(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複合部材（３２）と、
複合部材と一体に形成された、部材を補剛するための少なくとも１つの複合補剛材（３４）であって、補剛材の少なくとも１つの端部が複合部材へ実質的に滑らかな移行をなすランナウト（５２）を有する、複合補剛材と、
を含み、
該ランナウト（５２）がその長手方向に沿って形状が変化するが、外周または面積の少なくとも一方が実質的に一定に保たれている断面を有する、一体化複合構造物。
【請求項２】
前記複合部材（３２）が、第１樹脂注入繊維強化材を含み、かつ、
前記補剛材（３４）が、第２樹脂注入強化材を含み、
注入された樹脂が、第１繊維強化材および第２繊維強化材全体を通じて実質的に連続しており、かつ、均質である、請求項１に記載の一体化複合構造物。
【請求項３】
前記複合部材（３２）が、
パネル、
外板、
はり、
フランジ、
ウェブ、および、
溝形材
のうちの１つである、請求項１に記載の一体化複合構造物。
【請求項４】
前記ランナウト（５２）が、その長手方向に沿って実質的に滑らかに起伏を有している、請求項１に記載の一体化複合構造物。
【請求項５】
第１繊維プレフォーム（１３６）を製造することであって、繊維を柔軟な管状殻（３６）となるよう網状に組み、連続した一方向繊維（３９）を該殻（３６）に充填することを含むこと、
補剛材の幾何学的形状を有する金型の凹部（５８）内に第１繊維プレフォームを配置することであって、前記管状殻を該凹部の幾何学的形状と合致させることを含むこと、
第１繊維プレフォームを覆うように、該金型の凹部の上方に第２繊維プレフォーム（１６５）を配置すること、
第１繊維プレフォームと第２繊維プレフォームとにポリマー樹脂を混注すること、および、
樹脂を注入したプレフォームを硬化させる（１９０）こと
を含む、補剛複合構造物を作製する方法。
【請求項６】
繊維を柔軟な管状殻（３６）となるよう網状に組むことが、実質的に連続した長さの管状殻を製作することを含み、かつ、
連続した長さの管状殻のある部分を切断する（１７４）ことをさらに含み、かつ、金型の凹部内に第１繊維プレフォームを配置することが、前記凹部（１７６）内に該殻の切断された部分を配置することにより行われる、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
第１繊維プレフォーム（１３６）を製造することであって、繊維殻と繊維コアとを同時に網状に組み、形作るよう成形することを含む、第１繊維プレフォーム（１３６）を製造すること、
補剛材の幾何学的形状を有する金型の凹部（５８）内に第１繊維プレフォームを配置すること、
第１繊維プレフォームを覆うように、該金型の凹部の上方に第２繊維プレフォーム（１６５）を配置すること、
第１繊維プレフォームと第２繊維プレフォームとにポリマー樹脂を混注すること、および、
樹脂を注入したプレフォームを硬化させる（１９０）こと
を含む、補剛複合構造物を作製する方法。
【請求項８】
第１繊維プレフォーム（１３６）を製造すること、
補剛材の幾何学的形状を有する金型の凹部（５８）内に第１繊維プレフォームを配置すること、
第１繊維プレフォームを覆うように、該金型の凹部の上方に第２繊維プレフォーム（１６５）を配置すること、
第１繊維プレフォームと第２繊維プレフォームとにポリマー樹脂を混注すること、および、
樹脂を注入したプレフォームを硬化させる（１９０）こと、
を含み、
前記第１繊維プレフォームを製造することが、
連続した強化繊維の群の周囲に繊維を網状に組むことにより強化コアを有する連続した殻（３６）を作製することと該連続した殻（３６）を所望の長さに切断することとを含む、
補剛複合構造物を作製する方法。
【請求項９】
第１繊維プレフォーム（１３６）を製造すること、
補剛材の幾何学的形状を有する金型の凹部（５８）内に第１繊維プレフォームを配置すること、
第１繊維プレフォームを覆うように、該金型の凹部の上方に第２繊維プレフォーム（１６５）を配置すること、
第１繊維プレフォームと第２繊維プレフォームとにポリマー樹脂を混注すること、および、
樹脂を注入したプレフォームを硬化させる（１９０）ことを含み、
前記第１繊維プレフォームを製造することが、
前記金型の凹部の上方に第１布地層（１３６）を配置することと、
前記金型の凹部（５８）の内部に第１層を形成することと、形成した第１層に連続した強化繊維（３９）を充填することと、
形成した繊維を充填した第１層上に第２布地層（１６５）を重ねることを含む、第１繊維プレフォーム（１３６）を製造することとを含む、
補剛複合構造物を作製する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して複合構造物に関し、より詳細には一体型補剛材を有する複合構造部材を扱い、そのような部材を作製するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
強度および／またはスチフネスの要件を満たすために、時として、航空宇宙産業において用いられるような複合構造物を強化する必要がある。これらの構造物は、構造物に補剛材を追加することにより強化してもよく、これにより、構造物に追加の強度および剛性を与えることができる。これまで、個々の補剛材は、限定はされないが個別の締結具の使用、結合、共結合および共硬化を含むいくつかの二次的組立てプロセスのうちのいずれかを用いて主要な構造部材に取り付けられてきた。これらプロセスの各々は、限定はされないが、組立てプロセスを完了するための追加の時間および労力、および／または、部品の共硬化に用いられるオートクレーブのような比較的高価な資本設備の必要性といった不都合があることがある。また、場合によっては、補剛材は、複数の部品を含むことがあり、このことにより、輸送手段の重量および／または部品数が不要に増加し、かつ／または、組立てプロセスの完了に要する時間および労力が増大することがある。補剛材が構造部材に一体化されているいくつかの用途では、「ランナウト」と呼ばれる補剛材の端部は、部材に融合または滑らかに移行しないことがあり、このことにより、構造部材における不要な応力の集中が生じかねない。既存のランナウト設計は、切り取られた縁部に不連続な繊維を有し、周囲の構造物における応力の集中をほどほどにしか削減可能でない。
【発明の概要】
【０００３】
したがって、補剛材が構造部材に一体化されて、一体化構造物を形成する補剛複合構造物を作製する簡潔で費用効率の高い方法が必要である。また、構造部材に滑らかに融合し、かつ、補剛材の端部における応力の集中を削減または解消するランナウトを有する補剛材設計も必要である。
【０００４】
開示する実施形態は、応力の集中を削減または実質的に解消する滑らかに移行するランナウトをその端部に持つ一体型補剛材を有する一体化複合構造物を提供する。補剛材は、補剛材の端部を周囲の構造物に融合させるよう形作られる繊維プレフォームを用いて製造される。この滑らかな融合により、補剛材と周囲の構造物との間の突然の終焉または不連続な移行が回避され、補剛材の端部における切り取り作業の必要性が削減または解消される可能性がある。切り取り作業の削減により、製造時間、プロセス工程および／または人件費が減らせることがある。ランナウトは、外周および断面積を一定に維持しつつ、補剛材断面を背の高い狭い輪郭から幅広で平坦な輪郭へと移行させる。さまざまなプレフォーム製造プロセスを用いて、多種多様な補剛材構造および物理的特徴を実現可能である。ランナウト設計は、複雑な幾何学的形状を有する補剛材の製造を可能とし、これにより、より高度な設計融通性およびプロセスの最適化につながる。
【０００５】
開示する一実施形態によると、一体化複合構造物は、複合部材と、複合部材と一体に形成された、部材を補剛するための少なくとも１つの複合補剛材と、を含む。補剛材の少なくとも１つの端部は、複合部材へ実質的に滑らかな移行をなすランナウトを含む。複合部材は、第１樹脂注入繊維強化材を含み、かつ、補剛材は、第２樹脂注入強化材を含み、注入された樹脂は、第１繊維強化材および第２繊維強化材全体を通じて実質的に連続しており、かつ、均質である。ランナウトは、その長手方向に沿って形状が変化するが、面積は実質的に一定に保たれている断面を有する。
【０００６】
別の実施形態によると、一体型補剛複合構造物は、硬化ポリマー樹脂基体と、基体内に保持されている第１繊維強化材を含む構造部材部分と、構造部材部分を補剛するための補剛材部分とを含む。補剛材部分は、基体内に保持されている第２繊維強化材を含む。補剛材部分は、構造部材部分へ実質的に滑らかな移行をなすランナウトを有する少なくとも１つの端部を含む。基体は、第１部分および第２部分全体を通じて実質的に連続しており、かつ、均質である。
【０００７】
さらなる実施形態にしたがって、補剛複合構造物を作製する方法を提供する。該方法は、第１繊維プレフォームを製造すること、補剛材の幾何学的形状を有する金型の凹部内に第１繊維プレフォームを配置すること、第１プレフォームを覆うように、金型の凹部の上方に第２繊維プレフォームを配置すること、第１繊維プレフォームと第２繊維プレフォームとにポリマー樹脂を混注すること、および、樹脂を注入したプレフォームを硬化させることを含む。第１繊維プレフォームを製造することは、繊維を柔軟な管状殻となるよう網状に組み、殻に連続した一方向繊維を充填することを含む。金型の凹部内に第１繊維プレフォームを配置することは、管状殻を凹部の幾何学的形状と合致させることを含む。
【０００８】
複合部材と、
複合部材と一体に形成された、部材を補剛するための少なくとも１つの複合補剛材であって、補剛材の少なくとも１つの端部が複合部材へ実質的に滑らかな移行をなすランナウトを有する、複合補剛材と、
を含む、一体化複合構造物。
複合部材が、第１樹脂注入繊維強化材を含み、かつ、
補剛材が、第２樹脂注入強化材を含み、
注入された樹脂が、第１繊維強化材および第２繊維強化材全体を通じて実質的に連続しており、かつ、均質である、一体化複合構造物。
複合部材が、
パネル、
外板、
はり、
フランジ、
ウェブ、および、
溝形材
のうちの１つである、一体化複合構造物。
ランナウトが、その長手方向に沿って実質的に滑らかに起伏を有している、一体化複合構造物。
ランナウトが、その長手方向に沿って形状が変化するが、外周は実質的に一定に保たれている断面を有する、一体化複合構造物。
ランナウトが、その長手方向に沿って形状が変化するが、面積は実質的に一定に保たれている断面を有する、一体化複合構造物。
【０００９】
硬化ポリマー樹脂基体と、
基体内に保持されている第１繊維強化材を含む構造部材部分と、
構造部材部分を補剛するための補剛材部分であって、基体内に保持されている第２繊維強化材を含み、構造部材部分へ実質的に滑らかな移行をなすランナウトを有する少なくとも１つの端部を含む補剛材部分と、
を含む、一体型補剛複合構造物。
基体が、第１部分および第２部分全体を通じて実質的に連続しており、かつ、均質である、補剛複合構造物。
構造部材部分が、
パネル、
外板、
はり、
フランジ、
ウェブ、および、
溝形材
のうちの１つである、補剛複合構造物。
補剛材部分が、外殻および内部コアを含む、補剛複合構造物。
コアが、補剛材部分を通じて長手方向に延在している強化材繊維を含む、補剛複合構造物。
コアが、強化繊維が保持されている充填材を含み、かつ、
殻が、少なくとも一層の相互接続されている繊維を含む、補剛複合構造物。
ランナウトが、その長手方向に沿って起伏を有している、補剛複合構造物。
補剛材が、ランナウトの長手方向に沿って形状が変化するが、面積は実質的に一定に保たれている断面を有する、補剛複合構造物。
補剛材が、ランナウトの長手方向に沿って形状が変化するが、外周は実質的に一定に保たれている断面を有する、補剛複合構造物。
補剛材が、ある幅を有する冠部と、各々がある高さを有する側面と、ある幅を有する基部とを含み、
冠部の幅および基部の幅が、各々、ランナウトの長手方向に沿って増大しており、かつ、
側面の高さが、ランナウトの長手方向に沿って減少している、補剛複合構造物。
補剛材は、ランナウトの長手方向に沿って高さが減少し、かつ、幅が増大している、補剛複合構造物。
【００１０】
第１繊維プレフォームを製造すること、
補剛材の幾何学的形状を有する金型の凹部内に第１繊維プレフォームを配置すること、
第１プレフォームを覆うように、金型の凹部の上方に第２繊維プレフォームを配置すること、
第１繊維プレフォームと第２繊維プレフォームとにポリマー樹脂を混注すること、および、
樹脂を注入したプレフォームを硬化させること
を含む、補剛複合構造物を作製する方法。
第１繊維プレフォームを製造することが、繊維を柔軟な管状殻となるよう網状に組み、殻に連続した一方向繊維を充填することを含み、かつ、
金型の凹部内に第１繊維プレフォームを配置することが、管状殻を凹部の幾何学的形状と合致させることを含む、
方法。
繊維を柔軟な管状殻となるよう網状に組むことが、実質的に連続した長さの管状殻を製作することを含み、かつ、前記方法が、
連続した長さの管状殻のある部分を切断することをさらに含み、かつ、金型の凹部内に第１プレフォームを配置することが、凹部内に殻の切断された部分を配置することにより行われる、方法。
第１繊維プレフォームを製造することが、
繊維殻と繊維コアとを同時に網状に組み、形作るよう成形することを含む、方法。
第１プレフォームを製造することが、
連続した強化繊維の群の周囲に繊維を網状に組むことにより強化コアを有する連続した殻を作製すること、および、
連続した殻を所望の長さに切断することを含む、方法。
第１プレフォームを製造することが、
金型の凹部の上方に第１布地層を配置すること、
金型の凹部の内部に第１層を形成すること、
形成した第１層に連続した強化繊維を充填すること、
形成した繊維を充填した第１層上に第２布地層を重ねることを含む、方法。
【００１１】
樹脂注入網状繊維プレフォームを含む複合外板と、
外板に一体化されている複数の長尺補剛材であって、各々が、その対向する端部上に外板への補剛材の実質的に滑らかな移行をなすランナウトを含み、各々が、樹脂注入網状繊維外殻を含む外殻および樹脂注入連続強化繊維を含むコアを有する、補剛材と、
を含む、一体化補剛複合航空機外板であって、
ランナウトが、その長手方向に沿って起伏を有し、かつ、ランナウトの長手方向に沿って形状が変化するが、面積および外周は実質的に一定に保たれている断面を有する、一体化補剛複合航空機外板。
【００１２】
凹部内にランナウトを形成することを含む、補剛材の幾何学的形状に対応する凹部を内部に有する金型を製造すること、
繊維を柔軟な管となるよう網状に組み、管に連続した強化繊維を充填することにより、第１繊維プレフォームを製造すること、
第１プレフォームをランナウトの形状と合致させることを含む、金型の凹部内に第１繊維プレフォームを配置すること、
第１繊維プレフォームを覆うように、金型上に第２繊維プレフォームを配置すること、
第１繊維プレフォームと第２繊維プレフォームとにポリマー樹脂を混注すること、および、
樹脂を注入したプレフォームを硬化させること
を含む、一体化補剛複合航空機外板を作製する方法。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、一体形成された補剛材を有する一体化複合パネルの斜視図を示している。
【図２】図２は、図１における２−２線断面図を示している。
【図３】図３は、図２において「Ａ」で示される部分に相当する補剛材の代替の形態の角部の断面図を示している。
【図４】図４は、補剛材の代替の形態を示す断面図を示している。
【図５】図５は、補剛材の代替の形態を示す断面図を示している。
【図６】図６は、補剛材の代替の形態を示す断面図を示している。
【図７】図７は、補剛材の代替の形態を示す断面図を示している。
【図８】図８は、補剛材の代替の形態を示す断面図を示している。
【図９】図９は、補剛材の代替の形態を示す断面図を示している。
【図１０】図１０は、補剛材の代替の形態を示す断面図を示している。
【図１１】図１１は、補剛材の代替の形態を示す断面図を示している。
【図１２】図１２は、補剛材の代替の形態を示す断面図を示している。
【図１３】図１３は、補剛材の代替の形態を示す断面図を示している。
【図１４】図１４は、開示されている方法に係る補剛複合構造物の作製に用いられる組立てプロセスを示している。
【図１５】図１５は、一体形成された補剛材を有する一体化複合構造物を作製するための、明確にするためにわずかに分解した装置断面図を示している。
【図１６】図１６は、補剛材レイアウトの種々の構造の１つを有する補剛複合構造物の平面図を示している。
【図１７】図１７は、補剛材レイアウトの種々の構造の１つを有する補剛複合構造物の平面図を示している。
【図１８】図１８は、補剛材レイアウトの種々の構造の１つを有する補剛複合構造物の平面図を示している。
【図１９】図１９は、補剛材レイアウトの種々の構造の１つを有する補剛複合構造物の平面図を示している。
【図２０】図２０は、補剛材レイアウトの種々の構造の１つを有する補剛複合構造物の平面図を示している。
【図２１】図２１は、補剛材の一体形成されたネットワークを有する一体化された航空機外板の斜視図を示している。
【図２２】図２２は、構造物の厚み変化に合致する一体補剛材を有する複合構造物の断面図を示している。
【図２３】図２３は、一体形成された補剛材を有する航空機外板の湾曲した前縁の断面図を示している。
【図２４】図２４は、一体形成された補剛材を有する湾曲したパネルの斜視図を示している。
【図２５】図２５は、一体形成された補剛材を有するＣ字形構造部材の斜視図を示している。
【図２６】図２６は、一体補剛材を有する複合構造物の作製方法の工程全体のフロー図を示している。
【図２７】図２７は、複合外板に一体化されている補剛材のランナウトを示す斜視図を示している。
【図２８】図２８は、図２７に示した補剛材の平面図を示している。
【図２９】図２９は、図２８における２９‐２９線断面図を示している。
【図３０】図３０は、図２９における３０‐３０線断面図である。
【図３１】図３１は、図２９における３１‐３１線断面図を示している。
【図３２】図３２は、図２９における３２‐３２線断面図を示している。
【図３３】図３３は、ランナウトに沿った種々の箇所における外周の図を示している。
【図３４】図３４は、補剛材を製造するために用いられる管状プレフォームの断面図を示している。
【図３５】図３５は、図３４に示した管状プレフォームの製造に用いられる工程を示している。
【図３６】図３６は、図３５に示した管状プレフォームを製造するための代替の方法を示している。
【図３７】図３７は、プレフォームの代替の実施形態の断面図を示している。
【図３８】図３８は、図３７に示したプレフォームを製造するための工程を示している。
【図３９】図３９は、プレフォームのさらなる実施形態の断面図を示している。
【図４０】図４０は、図３９に示したプレフォームを製造するために用いられる工程を示している。
【図４１】図４１は、一体型補剛材を有する一体化複合構造物を製造する方法のフロー図を示している。
【図４２】図４２は、航空機の製造および保守方法論のフロー図を示している。
【図４３】図４３は、航空機のブロック図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
まず図１を参照すると、一体化された複合構造物３０は、複数の一体形成された補剛材３４を有する構造部材３２を含み、該補剛材３４は、構造部材３２に追加の強度および剛性を与える可能性がある。示されている実施例において、構造部材３２は、実質的に平坦なパネル３２ａであり、補剛材３４は、パネル３２ａの一側面上で互いに実質的に平行に延在するよう配置されている。補剛材３４の各々は、パネル３２ａにおけるピーク応力の集中を低減するために、その各端部上に、パネル３２ａに補剛材３４を実質的に滑らかに融合させるランナウト５２を含む。後で取り上げるように、構造部材３２は、用途によって、限定はされないが溝形材、はり、ウェブ、フランジ、外板などを含む他の形状および幾何学的形状を有してもよい。
【００１５】
ここで図２を参照すると、補剛材３４の各々は、モジュラー式の設計であり、かつ、突合せ継手２９に沿ってパネル３２ａに接合された底部キャップ３５を有する外殻３６に取り囲まれた内部コア３８を含む。任意の接着剤層４０を用いて、突合せ継手２９における補剛材３４のパネル３２ａに対する接合を助けてもよい。後でより詳細に取り上げるように、殻３６は、網状に組むか、編むか、または、布地として織られていてもよい（図２には示されていない）１層以上の樹脂注入複合部材繊維強化材またはプレフォーム６７（図１４）を含んでもよい。強化繊維は、炭素、ガラスもしくは多様なポリマーまたはその他適切な強化材を含んでいてもよい。本実施例において、殻３６は、連続しており、かつ、丸みをもたせた頂部または冠部４３と、パネル３２ａを覆うように丸みをもたせた部分４７に一体接続されている側壁４５とを含む。
【００１６】
内部コア３８は、用途によって、構造材料または非構造材料が部分的または完全に充填されていてもよい。図２に示されている実施例の場合、内部コア３８は、適切な一方向炭素繊維強化材３９が充填されている。図３は、モジュール式補剛材３４の代替の実施形態を示しており、ここで、殻３６は、樹脂基体中に保持されている複数層３６ａの網状繊維を含み、かつ、コア３８は、一方向テープ、トウまたは布地の形態であってもよい１層以上の繊維強化樹脂の層４１が充填されている。
【００１７】
上で述べたように、補剛材３４は、幾何学的形状および／または構成の詳細の非常に多くの変形例を有していてもよい。図４は、図２に示したものと類似の補剛材３４を示している。ただしここでは、限定はされないがＺ字形ピンのような厚み方向強化材４４を任意に用いて、補剛材３４のパネル３２ａへの接合を助け、かつ、構造物３２を追加で強化する。Ｚ字形ピン４４は、パネル３２ａおよび補剛材３４の底部キャップ３５を介してコア３８内へ延在している。図４に示されている補剛材３４は、断面が概ね台形であるが、限定はされないが「Ｔ」、「Ｊ」、「Ｃ」、「Ｉ」、「Ｚ」字形または帽子形を含むその他の断面形状とすることも可能である。他の実施形態において、補剛材３４は、固体積層体（図示せず）または固体積層体表面板を有するコア（図示せず）を含んでいてもよい。
【００１８】
図５は、構造強化材３９またはその他の充填材が充填されていても、されていなくてもよい２つのコア部３８ａ、３８ｂとこれらを隔てる中空のコア部４８とにコア３８を分割する内殻４６を含む補剛材３４の別の変形例を示している。本実施例において、基部キャップ３５は、突合せ継手２９に沿ってパネル３２ａと直接接合されており、かつ、接着剤４２は、突合せ継手２９の外縁３３に沿って用いられている。
【００１９】
図６は、図２に示したものと類似の補剛材３４の別の変形例を示しているが、ここでは、コア３８が中空である。
図７に、強化材３９が充填されている内部コア３８と丸みがつけられた下側側壁縁３７とを有する補剛材３４のさらに別の変形例を示す。
【００２０】
図８は、補剛材３４の別の実施形態を示しており、ここで、外殻３６は、基部キャップ３５を覆うように側方に延在するフランジ５１を有する。フランジ５１は、補剛材３４とパネル３２ａとの間の突合せ継手２９の面積を増大させている一方で、前述のようにパネル３２ａ上のピーク応力の集中の最小化を助ける殻３６とパネル３２ａとの間の滑らかな移行を提供もする。
【００２１】
補剛材３４のさらに別の実施例を図９に示す。補剛材３４の本実施形態は、１層以上の追加の層５０が、外殻３６の周りを覆っており、かつ、側方へ延在してフランジ５１を形成していることを除いて、図２に示した実施形態と同様である。層の覆い５０は、補剛材３４を強化するとともに、パネル３２ａと殻３６／フランジ５１との間の接触面積を増大させている一方で、フランジ５１は、パネル３２ａ上のピーク応力の集中の最小化を助ける補剛材ランナウト５２の一部を形成している。
【００２２】
図１０は、補剛材３４の別の実施形態を示しており、ここで、外殻３６は、平坦なキャップ４３と、側方へ延在するフランジ５１を有する基部３５に接合されている傾斜した側壁４５とを含む。図２および図８に示した実施形態の場合と同様、側方へ延在するフランジ５１は、補剛材３４とパネル３２ａとの間の突合せ継手の面積を増大させている一方で、パネル３２ａ上のピーク応力の集中の最小化を助ける殻３６とパネル３２ａとの間の滑らかな移行を提供もする。
【００２３】
図１１は、補剛材３４の別の変形例を示しており、ここで、外殻３６は、丸みをもたせた冠部４３と、側壁４５とを含む。側壁４５は、丸みをもたせた部分４７を介して、パネル３２ａに取り付けられている一体フランジ５１内へ移行している。
【００２４】
図１２は、厚みを介して、Ｚ字形ピン４４といった強化材４４がコア３８内からパネル３２ａ内へ延在していることを除いて図１１に示した実施形態と同様の補剛材３４のさらなる実施形態を示している。強化材４４は、補剛材３４のパネル３２ａへの接合を助け、かつ、構造物３２を追加で強化する。
【００２５】
図１３は、１層以上の追加の層５０が、外殻３６の周りを覆っており、かつ、側方へ延在するフランジ５１の形成に用いられていることを除いて図１１に示した実施例と同様の補剛材３４の別の実施例を示している。
【００２６】
図２〜図１３から、補剛材３４が、補剛材３４に強度および／またはスチフネスを追加し、かつ／または、補剛材３４とパネル３２ａとの間の継手２９の強度および／または損傷許容性を高めることのできる広範な幾何学的形状、特徴、コア充填材および強化材を有していてもよいことは理解可能である。また、補剛複合構造物３０が、構造部材部分３２と補剛材部分３４との両方を保持するよう機能する実質的に連続した均質なポリマー樹脂基体を含むことも前述の説明から理解可能である。構造物３０は、それぞれ基体材料により一体化されている構造部材部分３２および補剛材部分３４のおかげで一体化されている。
【００２７】
ここで、１つ以上の一体形成された補剛材３４（図１）を有する一体化された複合構造物３０を作製する方法のいくつかの基本工程を示す図１４に注目する。５４において示されているように、単純な一体工具５６は、複合構造物完成品３０のインナーモールドライン（ＩＭＬ）を規定する工具面５６ａを有する。工具面５６ａは、図１４に示されているように実質的に平坦であってもよく、または、構造物完成品３０のＩＭＬと一致する１つ以上の曲線または特徴を有していてもよい。構造物完成品３０に一体化されることとなる補剛材３４の幾何学的形状に対応する１本以上の溝５８が工具面５６ａに形成されている。溝５８の深さＤは、補剛材３４の高さＨに実質的に相当する（図１５参照）。工具面５６ａはまた、下でより詳細に取り上げるように、ノード連結器（図示せず）が配置されることにより、補剛材３４間のネットワーク状の相互接続を形成可能な追加の凹状溝（図示せず）を含んでいてもよい。
【００２８】
６２において示されているように、乾燥した、または、実質的に乾燥した繊維補剛材プレフォーム６５が、手作業で、または、自動化配置設備６０を用いて溝５８内に配置される。補剛材プレフォーム６５の形状および構成によっては、補剛材プレフォーム６５の部分同士を粘着付与剤または結合剤により留め付けて、プレフォーム６５を一体に保持するのを助け、かつ／または、樹脂が注入されるまでその形状を維持してもよい。樹脂注入および硬化前において、補剛材プレフォーム６５は、ひも状かつ長さ方向に連続していてもよく、これにより、巻いて収納し、必要に応じて小分けにして切断することができる。あるいは、プレフォーム６５は、堅く、かつ、必要とされる長さ、大きさおよび形状となるように実質的に形成されて、平らに収納されてもよく、または、連続な／柔軟なと不連続な／堅いとの間のいかなる種類であってもよい。自動化配置設備６０が用いられると、プレフォーム６５は、比較的高速に工具５６上に配置可能である。工具５６内の溝５８は予め位置決めされているので、複合部材３２に対する補剛材３４の地点および向きは、正確に制御することができる。言い換えると、工具面５６ａにおける溝５８の固定された位置により、互いに対して、および、繊維強化材６５に対してプレフォーム６５が自動的に位置合わせされる。プレフォーム６５は、樹脂がまだ注入されていないので、比較的柔軟であることを除いて、前に説明した補剛材３４と実質的に同一である。
【００２９】
溝５８は、プレフォーム６５の断面形状と実質的に一致した断面形状（図示せず）を有していてもよく、その結果、溝５８内に配置されると、プレフォーム６５は、溝５８を実質的に完全に充填し、実質的に滑らかなＩＭＬ形状を生じる。柔軟なプレフォーム６５は、溝５８の断面形状および（存在すれば）曲率と容易に合致する。不連続な／堅いプレフォームは、溝の断面形状および（存在すれば）曲率と少なくとも実質的に一致するよう予め形成されてもよい。溝５８は、プレフォーム６５の頂部が工具面５６ａと概ね面一となるように、繊維強化材６７に対して工具５６内の補剛材プレフォーム６５を本質的に引っ込ませる。任意選択として、図２に示したように補剛材キャップ３５を突合せ継手２９に沿って複合部材３２に接着することが望まれる用途においては、補剛材プレフォーム６５を覆うように溝５８内にフィルム接着剤（図示せず）を配置してもよい。
【００３０】
次に、６４において示されているように、乾燥した、または、実質的に乾燥した複合部材繊維強化材６７を、補剛材プレフォーム６５および工具面５６ａを覆い、かつ、これらに接触するように工具面５６ａ上に配置する。複合部材繊維強化材６７および繊維プレフォーム６５は、結合剤（図示せず）により粘着力を高めてもよい。複合部材繊維強化材６７は、例えば限定はされないが、工具面５６ａ上に一層ずつレイアップされるか、または、積層された後、単一の予め組み立てられたレイアップとして工具面５６ａ上に配置される複数層の織物または編地を含んでもよいプレフォームを含んでいてもよい。示されている実施例において、複合部材繊維強化材６７は、実質的に平坦であるが、他の実施形態では、複合部材繊維強化材６７は、複合部材繊維強化材６７が工具面５６ａ上に配置される前に形作られたプレフォームとすることも可能である。６６において、当て板６８を複合部材繊維強化材６７の上方に配置する。当て板６８は、補剛材３４に隣接したＯＭＬ（アウターモールドライン）表面仕上げおよび外板区切りの制御を助ける。次いで、７０において、例えば限定はされないが、真空補助樹脂注入成型（ＶＡＲＩＭ）を含むさまざまなよく知られた樹脂注入技法のうちのいずれかを用いて、プレフォーム６５と複合部材繊維強化材６７とに適切な熱硬化性樹脂を混注する。下で取り上げるように、プレフォーム６５と繊維強化材６７とは、樹脂注入前に圧縮および固化してもよい。次いで、注入されたプレフォーム６５および複合部材繊維強化材６７を炉７２のような何らかの適切な手段により熱を印加して硬化させる。
【００３１】
ここで、図１４に関連して前に取り上げた方法工程を行うために用いてもよいＶＡＲＩＭレイアップアセンブリ８０の追加の詳細を示す図１５に注目する。工具５４における溝５８内に補剛材プレフォーム６５を配置し、続いて、複合部材強化材６７を補剛材プレフォーム６５を覆い、かつ、これに接触するように工具面５６ａ上に配置する。複合部材繊維強化材６７の上方に剥離層８２を配置し、剥離層８２の上方に適切な樹脂分布媒体８６を配置して、流動樹脂の移動および均一分布を助ける。複合部材繊維６７の外縁の下に剥離層８４を配置してもよい。
【００３２】
樹脂分布媒体８６の上方に剛体または半剛体の当て板６８を配置し、続いて、レイアップの上方に真空バッグ８８を配置し、かつ、シーラントテープ９０により、または、類似の手段により工具５４に封止する。他の実施形態において、二重真空バッグ技法を用いてもよく、ここで、樹脂注入および硬化プロセス中に第１真空バッグ８８における漏れからプレフォーム６５を保護するために、第１の真空バッグ８８の上方に第２の真空バッグ（図示せず）を配置する。当て板６８および樹脂分布媒体８６の使用は、樹脂注入に対する１つの典型的な機構の例示であるが、他の樹脂注入技法が使用される際は要求されない。多種多様なその他の樹脂注入技法が可能である。熱硬化性樹脂の供給槽９２は、樹脂注入管９４により真空バッグ８８内の溝形注入管９６に結合されている。排出真空槽１０２は、樹脂排出管１００により真空バッグ８８内側の溝形排出管９８に結合されている。
【００３３】
排出真空槽１０２により発生させられたバッグ８８内の真空は、バッグ８８の空気を抜くことにより、供給槽９２から溝形注入管９６を介してバッグ８８内へと樹脂を吸い込むバッグ８８内の大気圧より低い圧力を生成する。樹脂注入前に、バッグ８８を用いて、プレフォーム６５および繊維強化材６７を圧縮および固化してもよい。樹脂は、溝形注入管９６から流れ、溝形排出管９８を介してバッグ８８を後にし、ここで、真空槽１０２に回収される。樹脂が溝形注入管９６から溝形排出管９８へ移動するにつれて、大気圧がバッグ８８を当て板６８へ押し下げつつ、プレフォーム６５と複合部材繊維強化材６７とは樹脂の単一回の注射によって混注される。前に触れたように、図１５は、補剛複合構造物３０の作製に用いてもよい多数の樹脂注入技法のうちの１つを示しているに過ぎない。
【００３４】
当て板６８は、注入されたプレフォーム６５および複合部材繊維強化材６７に対してその面積にわたって実質的に均一な圧力を印加することにより、樹脂注入プロセス中にプレフォーム６５と複合部材繊維強化材６７とを圧縮し、かつ、互いに対して押し付ける。樹脂注入プロセス中と該プロセス後との両方で、注入されるプレフォーム６５および複合部材繊維強化材６７に熱を印加してもよく、これにより、樹脂の流れを促進し、次いで、樹脂を硬化させて、補剛材３４が複合部材３２に本質的に一体化されている一体化複合構造物３０を製造する。プレフォーム６５と複合部材繊維強化材６７との樹脂の混注により、構造部材部分３２および補剛材部分３４をそれぞれ保持および一体化する実質的に連続かつ均質な樹脂基体が生じる。
【００３５】
図１６〜図２０は、補剛材３４のさまざまなレイアウトパターンを有する補剛複合構造物３０を示している。図１６は、図１に示した実施形態と同様に、複数の一体形成された概ね平行な補剛材３４により補剛された複合パネル３２ａを示している。図１７は、補剛材３４が踏み切り状の（crossing-like）格子パターンに配置されている補剛複合パネル３２ａを示している。図１８は、補剛材３４が隣り合って配置されているが、全体としてパネル３２ａの長手方向に沿ってテーパ形となっている別の変形例を示している。図１９は、補剛材３４がアイソグリッドパターンに配置されているある実施形態を示しており、ここで、補剛材３４の端部は、接続ノード１０４において相互接続されている。図２０は、パネル３２ａにおける開口１０６を取り囲む概ね同心円状の楕円形補剛材３４の使用を示しており、これにより、開口１０６の周囲のパネル３２ａの領域を強化している。
【００３６】
図２１は、ノードを有する格子により補剛されたパネル３２ｂの別の実施例を示しており、ここで、補剛材３４は、製作プロセス中に接続ノード１０４と補剛材３４とが互いに、かつ、パネル３２ａと一体形成されるように、形成中に工具面５６ａ内に引っ込ませてもよい（図１４および図１５）接続ノード１０４により相互接続されている。本実施例において、パネル３２は、単一方向に湾曲しており、したがって、少なくともある数の補剛材３４もまたパネルの湾曲方向に湾曲している。接続ノード１０４は、例えば限定はされないが、金属部材のような予め形成された剛体部材、未硬化の複合部材、または、複合部材繊維強化材６７とともに樹脂を混注された乾燥した、もしくは、実質的に乾燥した繊維プレフォームを含んでいてもよい。接続ノード１０４が予め形成された剛体部材であるような実施形態においては、接続ノード１０４は、補剛材３４およびパネル３２ａと同時接合されてもよく、または、接続ノード１０４と補剛材３４とパネル３２ａとの間に配置される接着剤の層（図示せず）を用いて補剛材３４およびパネル３２ａとともに二次的に接合されてもよい。
【００３７】
図２２は、厚みの変化１０８があるパネル３２を示している。この厚み変化１０８は、工具面５６に適切な深さの起伏を形成することにより吸収してもよい。補剛材プレフォーム６５の柔軟性により、プレフォーム６５が下に存在しているパネル３２ｂの厚みの起伏１０８に合致できる。
【００３８】
図２３は、航空機翼の前縁１１０の形態の別の一体化補剛複合構造物３０を示している。本実施例は、補剛材３４が補剛しようと意図する複合部材３２の複合曲率を含む比較的大きな曲率に補剛材３４が合致できるということを示している。
【００３９】
図２４は、一方向に湾曲しているパネル３２を強化するための補剛材３４の使用を示している。補剛材３４の曲率は、パネル３２の曲率と一致している。
【００４０】
図２５は、はり３２ｃの断面形状と一致し、かつ、はり３２ｃの長手方向に沿って離間されている一体形成されたリブ状の補剛材３４により強化されているＣ字形溝形はり３２ｃの形態の一体化補剛複合構造物３０を示している。リブ状補剛材３４は、その他の断面形状を有する複合構造物３０において使用してもよい。
【００４１】
ここで、開示した一体形成補剛材３４を有する一体化複合構造物３０を作製する方法の工程を大まかに示す図２６に注目する。始めに工程１１２において、鋼鉄のような硬質材料に溝５８をミリングするといった何らかの適切な製造技法により、工具面５６ａに適切な深さおよび幾何学的形状を有する溝５８を形成する。１１４において、補剛材プレフォーム６５を形成し、これは、複数層の乾燥した繊維材料をレイアップすることを含んでもよい。該乾燥した繊維材料は、前述のように、網状に組むか、織るか、または、編まれた材料を含んでいてもよい。補剛材プレフォーム６５は、前に取り上げた種類の充填材で充填しても、しなくてもよい。
【００４２】
１１６において、工具面５６ａにおける溝５８内に補剛材プレフォーム６５を配置し、続いて１１８において、図１１に関連して前に説明したように補剛材プレフォーム６５を覆い、かつ、これらに接触するように工具面５６ａ上に複合部材繊維強化材６７を配置する。１２０において、レイアップ８０の残りの構成部品を組立て、これは、プレフォーム６５および複合部材繊維強化材６７の上方に真空バッグ８８を配置し、それを工具５４に封止することを含む。次に、１２２において、バッグ８８の真空引きを行い、続いて１２４において、１回樹脂注入プロセスにおいてプレフォーム６５と複合部材繊維強化材６７とに熱硬化性樹脂を実質的に同時に注入する（すなわち、混注する）。バッグ８８内の真空は、プレフォーム６５および複合部材繊維強化材６７内への、および、これらを介した樹脂の引き込みを助ける可能性がある。図２６には示していないが、補剛材プレフォーム６５および繊維強化材６７を圧縮および固化することにより、これらの体積を減少させ、その結果、最小体積の樹脂を有する複合構造物を製造するために、樹脂注入工程１２４に先立ってバッグ８８の真空引きを行うことも可能である。あるいは、樹脂注入工程１２４中に圧縮および固化プロセスを実現してもよい。最後に、工程１２６において、所望の硬化計画にしたがって樹脂が注入された構造物を加熱することにより、該構造物を硬化させる。
【００４３】
ここで、図１に関連して前に触れた補剛材３４の各々の各端部上のランナウト５２の追加の詳細を示す図２７〜図３２に言及する。ランナウト５２は、この場合、パネルまたは外板３２ａである周囲の複合部材３２内への補剛材３４の端部１２８の実質的に滑らかかつ連続的な移行をなす。補剛材３４の端部１２８の中間では、殻３６および基部キャップ３５により補剛材３４の断面の幾何学的形状が規定されている。端部１２８の中間では、殻３６の頂部または冠部４３は比較的幅が狭く、かつ、側面４５は比較的傾斜が急である一方、基部キャップ３５は実質的に一定の幅を有する。しかしながら、ランナウト５２に沿って、冠部１２８の幅「Ｗ」は一定して増大する一方、側面４５の高さ「Ｈ」は一定して減少し、かつ、基部キャップ３５は３５ａに示すように外向きに広がっている。冠部４３の幅「Ｗ」、側面４５の「高さ」および基部キャップ３５の幅「ｗ」の変化率は、特定の用途および外板３２ａの幾何学的形状によって異なる。
【００４４】
ここで、補剛材３４の断面形状の変化を示す図３０〜図３２に特に注目する。一定の縮尺にしたがってはいないが、これらの図は、高さ「Ｈ」がランナウト５２に沿って減少するにつれて、幅「Ｗ」が増大することを示している。しかしながら、補剛材３４の合計断面積「Ａ」は、ランナウト５２の長手方向に沿って実質的に一定を保っている。ランナウト５２の断面積が一定であることにより、補剛材３４の内部構造が補剛材３４の外側端へと連続している。一定の断面積「Ａ」を維持することが、コア３８がランナウト５２全体を通じて連続することを可能とし、したがって、炭素トウなどのいかなる材料もランナウト５２に沿った中間点において終焉する（次第に減少する）必要がないかもしれない。そうでなければ、上記終焉は、硬化した構造物３０の製造の複雑さ、生じうる樹脂の多い領域および応力の集中をもたらしかねない。
【００４５】
図３３は、図３０〜図３２に示した断面の外周「Ｐ」を示している。補剛材３４の合計断面積「Ａ」と同様に、補剛材３４の断面の合計外周「Ｐ」は、ランナウト５２の長手方向に沿って実質的に一定を保っている。したがって、図２９の切断線３０‐３０における補剛材３４の外周Ｐ１は、切断線３１‐３１における外周Ｐ２と等しく、かつ、図２９の切断線３２‐３２における外周Ｐ３と等しい。ランナウト５２に一定の外周を持たせることにより、ランナウト５２の長さ全体にわたって外殻３６内で繊維の向きを一定に維持でき、このことが、そうでなければ樹脂の多い領域および機械的特性の低下につながる可能性のある繊維の歪みの最小化を助ける。
【００４６】
図３４は、樹脂を注入して、図２７〜図３３に示したランナウト５２を含む補剛材３４を形成可能な繊維プレフォーム１３６の一実施形態を示している。本実施例において、プレフォーム１３６は、緩い一方向繊維３９が充填されたコア３８を有する網状繊維の管状殻３６を含む。他のコア充填材とすることもできる。図３５に示すように、管状繊維プレフォーム１３６は、一方向糸３９を網状かつ管状の殻３６となるよう網状に組むことを含む組み立てプロセス１４０により、連続した長さに製造されてもよい（図示せず）。次いで、殻３６に一方向繊維トウ３９を充填してもよい。管状プレフォーム１３６の使用は、用途によっては望ましいことがある。なぜなら、連続した供給品からある長さに効率的に切断可能であり、かつ、図１５に示した工具凹部５８のような工具凹部に断面および長手方向に沿って容易に合致可能であるからである。図３６に、プレフォーム１３６を製造する代替の方法を示す。ここでは、単一の網状に組むプロセス４１を使用して、一方向繊維３９の群１３８の周囲に殻３６を形成してもよい。
【００４７】
図３７は、ランナウト５２を有する補剛材３４を形成するための剛体または半剛体の繊維プレフォーム１４２の代替の実施形態を示している。プレフォーム１４２は、側方フランジ５１を含んでいてもよい成形した網状殻１３６と一方向強化繊維３９が充填されたコア３８とを含む。図３７に示すプレフォーム１４２は、図３８に示すプロセスにより製造可能である。ここで、プレフォーム１４２の断面形状が金型の凹状部５８（図１５）の断面形状と実質的に一致する一方向繊維３９の群１３８の周囲に殻１３６を形成するために単一の網状に組み、形成するプロセス１４６を使用してもよい。本実施例において、殻１３６と一方向繊維３９の群１３８とはともに網状に組まれ、実質的に同時に成形されるよう形成される。形成されたプレフォーム１４２は、連続した長さに製造されてもよい（図示せず）。
【００４８】
図３９は、側方フランジ５１を含む布地の重複層と布地の基部キャップ３５とにより形成されている殻３６を含むプレフォーム１４８のさらなる実施形態を示している。プレフォーム１４８は、一方向繊維３９で充填されたコア３８をさらに含む。プレフォーム１４８は、個別の長さに形成されていてもよく（図示せず）、かつ、断面および長手方向に沿って実質的に剛体であってもよい。図４０は、図３９に示したプレフォーム１４８を製造するための一プロセスを示している。始めに１５０において、工具５４に適切な幾何学的形状を有する凹部１５８を形成し、工具５４上に凹部５８を覆うように重複布地層１６０を配置する。１５２において、成形工具１６２を用いて、凹部１５８内に層１６０を形成し、かつ、これを成形工具１６２に印加される力Ｆを用いて凹部１５８の起伏に合致させる。１５４において、工具１６２を取り外し、形成された重複層１６０に一方向強化繊維３９を充填し、第１層１６０の上方に第２の重複層１６５を配置する。１５６において、適切な工具１６７を用いて、層１６０、１６５を圧縮してもよい。
【００４９】
ここで、図１に示した補剛パネル３２のような一体化補剛複合構造物３０を製造する方法の工程をおおまかに示す図４１に言及する。始めに１６４において、その対向する端部１２８上にランナウト部５２を含む（図２７）凹部を有する金型５４（図１５）を製造する。１６６に示す一実施形態において、第１繊維プレフォームまたは強化材１３６、１４２を連続した長さに製造してもよい。１７０において、繊維を網状に組んで、合致可能または半分合致可能な断面を有する連続した管状外殻３６とする。１７２において、管状殻に連続した強化繊維を充填し、１７４において、第１プレフォーム１３６、１４２を適切な長さに切断する。１７６において、金型の凹部５８に第１プレフォームを配置し、凹部５８の幾何学的形状に合致させる。
【００５０】
１７７において、第１繊維プレフォームを作製するための別の実施形態を示す。１７９において、網状に組む単一のプロセスを用いて、一方向繊維３９の群１３８の周囲に殻３６を形成し、１８０において、第１プレフォーム１３６を適切な長さに切断する。１８１において、金型の凹部５８内に柔軟なプレフォーム１３６を配置し、凹部５８の幾何学的形状に合致させる。
【００５１】
１６８に示した第１繊維プレフォームを作製するためのさらなる実施形態において、１７８に示すように金型の凹部１５８を覆うように金型５４上に第１繊維層１６０を配置する。次に１８２において、金型の凹部１５８内に第１繊維層１６０を形成し、凹部１５８の起伏に合致させる。１８３において、形成した第１層１６０に連続した強化繊維３９を充填し、続いて１８４において、繊維が充填された第１層１６０を覆うように金型５４上に第２繊維層１６５を配置する。
【００５２】
１８５において、第１プレフォーム１４２を作製するためのさらに別の実施形態を示す。１８７において、殻およびコア繊維をともに網状に組み、金型の凹部５８の幾何学的形状に実質的に一致させるよう予め形作られた半剛体のプレフォーム１４２へと同時に形成する。次いで１８９において、金型の凹部５８内に予め形作られ、かつ、半剛体のプレフォーム１４２を配置する。
【００５３】
上で説明したように第１プレフォーム１３６、１４２を作製した後、１８６に示すように第１プレフォームを覆うように金型５４上に第２プレフォームまたは繊維強化材６７（図１４）を配置する。１８８において、第１プレフォームと第２プレフォームとに樹脂を混注し、続いて、１９０において複合構造物３０を硬化させる。
【００５４】
本開示の実施形態は、例えば、航空宇宙、海洋および自動車用途を含む多種多様な潜在的用途、とりわけ、輸送産業において用いることができる。したがって、ここで、図４２および図４３を参照して、図４２に示すような航空機の製造および保守方法１９２ならびに図４３に示すような航空機１９４との関連において、本開示の実施形態を用いることができる。開示されている実施形態の航空機用途は、例えば限定はされないが、ほんのいくつかを挙げると、制御表面外板、翼および尾部外板、補剛アクセスドアおよびパネル、ならびに、補剛リブおよび桁ウェブを含む多種多様な構造的複合部品および構成部品を含んでいてもよい。本生産の前で、方法１９２の一例は、航空機１９４の仕様および設計１９６ならびに材料調達１９８を含んでいてもよい。生産の際は、航空機１９４の構成部品および部分組立品の製造２００ならびにシステム統合２０２が行われる。その後、航空機１９４は、認証および納品２０４を経て、運航２０６されてもよい。顧客による運航中、航空機１９４は、（改修、再構成、修繕などをも含むかもしれない）定常的整備および保守２０８を受けてもよい。
【００５５】
方法１９２の各プロセスは、システムインテグレータ、第三者および／または操作者（例えば、顧客）により行われるかまたは実施されてもよい。本件の説明のため、システムインテグレータは、任意の数の航空機製造者および主要なシステム下請け業者に限定されないがこれらを含んでもよい。第三者は、任意の数の取り扱い業者、下請け業者および供給業者に限定されないがこれらを含んでもよい。操作者は、航空会社、リース会社、軍隊、保守組織などであってもよい。
【００５６】
図４３に示されているように、例示的方法１９２により製造される航空機１９４は、複数のシステム２１２および内装２１４とともに機体２１０を含んでいてもよい。高レベルシステム２１２の例としては、推進システム２１６、電気システム２１８、油圧システム２２０および環境システム２２２のうちの１つ以上が挙げられる。任意の数の他のシステムを含んでもよい。開示されている方法は、内装２１４および機体２１０において用いられる補剛部品、構造物および構成部品を製作するために使用されてもよい。航空宇宙の例が示されているが、本開示の原理は、海洋産業および自動車産業といった他の産業に適用することもできる。
【００５７】
ここで実施されているシステムおよび方法は、製造および保守方法１９２のいずれか１つまたはそれ以上の段階中に使用してもよい。例えば、製造プロセス２００に対応する部品、構造物および構成部品は、航空機１９４が運航されている間に製造される部品、構造物および構成部品と同様に製作または製造されてもよい。また、例えば、航空機１９４の組立てを大幅に早めるか、または、航空機１９４のコストを削減することにより、製造段階２００および２０２中に、開示されている方法の実施形態を利用してもよい。同様に、航空機１９４が運航されている間から、例えば限定はされないが、整備および保守２０８までの間、１つ以上の装置の実施形態、方法の実施形態またはこれらの組み合わせを利用してもよい。
【００５８】
ある例示的な実施形態に関して本開示の実施形態を説明してきたが、他の変形例に当業者が想到するであろうから、該特定の実施形態は、限定ではなく説明を目的とするものであることは理解されるべきである。
また、本願は以下に記載する態様を含む。
（態様１）
複合部材と、
複合部材と一体に形成された、部材を補剛するための少なくとも１つの複合補剛材であって、補剛材の少なくとも１つの端部が複合部材へ実質的に滑らかな移行をなすランナウトを有する、複合補剛材と、
を含む、一体化複合構造物。
（態様２）
複合部材が、第１樹脂注入繊維強化材を含み、かつ、
補剛材が、第２樹脂注入強化材を含み、
注入された樹脂が、第１繊維強化材および第２繊維強化材全体を通じて実質的に連続しており、かつ、均質である、態様１に記載の一体化複合構造物。
（態様３）
複合部材が、
パネル、
外板、
はり、
フランジ、
ウェブ、および、
溝形材
のうちの１つである、態様１に記載の一体化複合構造物。
（態様４）
ランナウトが、その長手方向に沿って実質的に滑らかに起伏を有している、態様１に記載の一体化複合構造物。
（態様５）
ランナウトが、その長手方向に沿って形状が変化するが、外周は実質的に一定に保たれている断面を有する、態様１に記載の一体化複合構造物。
（態様６）
ランナウトが、その長手方向に沿って形状が変化するが、面積は実質的に一定に保たれている断面を有する、態様１に記載の一体化複合構造物。
（態様７）
第１繊維プレフォームを製造すること、
補剛材の幾何学的形状を有する金型の凹部内に第１繊維プレフォームを配置すること、
第１プレフォームを覆うように、金型の凹部の上方に第２繊維プレフォームを配置すること、
第１繊維プレフォームと第２繊維プレフォームとにポリマー樹脂を混注すること、および、
樹脂を注入したプレフォームを硬化させること
を含む、補剛複合構造物を作製する方法。
（態様８）
第１繊維プレフォームを製造することが、繊維を柔軟な管状殻となるよう網状に組み、殻に連続した一方向繊維を充填することを含み、かつ、
金型の凹部内に第１繊維プレフォームを配置することが、管状殻を凹部の幾何学的形状と合致させることを含む、
態様７に記載の方法。
（態様９）
繊維を柔軟な管状殻となるよう網状に組むことが、実質的に連続した長さの管状殻を製作することを含み、かつ、前記方法が、
連続した長さの管状殻のある部分を切断することをさらに含み、かつ、金型の凹部内に第１プレフォームを配置することが、凹部内に殻の切断された部分を配置することにより行われる、態様８に記載の方法。
（態様１０）
第１繊維プレフォームを製造することが、
繊維殻と繊維コアとを同時に網状に組み、形作るよう成形することを含む、態様７に記載の方法。
（態様１１）
第１プレフォームを製造することが、
連続した強化繊維の群の周囲に繊維を網状に組むことにより強化コアを有する連続した殻を作製すること、および、
連続した殻を所望の長さに切断することを含む、態様７に記載の方法。
（態様１２）
第１プレフォームを製造することが、
金型の凹部の上方に第１布地層を配置すること、
金型の凹部の内部に第１層を形成すること、
形成した第１層に連続した強化繊維を充填すること、
形成した繊維を充填した第１層上に第２布地層を重ねることを含む、態様７に記載の方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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