Составной армирующий элемент для обеспечения высокой устойчивости к оттягиванию композитного стрингера

Составной армирующий элемент для обеспечения высокой устойчивости к оттягиванию композитного стрингера

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее раскрытие, в общем, относится к самолету и, в частности, к конструкции самолета. Еще более конкретно настоящее раскрытие относится к стрингерам и другим конструктивным элементам самолета.

Уровень техники

Самолеты проектируют и производят с все большей и большей степенью использования композитных материалов. В некоторых самолетах более 50 процентов их первичных структур могут быть изготовлены из композитных материалов. Композитные материалы могут использоваться в самолете для уменьшения веса самолета. Уменьшенный вес позволяет улучшить возможности по полезной нагрузке и эффективности использования топлива. Кроме того, композитные материалы могут обеспечить больший срок службы различных компонентов самолета.

Композитные материалы могут представлять собой прочные материалы легкого веса, сформированные путем комбинирования двух или больше несхожих между собой компонентов. Например, композитный материал может включать в себя волокна и полимерные смолы. Волокна и полимерные смолы могут быть скомбинированы для формирования отвердевшего композитного материала.

Далее, в результате использования композитных материалов, могут быть сформированы участки самолета в виде больших деталей или секций. Например, фюзеляж самолета может быть сформирован из цилиндрических секций, которые могут быть соединены вместе для формирования фюзеляжа самолета. Другие примеры могут включать в себя, без ограничений, секции крыла, соединенные для формирования крыла, или секции стабилизатора, соединенные для формирования стабилизатора.

Стрингер представляет собой пример компонента, который может быть изготовлен из композитных материалов. Стрингер представляет собой удлиненный элемент и выполнен с возможностью для соединения с другой структурой, такой как панель. Например, стрингер может быть присоединен к панели наружной обшивки самолета. Такая панель наружной обшивки может использоваться, как крыло, фюзеляж или другой компонент самолета. Стрингер также может помогать переносить и/или передавать нагрузки. Например, стрингер может передавать нагрузку от панели наружной обшивки на другую структуру. Эта другая структура может представлять собой, например, раму или ребро.

Проектирование стрингеров с требуемым весом и рабочими характеристиками может быть проблематичным. Например, стрингер с требуемыми рабочими характеристиками может быть более сложным или может весить больше, чем требуется. При увеличенной сложности, время и стоимость изготовления стрингера также могут увеличиваться. Кроме того, если стрингер имеет требуемый вес, его рабочие характеристики могут быть такими, что могут потребоваться дополнительные стрингеры, в то время, как требуется одиночный стрингер. Поэтому, было бы предпочтительным иметь способ и устройство, которое учитывают, по меньшей мере, некоторые из проблем, описанных выше, а также, возможно, другие проблемы.

Раскрытие изобретения

В одном иллюстративном варианте осуществления устройство содержит композитный удлиненный элемент, канал и множество композитных структур. Композитный удлиненный элемент имеет сторону, выполненную с возможностью соединения с поверхностью структуры. Канал находится на одной стороне и продолжается вдоль длины композитного удлиненного элемента. Множество композитных структур выполнено с возможностью размещения в канале, и выполнено с возможностью закрепления участка стороны композитного удлиненного элемента на структуре. Композитная структура во множестве композитных структур содержит слои, имеющие разные ориентации, выбранные для увеличения способности композитного удлиненного элемента противостоять силам, которые оттягивают композитный удлиненный элемент от структуры.

В другом иллюстративном варианте осуществления структурная система для самолета содержит композитный удлиненный элемент и структуру наполнителя. Композитный удлиненный элемент имеет секцию основания и вертикальную секцию, в котором вертикальная секция продолжается наружу от секции основания в направлении, по существу, перпендикулярном участку основания, для формирования Т-образной формы. Вертикальная секция встречается с участком основания в первом местоположении вертикальной секции и втором местоположении вертикальной секции. Первое местоположение имеет первую изогнутую форму, и второе местоположение имеет вторую изогнутую форму. Первая изогнутая форма и вторая изогнутая форма имеют, по существу, одинаковый радиус. Канал сформирован между первым местоположением и вторым местоположением и продолжается вдоль длины композитного удлиненного элемента.

Композитный удлиненный элемент имеет первый модуль Юнга. Структура наполнителя содержит множество композитных структур, выполненных с возможностью, по существу, соответствовать форме канала. Множество композитных структур имеет второй модуль Юнга, который находится в пределах требуемого диапазона от первого модуля Юнга. Композитная структура во множестве композитных структур содержит слои, имеющие разные ориентации, выбранные для увеличения способности композитного удлиненного элемента противостоять силам, которые оттягивают композитный удлиненный элемент от секции основания.

В еще одном иллюстративном варианте осуществления предусмотрен способ для увеличения устойчивости к оттягиванию для композитного удлиненного элемента. Во время работы самолета, силы, направленные на оттягивание композитного удлиненного элемента от структуры, закрепленной на стороне композитного удлиненного элемента, генерируются во время работы самолета. Канал продолжается вдоль длины композитного удлиненного элемента на стороне удлиненного композитного элемента, закрепленной на структуре, и множество композитных структур размещено в канале. Композитная структура во множестве композитных структур содержит слои, имеющие разные ориентации, выбранные таким образом, что способность композитного удлиненного элемента противостоять силам, которые оттягивают композитный удлиненный элемент от структуры, увеличивается.

Свойства, функции и преимущества могут быть достигнуты независимо в различных вариантах осуществления настоящего раскрытия или могут быть скомбинированы в других вариантах осуществления, в которых можно видеть дополнительные детали со ссылкой на следующее описание и чертежи.

Краткое описание чертежей

Характеристики, которые, как предполагается, составляют новые свойства иллюстративных вариантов осуществления, также, однако, как и предпочтительный способ использования, их дополнительные цели и свойства будут лучше всего понятны со ссылкой на следующее подробное описание иллюстративного варианта осуществления настоящего раскрытия, которое следует читать совместно с приложенными чертежами, на которых:

на фиг.1 представлена иллюстрация способа производства и технического обслуживания самолета в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления;

на фиг.2 представлена иллюстрация самолета, в котором может быть осуществлен иллюстративный вариант осуществления;

на фиг.3 представлена иллюстрация структурной системы в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления;

на фиг.4 представлена иллюстрация вида в перспективе структурной системы в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления;

на фиг.5 представлена иллюстрация вида в поперечном сечении структурной системы в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления;

на фиг.6 представлена иллюстрация армирующего элемента в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления;

на фиг.7 представлена иллюстрация таблицы значений для характеристик композитных слоев в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления;

на фиг.8 представлена иллюстрация таблицы значений для характеристик композитных слоев в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления;

на фиг.9 представлена иллюстрация структурной системы крыла в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления;

на фиг.10 представлена иллюстрация структурной системы крыла в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления;

на фиг.11-14 представлены иллюстрации структурной системы во время разных этапов сформирования структурной системы в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления;

на фиг.15-17 представлены иллюстрации панелей, из которых композитные структуры для армирующих элементов сформированы в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления;

на фиг.18 представлена иллюстрация структуры наполнителя в форме блок-схемы в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления;

на фиг.19 представлена иллюстрация вида в перспективе структурной системы в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления;

на фиг.20 представлена иллюстрация панелей, из которых сформированы композитные структуры для армирующих элементов в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления;

на фиг.21 представлена иллюстрация многослойного материала для армирующего элемента в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления;

на фиг.22 представлена иллюстрация структуры наполнителя в форме блок-схемы в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления;

на фиг.23 представлена иллюстрация вида спереди структурной системы в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления;

на фиг.24А и 24В представлена иллюстрация таблицы значений ширины и углов ориентации для композитных слоев в армирующем элементе в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления;

на фиг.25А и 25В представлена иллюстрация другой таблицы значений ширины и углов ориентации для композитных слоев в армирующем элементе в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления;

на фиг.26 представлена иллюстрация блок-схемы последовательности операций процесса для повышения устойчивости к оттяжке композитного удлиненного элемента в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления;

на фиг.27 представлена иллюстрация блок-схемы последовательности операций процесса для формирования структурной системы в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления; и

на фиг.28 представлена иллюстрация блок-схемы последовательности операций процесса для формирования структуры наполнителя в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления.

Осуществление изобретения

Обращаясь более конкретно к чертежам, варианты осуществления раскрытия будут описаны в контексте способа 100 производства и обслуживания самолета, как показано на фиг.1, и самолета 200, как показано на фиг.2. Обращаясь вначале к фиг.1, иллюстрация способа производства и обслуживания самолета представлена в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления. Во время предварительного производства способ 100 производства и обслуживания самолета может включать в себя спецификацию и конструкцию 102 самолета 200 по фиг.2, и приобретение 104 материалов.

Во время производства происходит изготовление 106 компонентов и подузлов и объединение 108 системы самолетов 200. После этого, самолет 200 может пройти через сертификацию и поставку 110 для ввода его в службу 112. В то время своей службы 112 у заказчика для самолета 200 планируют регулярный технический осмотр и обслуживание 114, которые могут включать в себя модификацию, изменение конфигурации, обновление и другой ремонт и обслуживание.

Каждый из процессов способа 100 производства и обслуживания самолета могут быть выполнены или выполняют с помощью интегратора системы, третьей стороны и/или оператора. В этих примерах оператор может представлять собой заказчика. С целью данного описания интегратор системы может включать в себя, без ограничений, любое количество изготовителей авиационной техники и подподрядчиков основной системы; третья сторона может включать в себя, без ограничения, любое количество продавцов, подподрядчиков и поставщиков; и оператор может представлять собой авиалинию, лизинговую компанию, военный объект, организацию по обслуживанию и так далее.

Теперь со ссылкой на фиг. 2, будет представлена иллюстрация самолета, по которой может быть воплощен иллюстративный вариант осуществления самолета. В этом примере самолет 200 производят, используя способ 100 изготовления и технического обслуживания самолета по фиг. 1, и он может включать в себя корпус 202 самолета с множеством систем 204 и внутренней частью 206. Примеры систем 204 включают в себя одну или больше из систем 208 для движения вперед, электрическую систему 210, гидравлическую систему 212 и систему 214 окружающей среды. Любое количество других систем может быть включено. Хотя представлен пример для авиационно-космической отрасли, различные иллюстративные варианты осуществления могут применяться в других отраслях промышленности, таких как автомобильная промышленность.

Устройства и способы, воплощенные здесь, могут использоваться во время, по меньшей мере, одного из этапов изготовления самолета и способа 100 технического обслуживания. Используемая здесь фраза "по меньшей мере, один из", когда она используется со списком элементов, означает, что могут использоваться разные комбинации из одного или больше представленных в виде списка компонентов, и только один из каждых элементов в списке может потребоваться. Например, "по меньшей мере, один из элемента А, элемента В и элемента С" может включать в себя, например, без ограничений, элемент А или элемент А и элемент В. Этот пример также может включать в себя элемент А, элемент В и элемент С, или элемент В и элемент С.

В одном иллюстративном примере компоненты или узлы, сформированные на этапе изготовления 106 компонента и подузла на фиг. 1, могут быть произведены или изготовлены аналогично компонентам или подузлам, произведенным во время технического обслуживания 114 самолета 200 по фиг. 1. В еще одном, другом примере, количество вариантов осуществления устройства, вариантов осуществления способа или их комбинации можно использовать на этапах производства, таких как производство 106 компонентов и подузлов, и интегрирования 108 системы на фиг. 1. Количество, когда оно относится к элементам, означает один или больше элементов. Например, количество вариантов осуществления устройства представляет один или больше вариантов осуществления устройства. Можно использовать множество вариантов осуществления устройства, вариантов осуществления способа или их комбинации, в то время как выполняется ремонт и/или техническое обслуживание 114 самолета 200 по фиг. 1. Использование множества разных иллюстративных вариантов осуществления может, по существу, ускорять сборку и/или уменьшать стоимость самолета 200.

В разных иллюстративных вариантах осуществления распознают и учитывают множество разных моментов. Например, в разных иллюстративных вариантах осуществления распознают и учитывают, что в текущей конструкции стрингеров используются композитные материалы, называемые армирующими элементами. Армирующий элемент представляет собой композитный материал, который может быть размещен в области или в канале, продолжающемся вдоль длины стрингера или удлиненного элемента другого типа.

В разных иллюстративных вариантах осуществления распознают и учитывают, что в настоящее время эти армирующие элементы разработаны для упрощения производства стрингеров. В разных иллюстративных вариантах осуществления распознают и учитывают, что разные характеристики или параметры, относящиеся к армирующему элементу, могут не соответствовать характеристикам или параметрам в остальной части стрингера для достижения такой цели.

В разных иллюстративных вариантах осуществления распознают и учитывают, что этот тип конструкции армирующего элемента в стрингере может снизить требуемые рабочие характеристики, такие как величина силы, необходимая для оттягивания стрингера от панели наружной обшивки.

Поэтому разные иллюстративные варианты осуществления обеспечивают способ и устройство для стрингера, который обладает большой устойчивостью противостоять силам, которые могут оттягивать стрингер от другой структуры, к которой прикреплен этот стрингер. В разных иллюстративных вариантах осуществления распознают и учитывают, что иллюстративный вариант осуществления может применяться к любому типу удлиненного элемента, имеющего основание, в котором присутствует армирующий элемент.

В одном иллюстративном варианте осуществления устройство содержит композитный удлиненный элемент, канал и множество композитных структур. Композитный удлиненный элемент имеет сторону, выполненную с возможностью закрепления на структуре. Канал находится на одной стороне композитного удлиненного элемента и продолжается вдоль длины композитного удлиненного элемента. Множество композитных структур сконфигурировано для размещения в канале, и для закрепления участка стороны композитного удлиненного элемента на структуре. Множество композитных структур подобрано для увеличения устойчивости композитного удлиненного элемента при противодействии силам, которые оттягивают композитный удлиненный элемент от структуры.

В другом иллюстративном варианте осуществления устройство содержит композитный удлиненный элемент, канал и множество композитных структур. Композитный удлиненный элемент имеет сторону, выполненную с возможностью закрепления на структуре. Канал расположен на стороне и продолжается вдоль длины композитного удлиненного элемента. Множество композитных структур выполнено с возможностью размещения в канале, и сконфигурировано для закрепления участка стороны композитного удлиненного элемента на структуре. Множество композитных структур, слои которых ориентированы, по существу, перпендикулярно поверхности структуры, сконфигурированы для увеличения устойчивости композитного удлиненного элемента противостоять силам, которые оттягивают композитный удлиненный элемент от структуры.

В еще одном иллюстративном варианте осуществления устройство содержит композитный удлиненный элемент, канал и множество композитных структур. Композитный удлиненный элемент имеет сторону, сконфигурированную для закрепления на структуре. Канал находится на стороне и продолжается вдоль длины композитного удлиненного элемента. Множество композитных структур выполнено с возможностью размещения в канале, и выполнено с возможностью закрепления участка стороны композитного удлиненного элемента на структуре. Композитная структура во множестве композитных структур содержит слои, имеющие разные ориентации, выбранные для увеличения способности композитного удлиненного элемента, чтобы противостоять силам, которые оттягивают композитный удлиненный элемент от структуры.

Далее, со ссылкой на фиг.3 будет описана иллюстрация структурной системы, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления. На этих иллюстративных примерах структурная система 300 представлена в блочной форме. Структурная система 300 расположена на борту самолета 301 в этих иллюстративных примерах. Как представлено, структурная система 300 содержит композитный удлиненный элемент 302, множество композитных структур 304 и структуру 306.

В этих представленных примерах композитный удлиненный элемент 302 сформирован из слоев 312 композитного материала 314. Например, слои 312 композитного материала 314 уложены и сформированы с приданием им формы 316 композитного удлиненного элемента 302. Форма 316 может Т-образной 317 в этих иллюстративных примерах.

Как представлено, Т-образная форма 317 композитного удлиненного элемента 302 сформирована первой секцией 320 и второй секцией 322 композитного удлиненного элемента 302. В этих иллюстративных примерах первая секция 320 может называться секцией основания, и вторая секция 322 может называться вертикальной секцией. Первая секция 320 и вторая секция 322 могут составлять часть одной и той же структуры в этих примерах. Конечно, в других иллюстративных примерах, первая секция 320 и вторая секция 322 могут быть сформированы из разных структур.

Вторая секция 322 расположена, по существу, перпендикулярно первой секции 320, для формирования Т-образной формы 317 композитного удлиненного элемента 302. В частности, вторая секция 322 представляет собой участок композитного удлиненного элемента 302, который продолжается в сторону от первой секции 320 в направлении, которое, по существу, перпендикулярно первой секции 320.

В этих иллюстративных примерах первая секция 320 выполнена, по существу, плоской. Кроме того, первая секция 320 представляет собой секцию с разрывами. В частности, первая секция 320 может иметь разрывы, где вторая секция 322 встречается с первой секцией 320.

Вторая секция 322 встречает с первой секцией 320 в первом местоположении 321 и втором местоположении 323 второй секции 322. Первое местоположение 321 второй секции 322 имеет первую изогнутую форму 324 с первым радиусом 326. Второе местоположение 323 второй секции 322 имеет вторую изогнутую форму 328 со вторым радиусом 330.

Первый радиус 326 представляет собой радиус круга, который, по существу, соответствует первой изогнутой форме 324. Второй радиус 330 представляет собой радиус круга, который, по существу, соответствует второй изогнутой форме 328. В этих иллюстративных примерах первый радиус 326 может, по существу, быть равным второму радиусу 330.

Первая секция 320 и вторая секция 322 расположены относительно друг друга для формирования канала 332. В частности, канал 332 сформирован между первым местоположением 321 и вторым местоположением 323 второй секции 322. Первый радиус 326 первой изогнутой формы 324 для первого местоположения 321 и второй радиус 330 второй изогнутой формы 328 для второго местоположения 323 определяют форму 333 канала 332.

В этих иллюстративных примерах канал 332 сформирован на первой стороне 334 композитного удлиненного элемента 302. Канал 332, в этих примерах, продолжается вдоль длины композитного удлиненного элемента 302. Композитный удлиненный элемент 302 также имеет вторую сторону 331, противоположную первой стороне 334.

Первая сторона 334 может, например, представлять собой основную сторону, как для первой секции 320, так и для второй секции 322. Первая сторона 334 выполнена с возможностью закрепления структуры 306. Структура 306 может, например, без ограничения, представлять собой панель наружной обшивки, ребро, лонжерон, наполнитель основания, пластину основания, и/или некоторый другой соответствующий тип структуры.

В одном иллюстративном примере первая сторона 334 первой секции 320 композитного удлиненного элемента 302 выполнена, по существу, плоской. Структура 306 может быть закреплена на первой стороне 334 первой секции 320 таким образом, что поверхность 337 структуры 306 непосредственно входит в контакт с первой стороной 334 первой секции 320 в этом иллюстративном примере.

В этих иллюстративных примерах первый компонент, такой как структура 306, может быть закреплен на втором компоненте, таком, как композитный удлиненный элемент 302, используя множество разных подходов. Например, первый компонент может быть закреплен на втором компоненте, путем соединения, отверждения, закрепления, склеивания, присоединения и/или прикрепления некоторым другим соответствующим способом двух компонентов друг к другу.

Первая сторона 334 второй секции 322 в первом местоположении 321 и во втором местоположении 323 формирует первую стенку 338 и вторую стенку 340 канала 332. Таким образом, первая сторона 334 второй секции 322 в первом местоположении 321 и во втором местоположении 323 могут не находиться в непосредственном контакте с поверхностью 337 структуры 306, когда структура 306 закреплена на композитном удлиненном элементе 302. Кроме того, когда она закреплена на композитном удлиненном элементе 302, поверхность 337 структуры 306 формирует третью стенку 341.

Множество композитных структур 304 может быть размещено в канале 332. Множество композитных структур 304 может состоять из слоев 346 композитного материала 348. Как представлено, множество композитных структур 304 имеют форму 350, которая, по существу, соответствует форме 333 канала 332. Множество композитных структур 304 формируют структуру 336 наполнителя для канала 332. Структура 336 наполнителя может называться армирующим элементом в этих иллюстративных примерах. Каждая из множества композитных структур 304 представляет собой сегмент структуры 336 наполнителя.

Например, множество композитных структур 304 может содержать сегмент основания, верхний сегмент и набор промежуточных сегментов, расположенных между сегментом основания и верхним сегментом. Используемый здесь термин "набор элементов" означает ноль или больше элементов. Например, набор промежуточных сегментов может быть пустым набором или нулевым набором.

В этих иллюстративных примерах множество композитных структур 304 имеет первое количество характеристик 352, которые, по существу, соответствуют второму количеству характеристик 354 для композитного удлиненного элемента 302. Первое количество характеристик 352 и второе количество характеристик 354 могут содержать, например, без ограничения, по меньшей мере, одну из коэффициента теплового расширения, модуля Юнга и других соответствующих характеристик.

В качестве одного иллюстративного примера, слои 346 для множества композитных структур 304 могут представлять собой конфигурацию 351. Конфигурация 351 для слоев 346 выбрана таким образом, что первое количество характеристик 352 для множества композитных структур 304, по существу, соответствует второму количеству характеристик 354 для композитного удлиненного элемента 302. Например, для конфигурации 351, значение модуля Юнга для множества композитных структур 304 может быть в пределах желательного диапазона от значения для модуля Юнга композитного удлиненного элемента 302.

Кроме того, слои 346 для множества композитных структур 304 могут иметь первую компоновку 353, которая, по существу, равна второй компоновке 355 для слоев 312 для композитного удлиненного элемента 302. Первая компоновка 353 для слоев 346 для множества композитных структур 304 представляет собой компоновку слоев 346 относительно оси 357 через композитный удлиненный элемент 302. В частности, первая компоновка 353 для слоев 346 представляет собой компоновку из волокон для слоев 346 относительно оси 357 через композитный удлиненный элемент 302.

В качестве одного иллюстративного примера, первая компоновка 353 может содержать приблизительно 50 процентов слоев 346, расположенных под углом около нуля градусов относительно оси 357, приблизительно 40 процентов слоев 346, расположенных под углом приблизительно 45 градусов относительно оси 357, и приблизительно 10 процентов слоев 346, расположенных под углом приблизительно 90 градусов относительно оси 357. В этом иллюстративном примере вторая компоновка 355 для слоев 312 композитного удлиненного элемента 302 может иметь, по существу, такой же процент слоев 312, расположенных, по существу, так же, как и первая компоновка 353.

Множество композитных структур 304 сконфигурировано для закрепления структуры 306 на композитном удлиненном элементе 302. Более конкретно, количество композитных структур 304 закрепляют участок поверхности 337 структуры 306 на участке первой стороны 334 в первом местоположении 321 и втором местоположении 323 второго участка 322 для композитного удлиненного элемента 302.

Когда первое количество характеристик 352 и второе количество характеристик 354, по существу, соответствуют друг другу, устойчивость 356 композитного удлиненного элемента 302 противостоять силам 358 увеличивается. Силы 358 генерируются, когда давление прикладывается к композитному удлиненному элементу 302 и структуре 306. Например, давление может быть приложено к композитному удлиненному элементу 302 и структуре 306, когда самолет 301 находится в рабочем состоянии.

В качестве одного иллюстративного примера, давление в кабине самолета 301 может привести к приложению давления к композитному удлиненному элементу 302 и структуре 306, когда композитный удлиненный элемент 302 и структура 306 представляют собой часть фюзеляжа самолета 301. В качестве другого иллюстративного примера, давление может быть приложено к композитному удлиненному элементу 302 и структуре 306 в ответ на движение топлива в топливном баке в крыле самолета 301, когда композитный удлиненный элемент 302 и структура 306 составляют часть крыла самолета 301.

Давление, приложенное к композитному удлиненному элементу 302 и структуре 306, может быть направлено в направлении, по существу, перпендикулярном поверхности 337 структуры 306 в этих иллюстративных примерах. Это давление генерирует силы 358. Силы 358 могут включать в себя любые силы, которые оттягивают композитный удлиненный элемент 302 от структуры 306, когда структура 306 закреплена на композитном удлиненном элементе 302 на первой стороне 334. Другими словами, силы 358 включают в себя любые силы, которые формируют растягивающую нагрузку, когда композитный удлиненный элемент 302 закреплен на структуре 306.

Силы 358 могут быть направлены, по существу, перпендикулярно поверхности 337 структуры 306 в этих иллюстративных примерах. Кроме того, силы 358 могут быть направлены, по существу, перпендикулярно стороне 334 первого участка 320 композитного удлиненного элемента 302.

Иллюстрация структурной системы 300 на фиг.3 не подразумевает наложение каких-либо физических или архитектурных ограничений на подход, в котором может быть воплощен иллюстративный вариант осуществления. Можно использовать другие компоненты в дополнение к и/или вместо представленных выше. Некоторые компоненты могут быть ненужными. Кроме того, представлены блоки для иллюстрации некоторых функциональных компонентов. Один или больше этих блоков могут быть скомбинированы и/или разделены на разные блоки при осуществлении иллюстративного варианта осуществления.

Например, в некоторых иллюстративных примерах, больше чем одна структура может быть прикреплена к композитному удлиненному элементу 302 на первой стороне 334. В качестве одного иллюстративного примера, вторая структура 360 может быть закреплена на структуре 306. Например, когда структура 306 принимает форму наполнителя основания, вторая структура 360 может представлять собой панель наружной обшивки, которая прикреплена к наполнителю основания. В некоторых иллюстративных примерах наполнитель основания может иметь такую же компоновку, как и вторая компоновка 355 для композитного удлиненного элемента 302.

В качестве другого иллюстративного примера, третья структура 362 может быть закреплена на второй стороне 331 второго участка 322 композитного удлиненного элемента 302. Третья структура 362 может, например, представлять собой ребро, лонжерон или некоторой другой соответствующий тип структуры.

В еще других иллюстративных примерах система 300 структуры может включать в себя один или больше композитных элементов в дополнение к или вместо композитного удлиненного элемента 302, закрепленного на структуре 306. Например, множество стрингеров может быть закреплено на структуре 306 в форме панели наружной обшивки, для формирования системы 300 структуры.

В некоторых случаях, система 300 структуры может быть размещена на другой платформе, чем самолет 301. Например, система 300 структуры может быть размещена на платформе, выбранной из, по меньшей мере, одной из мобильной платформы, стационарной платформы, наземной структуры, надводной структуры, космической структуры, самолета, надводного судна, резервуара, транспортного средства для перевозки персонала, поезда, космического корабля, космической станции, спутника, подводной лодки, автомобиля, электростанции, моста, плотины, производственного объекта и здания.

На фиг.4 представлена иллюстрация вида в перспективе системы структуры, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления. В этом иллюстративном примере система 400 структуры представляет собой пример одного варианта осуществления для системы 300 структуры, показанной на фиг.3. Отличающиеся компоненты, показанные на этом чертеже и на фиг.5, 6 и 9-17, могут быть скомбинированы с компонентами, представленными на фиг.3, используемыми с компонентами, показанными на фиг.3, или может использоваться комбинация их двух. Кроме того, некоторые из компонентов на этом чертеже могут представлять собой иллюстративные примеры того, как компоненты, показанные в виде блок-схемы на фиг.3, могут быть воплощены, как физические структуры.

Как представлено, система 400 структуры включает в себя стрингер 402, наполнитель 404 основания, наружную обшивку 407 и армирующий элемент 406. Стрингер 402 представляет собой пример одного осуществления композитного удлиненного элемента 302 по фиг.3. Наполнитель 404 основания представляет собой пример одного варианта осуществления для структуры 306 по фиг.3, и армирующий элемент 406 представляет собой пример одного варианта осуществления для структуры 336 наполнителя на фиг.3.

В этом иллюстративном примере стрингер 402 представляет собой полосовой стрингер. Стрингер 402 имеет первую сторону 403 и вторую сторону 405. Кроме того, стрингер 402 имеет первую секцию 408 и вторую секцию 410. Первая секция 408 и вторая секцию 410 представляют собой часть одной той же структуры в данном примере. Как представлено, первая секция 408 представляет собой прерывистую секцию.

Вторая секция 410 расположена относительно первой секции 408 таким образом, что вторая секция 410 продолжается в сторону от первой секции 408 в направлении стрелки 411. Стрелка 411 имеет направление, которое, по существу, перпендикулярно первой секции 408.

В этом представленном примере вторая секция 410 встречается с первым участком 412 первой секции 408 в первом местоположении 414 второй секции 410, и второй участок 416 первой секции 408 во втором местоположении 418 второй секции 410. Первое местоположение 414 имеет первую изогнутую форму 422. Второе местоположение 418 имеет вторую изогнутую форму 424.

В этом иллюстративном примере наполнитель 404 основания закреплен на первой стороне 403 стрингера 402. В частности, первая поверхность 426 наполнителя 404 основания находится в контакте с первой стороной 403 первой секции 408. Наружная оболочка 407 закреплена на второй поверхности 427 наполнителя 404 основания. Как представлено, первая поверхность 426 не входит в контакт с первой стороной 403 второй секции 410.

Канал 428 сформирован на первой стороне 403 стрингера 402 между первым местоположением 414 и вторым местоположением 418 второй секции 410. Первая сторона 403 в первом местоположении 414 формирует первую стенку 415 канала 428, и первая сторона 403 во втором местоположении 418 формирует вторую стенку 417 канала 428. Кроме того, первая поверхность 426 наполнителя 404 основания формирует третью стенку 419 канала 428. Таким образом, канал 428 имеет форму 430, которая является конической в этом иллюстративном примере.

Армирующий элемент 406 располагают в канале 428. Армирующий элемент 406 содержит множество композитных структур 431. Множество композитных структур 431 представляет собой пример одного варианта осуществления для множества композитных структур 304 на фиг.3. Множество композитных структур 431 состоят из композитных слоев 432. Композитные слои 432 представляют собой слои из композитного материала.

Конфигурацию композитных слоев 432 выбирают таким образом, что форма 433 армирующего элемента 406, по существу, соответствует форме 430 канала 428. Далее, с армирующим элементом 406, устойчивость стрингера 402 противостоять силам, которые отрывают стрингер 402 от наполнителя 404 основания и/или наружной оболочки 407, увеличивается по сравнению со случаем, когда армирующий элемент 406 отсутствует или когда присутствует другой тип армирующего элемента. Эти силы направлены в направлении стрелки 411.

Как представлено, композитные слои 432 для армирующего элемента 406 могут быть уложены, по существу, перпендикулярно первой стороне 403 и первой поверхности 426 наполнителя 404 основания. Кроме того, каждый из композитных слоев 432 может быть расположен так, чтобы он имел определенный угол относительно оси 438 через стрингер 402.

Далее, на фиг.5, представлена иллюстрация вида в поперечном сечении системы структуры, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления. В этом иллюстративн