478。
陽(yáng)型柄部部分472可位于陽(yáng)型線管主體的第一端上。陽(yáng)型柄部部分472可插入蜂窩結(jié)構(gòu)內(nèi)的孔中。陽(yáng)型柄部部分472可被旋擰到,例如擰到陰型線管352的螺紋部分上。
陽(yáng)型凸緣部分470可位于陽(yáng)型線管主體的第二端上,并且可以被配置為耦接到蜂窩結(jié)構(gòu)的面板(例如,第一面板360)。陽(yáng)型凸緣部分470可將來(lái)自陽(yáng)型線管350的力均勻分配到蜂窩結(jié)構(gòu)。陽(yáng)型凸緣部分470可例如響應(yīng)于分配到陽(yáng)型線管350的預(yù)期力而被調(diào)整大小,使得預(yù)期力被傳遞到蜂窩結(jié)構(gòu)的足夠大的區(qū)域,以防止蜂窩結(jié)構(gòu)和/或蜂窩芯358的明顯的變形和/或塑性變形。例如,在陽(yáng)型凸緣部分470和陽(yáng)型柄部部分472的橫截面大體上為圓形的情況下,陽(yáng)型凸緣直徑492可表示為與陽(yáng)型柄部直徑490的比率。在某些實(shí)施例中,該比率可小于2比1、小于3比1、小于5比1、小于10比1、小于20比1或者為20比1或更大。在陽(yáng)型凸緣部分470和/或陽(yáng)型柄部部分472的橫截面并非大體上為圓形的示例中,該比率可表示為在陽(yáng)型凸緣部分470和陽(yáng)型柄部部分472之間的橫截面的比率。
在某些示例中,陽(yáng)型凸緣部分470可被配置為傳遞平面外負(fù)載(例如,通過(guò)螺栓、螺帽和/或其他結(jié)構(gòu)諸如輔助結(jié)構(gòu)368傳遞的夾緊負(fù)載和/或張力負(fù)載)。陽(yáng)型凸緣部分470可接收此類負(fù)載并將負(fù)載轉(zhuǎn)移到蜂窩結(jié)構(gòu)(例如,第一面板360)。
通孔474可設(shè)置在陽(yáng)型線管主體內(nèi)。通孔474可允許螺栓354的一部分穿過(guò)陽(yáng)型線管350。通孔474可從陽(yáng)型線管主體的第一端延伸至第二端。在某些示例中,通孔474可以是基本平滑的,使得螺栓354在不旋擰到通孔474中的情況下穿過(guò)通孔474。在陽(yáng)型線管350被配置為接收具有被配置為與陽(yáng)型線管350齊平的頭部的螺栓的示例中,陽(yáng)型線管350可另外包括在通孔474一端或兩端上的倒角350。倒角350可允許螺栓354的頭部在插入陽(yáng)型線管350中時(shí)變?yōu)辇R平。
陽(yáng)型線管350的某些示例可包括陽(yáng)型肩部478。陽(yáng)型肩部478的尺寸可設(shè)定為例如幫助將陽(yáng)型線管350定位在蜂窩結(jié)構(gòu)的孔內(nèi)。陽(yáng)型肩部478的某些示例可包括倒角、圓和/或其他特征以幫助陽(yáng)型線管350插入孔中。
在某些示例中,陽(yáng)型肩部478可將陽(yáng)型線管350接收的平面內(nèi)負(fù)載(例如,支承負(fù)載)傳遞至耦接到陽(yáng)型線管350的蜂窩結(jié)構(gòu)。通過(guò)陽(yáng)型肩部478傳遞此類負(fù)載可減少和/或消除陽(yáng)型線管350和/或附接到陽(yáng)型線管350的任何螺栓或螺帽的彎曲。在某些示例中,陽(yáng)型肩部478的高度(即,如圖4所示的陽(yáng)型肩部478的y軸的尺寸)可等于或大于陽(yáng)型線管350被配置為耦接到其上的面板的厚度。在某些此類示例中,陽(yáng)型肩部478的某些側(cè)可與陽(yáng)型線管350被配置為耦接到其上的面板的孔的某些側(cè)平行。此外,陽(yáng)型肩部478的直徑可根據(jù)預(yù)期負(fù)載設(shè)定尺寸,以在足夠大的支承區(qū)域內(nèi)傳遞力,使得不會(huì)因此力的傳遞導(dǎo)致蜂窩結(jié)構(gòu)的面板和/或任何其他部分的變形或塑性變形。在某些示例中,陽(yáng)型肩部478的直徑可表示為與陽(yáng)型柄部部分472的直徑的比率。在某些示例中,該比率可小于1.1比1、小于1.5比1、小于2比1、小于3比1、小于5比1或者為5比1或更大。
圖5示出根據(jù)本公開(kāi)的示例的陰型線管的側(cè)面剖視圖。陰型線管352可包括陰型線管主體。陰型線管主體可包括陰型凸緣部分580、陰型柄部部分582、陰型通孔584和陰型肩部586。
陰型柄部部分582可位于陰型線管主體的第一端上。陰型柄部部分582可被旋擰并且可經(jīng)配置插入蜂窩結(jié)構(gòu)內(nèi)的孔中,并且被旋擰到陽(yáng)型線管350的螺紋部分上。由此,陰型柄部部分582的螺紋部分可被旋擰以與陽(yáng)型柄部部分472的螺紋部分匹配。將陽(yáng)型線管350和陰型線管352旋擰在一起可允許陽(yáng)型線管350和陰型線管352耦接到一起并機(jī)械地緊固到蜂窩結(jié)構(gòu)。在某些示例中,陽(yáng)型線管350和陰型線管352可機(jī)械地緊固到蜂窩結(jié)構(gòu)而不使用粘合劑,諸如灌封化合物和/或不使用焊接或其他輔助組裝步驟。
陰型凸緣部分580可位于陰型線管主體的第二端上,并且可被配置為耦接到蜂窩結(jié)構(gòu)的面板(例如,第二面板362)。陰型凸緣部分580可將來(lái)自陰型線管352的力均勻分配到蜂窩結(jié)構(gòu)。此外,陰型凸緣部分580可例如響應(yīng)于分配到陰型線管352的預(yù)期力而被設(shè)定尺寸,使得預(yù)期力被傳遞到蜂窩結(jié)構(gòu)的足夠大的區(qū)域,以便防止蜂窩結(jié)構(gòu)和/或蜂窩芯358產(chǎn)生明顯變形和/或塑性變形。例如,在陰型凸緣部分580和陰型柄部部分582的橫截面大體上為圓形的情況下,陰型凸緣直徑594可以表示為與陰型柄部直徑596的比率。在某些此類實(shí)施例中,該比率可小于2比1、小于3比1、小于5比1、小于10比1、小于20比1,或者為20比1或更大。此外,在陰型凸緣部分580和/或陰型柄部部分582不包括大體為圓形橫截面的示例中,該比率可被表示為在陰型凸緣部分580和陰型柄部部分582之間的橫截面積的比率。
通孔584可被設(shè)置在陰型線管主體內(nèi),通孔584與陽(yáng)型線管主體的通孔474相似。通孔584可允許螺栓354的一部分穿過(guò)陰型線管352。通孔584可從陰型線管主體的第一端延伸至第二端。在某些示例中,通孔584可以是基本平滑的,使得螺栓354可在不旋擰到通孔584中的情況下穿過(guò)通孔584。
另外,通孔584可包括通孔肩部588。通孔肩部588可被配置為經(jīng)由陰型線管352將螺栓經(jīng)受的負(fù)載諸如支承負(fù)載傳遞到蜂窩結(jié)構(gòu)。在某些示例中,通孔肩部588可包括與通孔584被配置為接收的螺栓柄部的直徑相似的內(nèi)徑。由此,當(dāng)加載、移動(dòng)或偏轉(zhuǎn)時(shí),螺栓可接觸通孔肩部588并將負(fù)載傳遞到通孔肩部588。因此,負(fù)載可從螺栓傳遞到通孔肩部588并且傳遞到蜂窩結(jié)構(gòu)。此負(fù)載傳遞可防止螺栓在螺栓下方的顯著彎曲。在某些示例中,陽(yáng)型線管350的通孔474可以另選地或另外地包括通孔肩部。在其他示例中,陽(yáng)型線管350的通孔474的尺寸可設(shè)定為充當(dāng)傳遞負(fù)載的肩部并防止螺栓的變形或顯著變形。
在某些示例中,陰型線管352也可包括陰型肩部586。陰型肩部586的尺寸例如可設(shè)定為幫助將陰型線管352定位在蜂窩結(jié)構(gòu)的孔內(nèi)。陰型肩部586的某些示例可包括與陽(yáng)型肩部478相似的特征,包括倒角、圓和/或其他特征,以幫助陰型線管352插入孔中。此外,陰型肩部586可將陰型線管接收的平面內(nèi)負(fù)載(例如,支承負(fù)載)傳遞至耦接到陰型線管的蜂窩結(jié)構(gòu)。傳遞此類負(fù)載可減少和/或消除陰型線管和/或附接到陰型線管的任何螺栓或螺帽的彎曲。
在某些示例中,陰型肩部586的高度可等于或大于陰型線管352被配置為耦接到其上的面板的厚度。此外,在某些此類示例中,陰型肩部586的某些側(cè)可與面板的孔的某些側(cè)平行。另外,陰型肩部586和/或通孔肩部588的直徑可根據(jù)預(yù)期負(fù)載設(shè)定尺寸,以在足夠大的支承區(qū)域上傳遞力,使得此力的傳遞不會(huì)導(dǎo)致面板的變形或塑性變形。在某些示例中,陰型肩部586的直徑可表示為與陰型柄部部分582的直徑的比率。在某些示例中,該比率可小于1.1比1、小于1.5比1、小于2比1、小于3比1、小于5比1,或者為5比1或更大。
圖6是詳細(xì)描述將輔助結(jié)構(gòu)組裝到根據(jù)本公開(kāi)的示例的蜂窩結(jié)構(gòu)的流程圖。在方框602中,可將陽(yáng)型線管插入蜂窩結(jié)構(gòu)的孔中。在方框604中,可將陰型線管插入蜂窩結(jié)構(gòu)的孔中。
在方框606中,通過(guò)將陽(yáng)型線管和陰型線管的螺紋部分旋擰在一起,陽(yáng)型線管和陰型線管可耦接在一起。在某些實(shí)施例中,陽(yáng)型線管和陰型線管可一起旋擰到特定的扭矩,以耦接到蜂窩結(jié)構(gòu),并且將負(fù)載分配到蜂窩結(jié)構(gòu)。在某些示例中,陽(yáng)型線管和陰型線管可在無(wú)粘合劑、無(wú)焊接或可以不具有更加勞動(dòng)密集和/或不可以在高溫下導(dǎo)致失敗的其他技術(shù)的情況下耦接在一起。
在方框608中,在陽(yáng)型線管和陰型線管已經(jīng)插入孔中并耦接在一起之后,可將螺栓插入陽(yáng)型線管和/或陰型線管的通孔中。螺栓可在無(wú)需旋擰到陽(yáng)型線管和/或陰型線管的通孔中的情況下被插入。螺栓可包括頭部和柄部。頭部可接觸(一個(gè)或多個(gè))通孔的一端。飛行器的結(jié)構(gòu)(例如,與推力反向器相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu))可以耦接到(一個(gè)或多個(gè))通孔的另一端。螺栓可穿過(guò)(一個(gè)或多個(gè))通孔以便插入所述結(jié)構(gòu)的孔中。
在方框610中,可將螺帽旋擰到螺栓上。當(dāng)旋擰到螺栓上時(shí),螺帽可將結(jié)構(gòu)保持在適當(dāng)?shù)奈恢弥?。由此,所述結(jié)構(gòu)可以設(shè)置在蜂窩結(jié)構(gòu)和螺帽之間。在某些示例中,螺帽可旋擰到特定的扭矩值,以將所述結(jié)構(gòu)牢固地耦接到蜂窩結(jié)構(gòu)。在某些示例中,特定的扭矩值可壓碎復(fù)合蜂窩結(jié)構(gòu)的蜂窩芯358,甚至在具有傳遞負(fù)載的墊圈的情況下。在此類示例中,緊固系統(tǒng)可提供剛性柱以傳遞來(lái)自扭矩的負(fù)載,并且因此避免蜂窩結(jié)構(gòu)的壓碎和/或塑性變形。
進(jìn)一步地,本公開(kāi)包括根據(jù)以下條款所述的實(shí)施例:
條款1.一種飛行器推進(jìn)器,其包括:
核心發(fā)動(dòng)機(jī);以及
推力反向器,其包括定位為靠近核心發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)壁,所述內(nèi)壁包括:
蜂窩結(jié)構(gòu),其包括第一面板、第二面板、設(shè)置在第一面板與第二面板之間的蜂窩芯、和孔,以及
設(shè)置在孔內(nèi)的緊固系統(tǒng),所述緊固系統(tǒng)包括:
陽(yáng)型線管,其包括陽(yáng)型線管主體,其中:
外螺紋部分設(shè)置在陽(yáng)型線管主體的至少第一端上,
陽(yáng)型通孔設(shè)置在所述陽(yáng)型線管主體內(nèi),以及
陽(yáng)型凸緣部分設(shè)置在所述陽(yáng)型線管主體的第二端上,耦接到所述第一面板,并且被配置為將負(fù)載分配到所述蜂窩結(jié)構(gòu);
以及
陰型線管,其包括陰型線管主體,其中:
內(nèi)螺紋部分設(shè)置在陰型線管主體的至少第一端上,并且耦接到外螺紋部分以將所述陽(yáng)型線管和陰型線管緊固到所述蜂窩結(jié)構(gòu),
陰型通孔設(shè)置在所述陰型線管主體內(nèi),以及
陰型凸緣部分設(shè)置在所述陰型線管主體的第二端上,耦接到所述第二面板,并且被配置為將負(fù)載分配到所述蜂窩結(jié)構(gòu)。
條款2.根據(jù)條款1所述的飛行器推進(jìn)器,其中所述陽(yáng)型線管和所述陰型線管在無(wú)需粘合劑的情況下機(jī)械地緊固到所述蜂窩結(jié)構(gòu)。
條款3.根據(jù)條款1所述的飛行器推進(jìn)器,所述緊固系統(tǒng)進(jìn)一步包括:
螺栓,其包括頭部和柄部,并且設(shè)置為穿過(guò)所述陽(yáng)型通孔和所述陰型通孔;以及
螺帽,其緊固到所述螺栓的柄部,其中所述陽(yáng)型凸緣和/或陰型凸緣被配置為將接收自所述螺栓和/或螺帽的負(fù)載分配到所述蜂窩結(jié)構(gòu),其中所述螺栓和/或螺帽耦接到所述飛行器推進(jìn)器的一部分。
條款4.根據(jù)條款3所述的飛行器推進(jìn)器,其中所述螺栓未旋擰到所述陽(yáng)型線管與所述陰型線管。
條款5.根據(jù)條款1所述的飛行器推進(jìn)器,其中:
所述陽(yáng)型線管和/或陰型線管被配置為將第一力量傳遞至所述蜂窩結(jié)構(gòu);以及
所述陽(yáng)型凸緣部分和/或陰型凸緣部分在第一區(qū)域上耦接到所述蜂窩結(jié)構(gòu),其中所述第一區(qū)域的尺寸被設(shè)置為傳遞所述第一力量,使得所述蜂窩芯不發(fā)生塑性變形。
條款6.一種包括根據(jù)條款1所述的飛行器推進(jìn)器的飛行器,其中所述飛行器包括:
機(jī)身;
機(jī)翼,其耦接到所述機(jī)身;以及
飛行器推進(jìn)器,其耦接到所述機(jī)翼和/或所述機(jī)身。
條款7.一種用于結(jié)構(gòu)的緊固系統(tǒng),所述緊固系統(tǒng)包括:
陽(yáng)型線管,其包括陽(yáng)型線管主體,其中:
外螺紋部分設(shè)置在所述陽(yáng)型線管主體的至少第一端上,
陽(yáng)型通孔設(shè)置在所述陽(yáng)型線管主體內(nèi),以及
陽(yáng)型凸緣部分設(shè)置在所述陽(yáng)型線管主體的第二端上,并且被配置為耦接到蜂窩結(jié)構(gòu)的第一面板,并且在所述陽(yáng)型凸緣部分耦接到所述第一面板時(shí)將負(fù)載分配到所述蜂窩結(jié)構(gòu);以及
陰型線管,其包括陰型線管主體,其中:
內(nèi)螺紋部分設(shè)置在所述陰型線管主體的至少第一端上,并且被配置為耦接到所述外螺紋部分,以將所述陽(yáng)型線管和所述陰型線管緊固到所述蜂窩結(jié)構(gòu),
陰型通孔設(shè)置在所述陰型線管主體內(nèi),以及
陰型凸緣部分設(shè)置在所述陰型線管主體的第二端上,并且被配置為耦接到所述蜂窩結(jié)構(gòu)的第二面板,并且在所述陰型凸緣部分耦接到所述第二面板時(shí)將負(fù)載分配到所述蜂窩結(jié)構(gòu)。
條款8.根據(jù)條款7所述的緊固系統(tǒng),其中所述陽(yáng)型通孔包括第一陽(yáng)型通孔端、第二陽(yáng)型通孔端和在所述第一陽(yáng)型通孔端處的倒角。
條款9.根據(jù)條款7所述的緊固系統(tǒng),其中所述陽(yáng)型線管和所述陰型線管機(jī)械地緊固到所述蜂窩結(jié)構(gòu)。
條款10.根據(jù)條款9所述的緊固系統(tǒng),其中所述陽(yáng)型線管和所述陰型線管機(jī)械地緊固到所述蜂窩結(jié)構(gòu)而無(wú)需粘合劑。
條款11.根據(jù)條款9所述的緊固系統(tǒng),所述緊固系統(tǒng)進(jìn)一步包括:
螺栓,其包括頭部和柄部,并且被設(shè)置為穿過(guò)所述陽(yáng)型通孔和所述陰型通孔;以及
螺帽,其緊固到所述螺栓的柄部。
條款12.根據(jù)條款11所述的緊固系統(tǒng),其中所述螺栓未旋擰到所述陽(yáng)型線管和所述陰型線管中。
條款13.根據(jù)條款11所述的緊固系統(tǒng),其中所述陽(yáng)型凸緣和/或陰型凸緣被配置為將接收自所述螺栓和/或螺帽的負(fù)載分配到所述蜂窩結(jié)構(gòu)。
條款14.根據(jù)條款9所述的緊固系統(tǒng),其進(jìn)一步包括所述蜂窩結(jié)構(gòu),其中所述蜂窩結(jié)構(gòu)包括所述第一面板、所述第二面板和設(shè)置在所述第一面板與所述第二面板之間的蜂窩芯。
條款15.根據(jù)條款11所述的緊固系統(tǒng),其中所述螺栓和/或螺帽被配置為耦接到飛行器的輔助結(jié)構(gòu)。
條款16.根據(jù)條款7所述的緊固系統(tǒng),其中:
所述陽(yáng)型線管和/或陰型線管被配置為將第一力量傳遞至所述蜂窩結(jié)構(gòu);以及
所述陽(yáng)型凸緣部分和/或所述陰型凸緣部分被配置為在第一區(qū)域上耦接到所述蜂窩結(jié)構(gòu),其中所述第一區(qū)域的尺寸被設(shè)置為傳遞所述第一力量,使得所述蜂窩芯不發(fā)生塑性變形。
條款17.根據(jù)條款7所述的緊固系統(tǒng),其中所述陽(yáng)型線管和/或陰型線管包括與所述蜂窩結(jié)構(gòu)的熱膨脹系數(shù)基本相似的熱膨脹系數(shù)。
條款18.根據(jù)條款17所述的緊固系統(tǒng),其中所述蜂窩結(jié)構(gòu)包括第一材料,所述陽(yáng)型線管和/或陰型線管包括所述第一材料,并且第一材料包括金屬材料和/或復(fù)合材料。
條款19.一種包括根據(jù)條款7所述的緊固系統(tǒng)的飛行器,其中所述飛行器包括:
機(jī)身;
機(jī)翼,其耦接到所述機(jī)身;以及
飛行器推進(jìn)器,其耦接到所述機(jī)翼和/或所述機(jī)身,并且包括核心發(fā)動(dòng)機(jī)和推力反向器,其中所述推力反向器包括定位為靠近所述核心發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)壁,所述內(nèi)壁包括:
蜂窩結(jié)構(gòu),其包括第一面板、第二面板、設(shè)置在所述第一面板與所述第二面板之間的蜂窩芯、和孔,以及
設(shè)置在所述孔內(nèi)的緊固系統(tǒng),其中陽(yáng)型凸緣部分耦接到所述第一面板,并且陰型凸緣部分耦接到所述第二面板,并且內(nèi)螺紋部分耦接到外螺紋部分以將陽(yáng)型線管和陰型線管緊固到所述蜂窩結(jié)構(gòu)。
條款20.一種組裝根據(jù)條款7所述的緊固系統(tǒng)的方法,所述方法包括:
將所述陰型線管插入所述蜂窩結(jié)構(gòu)的孔中;
將所述陽(yáng)型線管插入所述蜂窩結(jié)構(gòu)的孔中;以及
將陽(yáng)型線管和陰型線管一起旋擰到扭矩值。
上述示例說(shuō)明但不限制本發(fā)明。還應(yīng)當(dāng)理解,根據(jù)本發(fā)明的原理,許多修改和變化是可行的。因此,本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求限定。