用于翼尖裝置的保護性罩面層的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明名稱為用于翼尖裝置的保護性罩面層。本公開提供了用于機翼的保護性罩面層的系統(tǒng)、方法和設(shè)備。在一個或多個實施方式中，公開的方法包括提供外皮，并且將外皮施加到機翼表面。在一個或多個實施方式中，外皮從機翼前緣向機翼后緣包住機翼表面。在至少一個實施方式中，外皮覆蓋機翼弦長的約50％到約70％。在一些實施方式中，外皮由至少一種聚合物制造，比如聚氨酯和/或含氟聚合物。在一個或多個實施方式中，機翼是小翼、傾斜翼尖和/或翼板。
【專利說明】用于翼尖裝置的保護性罩面層

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及翼尖裝置。具體地，其涉及用于翼尖裝置的保護性罩面層。

【背景技術(shù)】
[0002]航空器的機翼前緣和鼻錐易受到由碎片和/或風(fēng)化引起的腐蝕的影響。因此，目前在工業(yè)上，保護性?；蚋g帽用于保護機翼的前緣和鼻錐免受腐蝕。例如，已知的聚氨酯保護條帶已經(jīng)用在機翼前緣上，從而保護它們免受腐蝕。然而，這是扁平條帶，并且其不具有專用于機翼的輪廓形狀。至少一種已知的航空器包括具有保護性膜的小翼，該保護性膜覆蓋在小翼前緣上。已知的腐蝕帽包括機械地緊固至機翼前緣的輪廓金屬板。這些腐蝕帽向后延伸覆蓋弦長的大約百分之十(10%)。因此，腐蝕帽的機械緊固件和后邊緣干擾層流。此類保護性覆蓋物和腐蝕帽被制造成僅向后延伸覆蓋弦長的大約10 %以節(jié)省重量和成本。
[0003]此外，橫跨小翼或其它機翼的層流還被在小翼上由涂料層形成的步驟(例如，通過施加多個單色涂料層完成小翼上的噴涂(painting)，并且步驟在相繼的涂料層之間形成)干擾。由保護性覆蓋物或腐蝕帽的后邊緣和/或由涂料步驟引起的干擾層流增加了橫跨機翼的阻力并且降低了燃料效率。
[0004]因此，需要用于翼尖裝置的改進的保護性罩面層。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本公開涉及用于機翼的保護性罩面層的方法、系統(tǒng)和設(shè)備。用于機翼的保護性罩面層的公開的方法包括提供外皮(sheath)。該方法還包括將外皮施加到機翼表面。在一個或多個實施方式中，該外皮從機翼前緣向機翼后緣包住機翼表面。在至少一個實施方式中，該外皮覆蓋機翼弦長的約50%到約70%。
[0006]在一個或多個實施方式中，外皮由至少一種聚合物制造。在至少一個實施方式中，至少一種聚合物是聚氨酯和/或含氟聚合物。在一些實施方式中，外皮是由3M?公司制造的聚氨酯保護條帶制造的。
[0007]在至少一個實施方式中，機翼是小翼、傾斜翼尖和/或翼板(wing)。在一個或多個實施方式中，機翼被制造成具有硬殼式碳纖維構(gòu)造。
[0008]在一個或多個實施方式中，該方法還包括在外皮的至少一側(cè)上印制圖像。在至少一個實施方式中，該圖像是定制的涂裝(livery),如航空公司商標(biāo)。
[0009]在至少一個實施方式中，通過將外皮的粘合表面粘合到機翼表面實現(xiàn)將外皮施加到機翼表面。在一些實施方式中，制造外皮輪廓對應(yīng)于機翼形狀。
[0010]在一個或多個實施方式中，用于機翼的保護性罩面層的系統(tǒng)包括機翼和外皮。在至少一個實施方式中，夕卜皮被施加到機翼表面。在一個或多個實施方式中，該外皮從機翼前緣向機翼后緣包住機翼表面。在一些實施方式中，該外皮覆蓋機翼弦長的約50%到約70%。
[0011]在至少一個實施方式中，在外皮的至少一側(cè)上印制圖像。在一些實施方式中，通過將外皮的粘合表面粘合到機翼表面，將外皮施加到機翼表面。
[0012]在一個或多個實施方式中，用于機翼的設(shè)備包括外皮，其中外皮的形狀的輪廓對應(yīng)于機翼的形狀。在至少一個實施方式中，外皮的尺寸是這樣的，使得當(dāng)外皮從機翼前緣向機翼后緣包住機翼表面時,外皮覆蓋機翼弦長的約50%到約70%。
[0013]特征、功能和優(yōu)點可在本發(fā)明的各個實施方式中獨立地實現(xiàn)，或也可在其它實施方式中組合。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]通過參照以下描述、所附權(quán)利要求和附圖，將更好地理解本公開的這些和其它特征、方面和優(yōu)點，其中:
[0015]圖1是用于機翼保護的示例性的當(dāng)前、常規(guī)的設(shè)計的圖示。
[0016]圖2是根據(jù)本公開的至少一個實施方式的用于機翼的保護性罩面層的公開的系統(tǒng)的圖示。
[0017]圖3是根據(jù)本公開的至少一個實施方式的圖2的下部小翼的橫截面視圖。

【具體實施方式】
[0018]本文所公開的方法和設(shè)備提供了用于翼尖裝置的保護性罩面層的操作系統(tǒng)。具體地，該系統(tǒng)采用機翼外皮，該機翼外皮包住機翼前緣，并且從前緣向后延伸到后緣，從而覆蓋機翼弦長的約百分之五十(50% )到約百分之七十(70% )。因此，外皮的后邊緣被設(shè)置在機翼上方的流動分開處的下游。相比之下，如以上在【背景技術(shù)】部分所提及的，當(dāng)前常規(guī)的前緣保護僅延伸了機翼弦長的約10%，使得前緣保護的后邊緣對橫跨機翼的層流造成干擾。
[0019]用于翼尖裝置的前緣腐蝕防護和定制涂裝(如，航空公司商標(biāo))防護的當(dāng)前現(xiàn)有設(shè)計方案由附接到翼尖裝置前緣的不連續(xù)金屬板構(gòu)成，其中將定制涂裝直接噴涂在扭矩盒和后緣結(jié)構(gòu)上。這種構(gòu)造導(dǎo)致這樣的結(jié)構(gòu)配置，即部件數(shù)目越高(即，其需要多個細節(jié)部件和機械緊固件)、組裝時間越高(即，由于高部件數(shù)目)、以及完成組裝所需的工具安裝量越高。這些設(shè)計方案最顯著的缺點是橫跨翼尖裝置的自然層流的限制，這是由于組裝部件內(nèi)的接頭以及用于定制涂裝的噴涂步驟而出現(xiàn)的。
[0020]公開的系統(tǒng)提供了保護翼尖裝置的前緣的手段，同時由于消除了機翼結(jié)構(gòu)內(nèi)的不連續(xù)附接的腐蝕帽和對應(yīng)的順流接頭而增加了翼尖機翼的自然層流。公開的系統(tǒng)將提供將要保護翼尖裝置(例如，小翼和/或傾斜翼尖)的前緣的保護性罩面層系統(tǒng)，其在一些實施方式中是硬殼式碳纖維構(gòu)造。此外，公開的系統(tǒng)將消除由于多色獨特的涂裝而導(dǎo)致的當(dāng)前需要的多次噴涂步驟(即，每種顏色一次噴涂步驟)，從而提供平滑表面以能夠?qū)崿F(xiàn)橫跨機翼平面形狀涂裝的自然層流。
[0021]具體地，本公開的系統(tǒng)利用聚氨酯條帶(一個或多個)(即，由至少一個聚氨酯條帶的薄片制成的保護罩(boot))用于腐蝕防護和翼尖裝置上的定制涂裝的防護。將定制涂裝數(shù)字地印制在背面有粘合劑的含氟聚合物膜上，該含氟聚合物膜覆蓋翼尖裝置的內(nèi)部和/或外部平臺表面。印制的涂裝被配有聚合物的保護罩包住，該保護罩從翼尖裝置的上部后緣跨越到下部后緣。該保護性罩面層系統(tǒng)將保護例如碳硬殼式機翼的前緣免受前緣腐蝕，以及由于消除了機翼的翼展方向的拼接能夠?qū)崿F(xiàn)更自然的層流。
[0022]如之前所提及，公開的系統(tǒng)提供了增加橫跨諸如小翼的機翼的層流的保護性涂層，并且為前緣提供了腐蝕防護。更具體地，提出的機翼外皮包括對應(yīng)于多表面小翼的前緣形狀的輪廓膜。該膜具有平滑的罩面層，以有利于前緣上方的層流。進一步，外皮從前緣向后緣向后延伸，從而覆蓋小翼機翼的弦長的約50%到約70% (在一些實施方式中，優(yōu)選覆蓋約2/3)。與已知膜覆蓋物和腐蝕帽相比，雖然外皮包括更多的材料(B卩，從而導(dǎo)致增加的重量和成本)，但是提出的外皮的后邊緣被設(shè)置在小翼上方的流動分開的點的下游。因此，外皮不干擾小翼上方的層流。此外，提出的外皮覆蓋機翼上的涂料，以保護涂料不與小翼上方的流動接觸。因此，小翼涂裝涂料中的步驟并不影響小翼上方的流動。外皮可以由聚氨酯、含氟聚合物或其它合適的聚合物形成。
[0023]在下面的描述中，闡述了許多細節(jié)，以便提供該系統(tǒng)的更詳盡的描述。然而，對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，公開的系統(tǒng)可以不使用這些具體細節(jié)進行實踐。在其它情況下，未詳細描述已經(jīng)眾所周知的特征，以免不必要地使該系統(tǒng)模糊。
[0024]圖1是用于機翼保護的示例性的當(dāng)前的常規(guī)設(shè)計100的圖示。在該圖中，描繪了航空器(未示出)主翼120上的小翼110。小翼110可由各種不同的材料制造，包括但不限于碳纖維和/或鋁(Al)。小翼110具有前緣130和后緣140。此外，示出小翼110具有三個區(qū)段:第一區(qū)段150、第二區(qū)段160以及第三區(qū)段170。另外，將定制涂裝180 (例如，航空公司商標(biāo))直接印制在小翼110的表面上。
[0025]如該圖中所示，小翼110的前緣130覆蓋有鉚接至小翼110的金屬薄條195。該金屬薄條195用于保護小翼110免受由碎片和/或風(fēng)化引起的腐蝕。對于該設(shè)計，金屬條195僅覆蓋小翼110的弦長190的約百分之十(10% )，因而，對橫跨小翼110的層流造成干擾。
[0026]另外，應(yīng)當(dāng)注意的是，由于將定制涂裝180直接印制在小翼110的表面上，所以噴涂不同顏色的定制涂裝180所需的多個涂料層(每個顏色需要一個涂料層)也對橫跨小翼110的層流造成干擾。此外，應(yīng)當(dāng)注意的是，由于用于將金屬薄條195附接到小翼110的鉚釘與小翼110的表面未完全齊平，所以鉚釘也促使了對橫跨小翼110的層流的干擾。
[0027]圖2是根據(jù)本公開的至少一個實施方式的用于機翼的保護性罩面層的公開的系統(tǒng)200的圖示。在該圖中，示出航空器(未示出)的主翼210具有兩個小翼:上部小翼220和下部小翼230。為了理解該圖中航空器(未示出)的取向，箭頭240指向航空器機頭的位置，并且箭頭250指向航空器尾部位置。
[0028]雖然應(yīng)當(dāng)理解的是系統(tǒng)200可用于任何合適的機翼，如小翼、傾斜翼尖、和/或翼板，但在該圖中，圖解公開的系統(tǒng)200將用于下部小翼230。然而，應(yīng)該指出的是，在各種實施方式中，小翼220、230 二者或僅一個小翼220、230 (尤其對于僅采用一個小翼的主翼的情況)可采用本公開的系統(tǒng)200。
[0029]示出采用了公開的系統(tǒng)200的下部小翼230具有前緣260和后緣270。下部小翼230還具有前梁280、中梁285和后梁290。對于公開的系統(tǒng)200，將外皮295施加到下部小翼230的表面。施加外皮295，使得外皮295從下部小翼230的前緣260向下部小翼230的后緣270包住下部小翼230的表面，并且使得外皮295覆蓋下部小翼230的弦長297的約50%到約70%。優(yōu)選地，外皮295覆蓋下部小翼230的弦長297的約2/3。
[0030]外皮295可由至少一種聚合物制造，如聚氨酯和/或含氟聚合物。在一些實施方式中，由3M?公司制造的聚氨酯保護條帶(如，至少一大片條帶)被用于外皮295。此外，制造外皮295使得其輪廓對應(yīng)于下部小翼230的形狀。
[0031]在一個或多個實施方式中，制造外皮295的一側(cè)以具有粘合劑。對于這些實施方式，外皮295的粘合側(cè)被放置以便與下部小翼230的表面接觸，使得外皮295粘合到下部小翼230的表面。
[0032]在一些實施方式中，外皮295是顯著透明的。對于這些實施方式，定制涂裝可被印制在與下部小翼230的表面接觸的外皮295側(cè)上，使得在外皮295相對側(cè)上完全顯示定制涂裝。由于定制涂裝被印制在外皮295的下面而不是外皮295的外側(cè)，所以由外皮295覆蓋定制涂裝的涂料層，并且因此，涂料層將不對橫跨下部小翼230的層流造成干擾。
[0033]應(yīng)當(dāng)注意的是，在其它實施方式中，定制涂裝可被直接噴涂在下部小翼230的表面上，并且然后外皮295可被放置在下部小翼230的表面的頂部上，從而允許定制涂裝的涂料透過顯著透明的外皮295顯示。由于定制涂裝被印制在下部小翼230上一下部小翼230被外皮295覆蓋——所以定制涂裝的涂料層被外皮295覆蓋，并且因此涂料層將不會對橫跨下部小翼230的層流造成干擾。
[0034]圖3是根據(jù)本公開的至少一個實施方式的圖2的下部小翼230的橫截面視圖。在該圖中，示出下部小翼230具有前緣260和后緣270。下部小翼230的弦297從前緣260伸長至后緣270。此外，示出下部小翼包含四個單元:第一單元310、第二單元320、第三單元330和第四單元340。
[0035]在該圖中，示出將外皮295施加到下部小翼230的表面，使得外皮295從下部小翼230的前緣260向下部小翼230的后緣270包住下部小翼230的表面，并且使得外皮295覆蓋下部小翼230的弦長297的約50%到約70%。
[0036]雖然本文已經(jīng)公開了某些例證性實施方式和方法，但對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，由上述公開在不偏離公開的技術(shù)的真實精神和范圍的情況下，可對此類實施方式和方法做出變化和修改。還存在公開的技術(shù)的許多其它實例，其中每個實例僅在細節(jié)上不同。因此，期望的是公開的技術(shù)應(yīng)僅由所附權(quán)利要求和規(guī)則以及適用法律的原則所要求的范圍限定。
[0037]進一步，本公開包括根據(jù)以下條款的實施方式:
[0038]條款1.一種用于機翼的保護性罩面層的方法，該方法包括:
[0039]通過從機翼前緣向機翼后緣使外皮包住機翼表面，將外皮施加到機翼表面，并且
[0040]其中外皮覆蓋機翼弦長的約50%到約70%。
[0041]條款2.根據(jù)條款I(lǐng)所述的方法，其中該方法還包括由至少一種聚合物制造外皮。
[0042]條款3.根據(jù)條款I(lǐng)所述的方法，其中該方法還包括由聚氨酯保護條帶制造外皮。
[0043]條款4.根據(jù)條款I(lǐng)所述的方法，其中該方法還包括制造機翼以具有硬殼式碳纖維構(gòu)造。
[0044]條款5.根據(jù)條款I(lǐng)所述的方法，其中該方法還包括在外皮的至少一側(cè)上印制圖像。
[0045]條款6.根據(jù)條款I(lǐng)所述的方法，其中通過將外皮的粘合表面粘合到機翼表面實現(xiàn)將外皮施加到機翼表面。
[0046]條款7.根據(jù)條款I(lǐng)所述的方法，其中該方法還包將外皮的輪廓制造成對應(yīng)于機翼的形狀。
[0047]條款8.—種用于機翼的保護性罩面層的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:
[0048]機翼；以及
[0049]施加到機翼表面的外皮，
[0050]其中外皮從機翼前緣向機翼后緣包住機翼表面，以及
[0051]其中外皮覆蓋機翼弦長的約50%到約70%。
[0052]條款9.根據(jù)條款8所述的系統(tǒng)，其中外皮由至少一種聚合物制造。
[0053]條款10.根據(jù)條款9所述的系統(tǒng)，其中至少一種聚合物是聚氨酯和含氟聚合物中的至少一個。
[0054]條款11.根據(jù)條款8所述的系統(tǒng)，其中外皮由聚氨酯保護條帶制造。
[0055]條款12.根據(jù)條款8所述的系統(tǒng)，其中機翼是小翼、傾斜翼尖和翼板中的一種。
[0056]條款13.根據(jù)條款8所述的系統(tǒng)，其中制造機翼以具有硬殼式碳纖維構(gòu)造。
[0057]條款14.根據(jù)條款8所述的系統(tǒng)，其中將圖像印制在外皮的至少一側(cè)上。
[0058]條款15.根據(jù)條款8所述的系統(tǒng)，其中通過將外皮的粘合表面粘合到機翼表面將外皮施加到機翼表面。
[0059]條款16.根據(jù)條款8所述的系統(tǒng)，其中將外皮的輪廓制造成對應(yīng)于機翼的形狀。
[0060]條款17.—種用于機翼的設(shè)備,該設(shè)備包括:
[0061 ] 外皮，其中外皮形狀的輪廓對應(yīng)于機翼的形狀，并且
[0062]其中當(dāng)從機翼前緣向機翼后緣使外皮包住機翼表面時，該外皮的尺寸使得外皮覆蓋機翼弦長的約50%到約70%。
[0063]條款18.根據(jù)條款17所述的設(shè)備，其中外皮由至少一種聚合物制造。
[0064]條款19.根據(jù)條款18所述的設(shè)備，其中至少一種聚合物是聚氨酯和含氟聚合物中的至少一個。
[0065]條款20.根據(jù)條款17所述的設(shè)備，其中外皮由聚氨酯保護條帶制造。
【權(quán)利要求】
1.一種用于機翼的保護性罩面層的方法，所述方法包括: 通過從所述機翼的前緣(260)向所述機翼的后緣(270)使外皮包住所述機翼的表面，將所述外皮(295)施加到所述機翼的表面，并且 其中所述外皮覆蓋所述機翼的弦長(297)的約50%到約70%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括由聚氨酯保護條帶制造所述外皮(295)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在所述外皮(295)的至少一側(cè)上印制圖像。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述外皮(295)施加到所述機翼的表面包括將所述外皮的粘合表面粘合到所述機翼的表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括將所述外皮(295)的輪廓制造成對應(yīng)于所述機翼的形狀。
6.一種用于機翼的保護性罩面層的系統(tǒng)(200)，所述系統(tǒng)包括: 施加到所述機翼的表面的外皮(295), 其中所述外皮從所述機翼的前緣(260)向所述機翼的后緣(270)包住所述機翼的表面，并且 其中所述外皮覆蓋所述機翼的弦長(297)的約50%到約70%。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)(200)，其中所述外皮(295)包括至少一種聚合物，比如聚氨酯和含氟聚合物中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)(200)，其中所述機翼是小翼(220，230)、傾斜翼尖和翼板中的一個。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)(200)，其中所述機翼具有硬殼式碳纖維構(gòu)造。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)(200)，其中所述外皮(295)的輪廓對應(yīng)于所述機翼的形狀。
【文檔編號】B64C1/26GK104129496SQ201410184102
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年5月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月3日
【發(fā)明者】D·D·小坎貝爾 申請人:波音公司