(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複合材パネル（１２０）と、
前記複合材パネル（１２０）を補強し、前記複合材パネル上に、前記パネルに向かってテーパー処理された基部フランジ（１３２）を含む補強材（１３０）と、
前記基部フランジのテーパー処理された表面（１３３）及び前記複合材パネルの前記基部フランジに隣接する部分の上にのみ存在する複合材オーバーラップ層（１３６）と
を備える補強パネル（１１０）であって、
前記複合材パネル（１２０）と、前記基部フランジ（１３２）と、前記オーバーラップ層（１３６）との間に、容積（１３８）が形成される、補強パネル（１１０）。
【請求項２】
前記オーバーラップ層（１３６）は前記基部フランジ（１３２）に共接合され、前記複合材パネル（１２０）と共硬化される、請求項１に記載の補強パネル（１１０）。
【請求項３】
前記オーバーラップ層（１３６）、基部フランジ（１３２）及び複合材パネルは共硬化される、請求項１又は２に記載の補強パネル（１１０）。
【請求項４】
前記オーバーラップ層（１３６）は前記補強材（１３０）と共硬化され、前記共硬化された補強材及びオーバーラップ層は前記複合材パネル（１２０）と共接合される、請求項１から３のいずれか一項に記載の補強パネル（１１０）。
【請求項５】
前記基部フランジ（１３２）の第１及び第２の側面はテーパー処理され、第１のオーバーラップ層（１３６）は前記複合材パネル（１２０）及び第１の側面のテーパー処理された表面（１３３）上に存在し、第２のオーバーラップ層は前記複合材パネル及び前記第２の側面のテーパー処理された表面上に存在する、請求項１から４のいずれか一項に記載の補強パネル（１１０）。
【請求項６】
前記基部フランジ（１３２）はナイフエッジになるまでテーパー処理されているかわずか０．０５０インチの高さまでテーパー処理されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の補強パネル（１１０）。
【請求項７】
前記テーパーの角度は４５度未満である、請求項１から６のいずれか一項に記載の補強パネル（１１０）。
【請求項８】
テーパー角度が変化するか前記テーパーは湾曲である、請求項１から７のいずれか一項に記載の補強パネル（１１０）。
【請求項９】
前記補強材（１３０）は複合材料から作られており、かつ、前記補強材はＩ字型、ハット型、Ｊ字型、及びＴ字型のうちの１つの断面を有するビームである、請求項１から８のいずれか一項に記載の補強パネル（１１０）。
【請求項１０】
前記複合材パネル（１２０）は航空機外板及び航空機のウェブのうちの１つであり、かつ、前記補強材（１３０）はスパー、リブ及びストリンガのうちの１つである、請求項１から９のいずれか一項に記載の補強パネル（１１０）。
【請求項１１】
未硬化複合材パネル（１２０）上に補強材（１３０）及びオーバーラップ層（１３６）を配置することを含む方法であって、前記補強材はテーパー処理された基部フランジ（１３２）を含み、前記補強材（１３０）は複合材パネル（１２０）を補強し、前記オーバーラップ層は前記基部フランジのテーパー処理された表面（１３３）及び前記複合材パネルの前記基部フランジに隣接する部分の上にのみ存在し、前記複合材パネル（１２０）と、前記基部フランジ（１３２）と、前記オーバーラップ層（１３６）との間に、容積（１３８）が形成される、方法。
【請求項１２】
前記基部フランジ（１３２）を前記パネル（１２０）及び前記オーバーラップ層（１３６）の両方に共接合することと、前記オーバーラップ層を前記パネル（１２０）と共硬化することとを更に含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記補強材（１３０）は、前記テーパー処理された基部フランジ（１３２）を製造するため硬化及び機械加工される繊維強化プラスチックを含む複合材料から作られ、前記硬化及び機械加工は前記補強材を前記パネル（１２０）上に配置する前に実行される、請求項１１又は１２に記載の方法。
【請求項１４】
テーパー処理された基部フランジ（１３２）を有する複合材プライスタックを形成すること、及び前記プライスタックを硬化することを含む、前記補強材（１３０）を製造することを更に含む、請求項１１から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記補強材（１３０）を前記パネル（１２０）上に配置することは、テーパー処理された基部フランジ（１３２）を有する複合材プライスタックを未硬化パネル上に配置することを含み、前記オーバーラップ層（１３６）を配置することは、前記基部フランジの前記テーパー処理された表面（１３３）上に未硬化プライを配置することを含み、前記方法は前記パネル、補強材及びオーバーラップ層を共硬化することを更に含む、請求項１１から１４のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術分野は概して複合材パネルに関し、具体的には航空機の補強複合材パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
大型の補強複合材パネルは、新しい商用航空機で使用されている。これらのパネルは、複合材ウェブ及び外板と共接合された補強材を含む。
【０００３】
共接合は、補強材とウェブ及び外板との締結にある種の利点をもたらす。共接合は締結操作（例えば、孔生成と締結具の取り付け）を低減又は排除することが可能で、これにより複雑性、重量、材料費、加工費、在庫、及び製造フロー時間を低減することができる。
【０００４】
しかしながら、共接合は、プライの皺、接着剤溜り、及び樹脂溜りなどの、望ましくない影響を引き起こしうる。このような影響は、典型的には補強材のエッジに形成される。
【０００５】
複合材ウェブ及び外板と共接合され、このような望ましくない影響を有さない補強材を含む複合材パネルが求められている。
【発明の概要】
【０００６】
本明細書に記載の構成によれば、補強パネルは、複合材パネル、及び複合材パネル上に基部フランジを含む補強材を備える。基部フランジはパネルに向かってテーパー処理されている。補強パネルは、複合材パネル及び基部フランジのテーパー処理された表面上にのみ、複合材オーバーラップ層を更に備える。
【０００７】
本明細書に記載の別の構成によれば、方法は、未硬化複合材パネル上に補強材及びオーバーラップ層を配置することを含む。補強材は、テーパー処理された基部フランジを含む。オーバーラップ層は、テーパー処理された基部フランジのテーパー処理面、及び複合材パネルの隣接部分の上にのみ存在する。
【０００８】
本明細書に記載の別の構成によれば、主要な荷重の方向を有する航空機アセンブリは、複合材外板、及び外板用の補強サブ構造を備える。補強サブ構造は、主要な荷重の方向にテーパー処理される基部フランジを含む。航空機アセンブリは、複数のオーバーラップ層を更に備える。各オーバーラップ層は、対応する基部フランジのテーパー処理された表面を起点にして、外板まで延在する。
【０００９】
本明細書に記載の別の構成によれば、航空機は複数の補強パネルを備える。各補強パネルは、複合材パネル、及び複合材パネル上の基部フランジを含む複数の補強材を含む。基部フランジはパネルまでテーパー処理され、終端での高さはわずか０．０５０インチとなる。各補強パネルは、複数のオーバーラップ層を更に含む。各オーバーラップ層は、テーパー処理された表面、及び複合材パネルの隣接部分にのみ係合する。オーバーラップ層はパネルと共硬化される。
【００１０】
本開示の一態様によれば、複合材パネル、複合材パネル上に基部フランジを含む補強材、パネルに向かってテーパー処理された基部フランジ、並びに、複合材パネル及び基部フランジのテーパー処理された表面上にのみ存在する複合材オーバーラップ層を備える補強パネルが提供される。
【００１１】
有利には、オーバーラップ層は基部フランジに共接合され、複合材パネルと共硬化される。別の態様では、オーバーラップ層、基部フランジ及び複合材パネルは共硬化される。別の態様では、オーバーラップ層は補強材と共硬化され、共硬化された補強材及びオーバーラップ層は複合材パネルと共接合される。
【００１２】
有利には、基部フランジの第１及び第２の側面はテーパー処理され、第１のオーバーラップ層は複合材パネル及び第１の側面のテーパー処理された表面上にあり、第２のオーバーラップ層は複合材パネル及び第２の側面のテーパー処理された表面上に存在する。
【００１３】
有利には、基部フランジの端部はテーパー処理されており、テーパーの角度は４５度未満で、基部フランジはナイフエッジになるまでテーパー処理されており、テーパーは直線である。別の態様では、基部フランジはわずか０．０５０インチの高さまでテーパー処理される。別の態様では、テーパーは湾曲である。別の態様では、テーパーは複合的である。
【００１４】
有利には、複合材パネルは、テーパー処理された基部フランジに隣接するプライの皺を有し、オーバーラップ層はプライの皺を越えて延在する。
【００１５】
有利には、補強材はＩ字型、ハット型、Ｊ字型、及びＴ字型のうちの１つの断面を有するビームで、補強材は複合材料からなり、複合材パネルは航空機外板及び航空機ウェブの１つで、補強材はスパー、リブ、及びストリンガのうちの１つである。別の態様では、複合材パネル航空機翼の外板である。
【００１６】
本開示の更なる態様によれば、未硬化複合材パネル上に、テーパー処理された基部フランジを含む補強材及びオーバーラップ層を配置することを含む方法が提供され、オーバーラップ層は基部フランジのテーパー処理された表面及び複合材パネルの隣接部分の上にのみ存在する。
【００１７】
有利には、基部フランジはパネルとオーバーラップ層の双方に共接合され、オーバーラップ層はパネルと共硬化される。
【００１８】
有利には、補強材は、テーパー処理した基部フランジを製造するために、硬化及び機械加工される繊維強化複合材から作られ、硬化及び機械加工は補強材をパネル上に配置する前に実行される。
【００１９】
有利には、補強材の製造は、テーパー処理された基部フランジを有する複合材プライスタックを形成すること、及び当該プライスタックを硬化することを含む。
【００２０】
有利には、パネル上に補強材を配置することは、未硬化パネル上に、テーパー処理された基部フランジを有する複合材プライスタックを配置することを含み、オーバーラップ層を配置することは、基部フランジのテーパー処理された表面上に未硬化プライを配置することを含み、方法はパネル、補強材及びオーバーラップ層を共硬化することを更に含む。
【００２１】
有利には、パネルは航空機外板である。
【００２２】
本開示の更なる態様によれば、主要な荷重の方向を有する航空機アセンブリであって、複合材外板を備えるアセンブリと、外板のための補強構造体であって、主要な荷重の方向にテーパー処理された基部フランジを含む補強構造体と、各オーバーラップ層が対応する基部フランジのテーパー処理された表面から始まり、外板まで延在する複数のオーバーラップ層とを備えるアセンブリが提供される。
【００２３】
有利には、外板は翼外板で、そこで補強サブ構造は、スパー、リブ及びストリンガのうちの少なくとも１つを含む。
【００２４】
本開示のなお更なる態様によれば、各補強パネルが複合材パネルを含む複数の補強パネルと、複合材パネル上の基部フランジであって、パネルまでテーパー処理され、終端での高さはわずか０．０５０インチとなる基部フランジを含む複数の補強材と、各オーバーラップ層がテーパー処理された表面及び複合材パネルの隣接部分のみを係合する複数のオーバーラップ層とを備え、オーバーラップ層はパネルと共硬化される航空機が提供される。
【００２５】
これらの特徴および機能は、様々な構成において単独で達成されること、又は、他の構成において組み合わされることがある。構成の更なる詳細は、下記の説明及び図面を参照することによって理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】複合材パネル、補強材、及びオーバーラップ層を含む補強パネルの図解である。
【図２】図１のパネルと補強材の基部フランジとをブリッジングするオーバーラップ層の図解である。
【図３Ａ】航空機の補強材の種々の断面の図解である。
【図３Ｂ】航空機の補強材の種々の断面の図解である。
【図３Ｃ】航空機の補強材の種々の断面の図解である。
【図４Ａ】補強材の基部フランジ用の種々のテーパーとエッジの図解である。
【図４Ｂ】補強材の基部フランジ用の種々のテーパーとエッジの図解である。
【図４Ｃ】補強材の基部フランジ用の種々のテーパーとエッジの図解である。
【図４Ｄ】補強材の基部フランジ用の種々のテーパーとエッジの図解である。
【図４Ｅ】補強材の基部フランジ用の種々のテーパーとエッジの図解である。
【図４Ｆ】補強材の基部フランジ用の種々のテーパーとエッジの図解である。
【図５Ａ】補強パネルの製造方法の図解である。
【図５Ｂ】補強パネルの製造方法の図解である。
【図５Ｃ】補強パネルの製造方法の図解である。
【図６】航空機の図解である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１を参照すると、補強パネル１１０が図解されている。補強パネル１１０は、複合材料からなるパネル１２０を含む。幾つかの構成では、複合材料は繊維強化プラスチックとなりうる。複合材パネル１２０は平坦でもよく、或いは湾曲していてもよい。航空機用の複合材パネル１２０の例には、限定するものではないが、外板及びウェブが含まれる。外板の例には、限定するものではないが、航空機翼の外板が含まれる。航空機外板は典型的に、空気力学的表面を有するが、これに対して航空機ウェブは空気力学的表面を有さない。
【００２８】
補強パネル１１０は、複合材パネル１２０を補強するための補強材１３０を更に含む。補強材１３０は、いかなる特定の形状にも限定されない。幾つかの構成では、補強材１３０はビームでありうる。航空機用の補強材１３０の例には、限定するものではないが、ストリンガ、スパー、他の翼長ビーム、及び翼弦が含まれる。
【００２９】
単一の補強材１３０が図１に図解されている。当該補強材１３０は、複合材パネル１２０上の基部フランジ１３２を含む。幾つかの構成では、基部フランジ１３２は、繊維強化プラスチックなどの複合材料から作られうる。他の構成では、基部フランジ１３２は金属から作られうる。補強材１３０は、ウェブ１３１及びキャップフランジ１３４などの他の要素を有しうる。これらの他の要素１３１及び１３４は、金属又は繊維強化プラスチックなどの複合材料で形成されうる。
【００３０】
基部フランジ１３２はテーパー処理されるが、これは、少なくとも１つの側面又は基部フランジ１３２の端部が複合材パネル１２０に向かってテーパー処理されることを意味する。テーパーの角度（α）は４５度未満である。図１は、横方向にテーパー処理される基部フランジ１３２の２つの側面を示す。図１に図解されているｘ−ｙ−ｚ座標系について検討する。ｘ軸は補強材１３０の長手方向に対応し、ｙ軸は横方向に対応し、ｚ軸は法線方向に対応する。横方向テーパーはｙ−ｚ平面内にある。
【００３１】
基部フランジ１３２の端部は、長手方向にテーパー処理されうる。長手方向テーパーはｘ−ｚ平面内にある。
【００３２】
幾つかの構成では、基部フランジ１３２の側面のみが横方向にテーパー処理される。幾つかの構成では、基部フランジ１３２の端部のみが長手方向にテーパー処理される。幾つかの構成では、基部フランジ１３２のすべての側面及び端部がテーパー処理される。
【００３３】
図２を更に参照する。基部フランジのテーパーは、０．０５０インチ未満の高さ（Ｓ）で終了する。
【００３４】
基部フランジ１３２のテーパーにより、基部フランジ１３２がパネル１２０と共に屈曲することが可能になる。この柔軟性の増大は、接合ラインでの応力集中を低減し、基部フランジ１３２が歪んだパネル１２０と共に屈曲することを可能にし、これにより補強パネル１１０の強度機能を高める。
【００３５】
補強パネル１１０は、テーパー処理された側面に対してオーバーラップ層１３６を更に含む。各オーバーラップ層１３６は、複合材パネル１２０及び対応する基部フランジ１３２のテーパー処理された表面１３３の双方の上に存在する。各オーバーラップ層１３６は、少なくとも２つのプライを含みうる。各オーバーラップ層１３６は、一又は複数の未硬化プライを含みうる。第１の例として、プライは、２つの層が主要な荷重の方向に対して＋４５度／−４５度に配向され、バイアスされた織布含みうる。第２の例として、一又は複数のプライは、０度／９０度に配向され、１つの層は主要な荷重の方向に対して＋４５度／−４５度に配向されうる。
【００３６】
図２に図解したオーバーラップ層１３６の例を検討する。オーバーラップ層１３６は、基部フランジ１３２とパネル１２０をブリッジする。オーバーラップ層１３６は、構造上の要件を満たすため、テーパー処理された表面１３３と複合材パネル１２０の双方に十分に係合する（複合材パネル１２０の一部はＤで参照され、テーパー処理された表面１３３はＥで参照されている）。複合材パネル１２０、基部フランジ１３２とオーバーラップ層１３６との間に、容積１３８が形成される。プライの皺（図示せず）は、容積１３８内に形成されることがある。接着剤又は樹脂（図示せず）の塊はまた、容積１３８内に形成されることがある。
【００３７】
オーバーラップ層１３６は、プライの皺の周囲の荷重を迂回するため、代替荷重経路を提供し、これにより、プライの皺のサイズにかかわらず、機能を高める。補強材１３０、オーバーラップ層１３６及び複合材パネル１２０の組み合わせにより、接着剤溜り、樹脂溜り、及びプライの皺の形成を低減する。
【００３８】
幾つかの構成では、補強パネル１１０は、基部フランジ１３２及びオーバーラップ層１３６を有する補強材１３０のみを含みうる。幾つかの構成では、補強パネル１１０は、従来の補強材及びテーパー処理された基部フランジ１３２とオーバーラップ層１３６を有する補強材１３０を含みうる。
【００３９】
図１は、Ｉ字型の断面を有する補強材１３０を示す。しかしながら、補強材１３０は限定的なものではない。補強材１３０の他の断面には、限定するものではないが、ハット型断面（図３Ａ）、Ｔ字型断面（図３Ｂ）、及びＪ字型断面（図３Ｃ）が含まれる。
【００４０】
図１、図２及び図３Ａから図３Ｃは、直線的にテーパー処理された表面１３３を示している。しかしながら、この補強材１３０は限定的なものではない。幾つかの構成では、テーパー処理された表面１３３は湾曲している。テーパー処理された表面１３３の湾曲は内向き（図４Ａ）又は外向き（図４Ｂ）であってもよい。幾つかの構成では、テーパー処理された表面１３３は複雑なテーパー又は複合的なテーパーを有する（図４Ｃ）。
【００４１】
上述のように、テーパーの終端での高さはわずか０．０５０インチとなる。幾つかの構成では、基部フランジ１３２はナイフエッジになるまでテーパー処理される（図４Ｄ参照）。ナイフエッジテーパーは、外板での皺の形成を最小限に抑え、基部フランジ１３２に隣接する。
【００４２】
幾つかの構成では、テーパー処理された基部フランジ１３２はステップ状で終わる。ステップの高さはナイフエッジを上回るが、０．０５０インチ未満である。ステップは適切な部品幅を保証する。しかしながら、ステップから生じる皺は、典型的にナイフエッジから生じる皺よりも大きい。硬化中のブリッジングによって形成される領域の圧力が低いと、より大きな皺が引き起こされる。
【００４３】
例えば、図２は、複合材パネル１２０に対して垂直なステップで終わるテーパーを示している。しかしながら、この補強材１３０は限定的なものではない。一方、他の構成では、ステップ１３７は内側（図４Ｅ）又は外側（図４Ｆ）に曲げられている。
【００４４】
幾つかの構成では、オーバーラップ層１３６は基部フランジ１３２の側面全体に沿って延在する。他の構成では、オーバーラップ層１３６は基部フランジ１３２の側面に沿って不連続になっている。例えば、横方向にテーパー処理された基部フランジ１３２は、基部フランジ１３２の側面に沿って離間される締結具によって複合材パネル１２０に締結される。オーバーラップ層１３６の部分は、締結具の間に延在するが締結具を越えない。
【００４５】
ここで図５Ａを参照すると、補強された複合材パネルを製造する方法が図解されている。ブロック５１０では、テーパー処理された基部フランジを有する補強材が調達される。調達には、補強材の購入、補強材の製造、又はこの２つの組み合わせが含まれうる。補強材調達の第１の例として、従来の幾何形状を有する硬化済みの複合補強材が購入され、そのフランジはテーパー処理された表面を作り出すため、その後機械加工される。複合補強材調達の第２の例として、ウェブ、基部フランジ、及びキャップフランジを形成するように、強化繊維のプライが積み重ねられ、基部フランジにテーパー処理された表面が形成される。次いで、複合材プライスタックが硬化される。第３の例として、テーパー処理された基部フランジを有する補強材が購入される。
【００４６】
ブロック５２０では、オーバーラップ層が調達される。例えば、オーバーラップ層のプライ用の織布が切断される。
【００４７】
ブロック５３０では、補強材及び未硬化オーバーラッププライが、未硬化複合材パネル上に配置される。オーバーラップ層のプライは、基部フランジのテーパー処理された表面上に、適切な配向で配置される。各オーバーラップ層の部分は、各基部フランジにオーバーハングする。各オーバーハング部分は、未硬化パネル上に積み重ねられる。切断された織布は樹脂に予め含浸されてもよく、接着剤はテーパー処理された表面上に配置されてもよい。
【００４８】
パネルが主要な荷重の方向を有する場合には、補強材は、テーパーが主要な方向になるように、未硬化パネル上に配向されてもよい。同じように、オーバーラップ層のプライも主要な方向に関して配向されうる。
【００４９】
接着剤は、基部フランジ表面と未硬化表面との間に配置される。したがって、接着剤は基部フランジのテーパー処理された表面と未硬化オーバーラップ層の接触面との間に配置され、また、接着剤は基部フランジの接触面と未硬化パネルとの間に配置される。
【００５０】
ブロック５４０では、パネル、補強材、及びオーバーラップ層は圧力下で加熱される。例えば、パネル、補強材及びオーバーラップ層はバギングされ、オートクレーブ内に配置される。その結果、補強材の基部フランジはパネルとオーバーラップ層の両方に共接合され、オーバーラップ層はパネルと共硬化される。
【００５１】
図５Ａの方法は、補強材の組成に応じて、部分的に或いは全体的に複合材からなる補強パネルを作ることができる。
【００５２】
ここで図５Ｂを参照すると、補強された複合材パネルを製造する別の方法が図解されている。図５Ｂの方法では、補強材は未硬化パネル上に形成され、パネル及びオーバーラップ層と共に共硬化される。
【００５３】
ブロック５５０では、補強材のプライスタックが未硬化パネル上に配置される。プライスタックはテーパー処理された基部フランジを有する。
【００５４】
ブロック５６０では、オーバーラップ層のプライは、基部フランジのテーパー処理された各表面上に、正しい配向で配置される。各オーバーラップ層のオーバーハング部分は、未硬化パネル上に配置される。
【００５５】
ブロック５７０では、補強材、パネル、及びオーバーラップ層が硬化される。例えば、パネル、補強材及びオーバーラップ層はバギングされ、オートクレーブ内に配置され、圧力下で加熱される。
【００５６】
図５Ｃを参照すると、補強された複合材パネルを製造する別の方法が図解されている。図５Ｃの方法では、補強材とオーバーラップ層は共硬化され、共硬化された構造体はその後、パネルと共接合される。
【００５７】
ブロック５７５では、テーパー処理されたフランジ基部を有する補強材のためのプライスタックが、ツール表面上に配置される。ブロック５８０では、オーバーラップ層のプライは、基部フランジのテーパー処理された各表面上に、正しい配向で配置される。各オーバーラップ層のオーバーハング部分は、ツール表面に抗して配置される。
【００５８】
ブロック５８５では、テーパー処理されたエッジを有する補強材とオーバーラップ層が共硬化される。例えば、補強材とオーバーラップ層はバギングされ、オートクレーブ内に配置され、圧力下で加熱される。
【００５９】
ブロック５９０では、テーパー及びオーバーラップ層と共硬化された補強材が、構造パネルに共接合される。共接合の時点では、構造パネルは硬化済み又は未硬化複合材料であってもよく、或いは他の何らかの材料であってもよい。
【００６０】
本明細書に記載の補強パネルは、任意の特定の応用に限定されない。しかしながら、本出願人が特に関心を抱いている１つの応用は航空機である。
【００６１】
図６を参照すると、航空機６１０が図解されている。航空機６１０は、胴体６２０、翼アセンブリ１３０、及び尾部６４０を含む。これらのアセンブリ６２０〜６４０の各々は、補強サブ構造を含む。
【００６２】
翼アセンブリ６３０の補強サブ構造は、翼長方向に延在するフロントスパー及びリアスパー、翼弦方向でスパー６３２の間に延在するリブ６３４、翼長方向にも延在するストリンガ６３６、及びスパー６３２及びリブ６３４を覆う上方及び下方外板６３８を含む。翼アセンブリ６３０はまた、翼長方向に延在するミッドスパー６３２を含みうる。
【００６３】
スパー６３２は、外板６３８の複合材パネルと共接合されうる。スパー６３２は、軸荷重を受けやすい。スパー基部フランジの端部は、軸荷重の（翼長）方向にテーパー処理されうる。オーバーラップ層は、テーパー処理された表面から外板６３８まで延在する。
【００６４】
フロントスパー６３２はまた、横荷重を受けやすい。フロントスパー基部フランジの側面は、横荷重の（翼弦）方向にテーパー処理されうる。オーバーラップ層は、テーパー処理された表面から外板６３８まで延在する。
【００６５】
リブ６３４及びストリンガ６３６はまた、外板６３８のパネルに共接合されうる。リブ基部フランジの側面は、翼長方向に外板６３８までテーパー処理されてもよく、また、ストリンガ基部フランジの側面は、翼弦方向にテーパー処理されてもよい。オーバーラップ層は、テーパー処理された表面から外板６３８まで延在する。
【００６６】
幾つかの構成では、翼アセンブリ６３０は、中央翼ボックスから片持ち支持される船外翼を含む。翼パネルは、高い引張荷重を受ける翼長補強材を含みうる。これらの補強材は、翼長方向に外板６３８までテーパー処理された基部フランジを有し、オーバーラップ層はテーパー処理された表面から外板６３８まで延在しうる。
【００６７】
尾部６４０は水平安定板及び垂直安定板を含む。各安定板の補強サブ構造は、スパー６４２、リブ６４４、ストリンガ６４６、及び外板６４８を含む。リブ６４４及びストリンガ６４６は、翼長方向に外板６４８までテーパー処理されうる。スパー６４２及びストリンガ６４６は、前方及び後方に向かって外板６４８までテーパー処理されうる。オーバーラップ層は、テーパー処理された表面から外板６４８まで延在しうる。
【００６８】
胴体６２０は、圧力障壁として機能する補強ウェブである隔壁６２２を含む。隔壁フレームの基部フランジは、ウェブに共接合される。基部フランジは、ウェブ上で前後方向にテーパー処理されうる。オーバーラップ層は、テーパー処理された表面からウェブまで延在しうる。
【００６９】
胴体６２０の補強サブ構造は、外板６２６に固定される輪状のフレーム部材６２４を含む。フレーム部材６２４の基部フランジは、前方及び後方に向かって外板６２６までテーパー処理されうる。オーバーラップ層は、テーパー処理された表面から外板６２６まで延在しうる。
また、本願は以下に記載する態様を含む。
（態様１）
複合材パネル（１２０）と、
前記複合材パネル（１２０）上に、前記パネル（１２０）に向かってテーパー処理された基部フランジ（１３２）を含む補強材（１３０）と、
前記複合材パネル（１２０）及び前記基部フランジ（１３２）のテーパー処理された表面（１３３）上にのみ存在する複合材オーバーラップ層（１３６）と
を備える補強パネル（１１０）。
（態様２）
前記オーバーラップ層（１３６）は前記基部フランジ（１３２）に共接合され、前記複合材パネル（１２０）と共硬化される、態様１に記載の補強パネル（１１０）。
（態様３）
前記オーバーラップ層（１３６）、基部フランジ（１３２）及び複合材パネル（１２０）は共硬化される、態様１又は２に記載の補強パネル（１１０）。
（態様４）
前記オーバーラップ層（１３６）は前記補強材（１３０）と共硬化され、前記共硬化された補強材（１３０）及びオーバーラップ層（１３６）は前記複合材パネル（１２０）と共接合される、態様１から３のいずれか一項に記載の補強パネル（１１０）。
（態様５）
前記基部フランジ（１３２）の第１及び第２の側面はテーパー処理され、第１のオーバーラップ層（１３６）は前記複合材パネル（１２０）及び第１の側面のテーパー処理された表面（１３３）上に存在し、第２のオーバーラップ層（１３６）は前記複合材パネル（１２０）及び前記第２の側面のテーパー処理された表面（１３３）上に存在する、態様１から４のいずれか一項に記載の補強パネル（１１０）。
（態様６）
前記基部フランジ（１３２）の端部がテーパー処理されている、態様１から５のいずれか一項に記載の補強パネル（１１０）。
（態様７）
前記基部フランジ（１３２）はナイフエッジになるまでテーパー処理されている、態様１から６のいずれか一項に記載の補強パネル（１１０）。
（態様８）
前記基部フランジ（１３２）はわずか０．０５０インチの高さまでテーパー処理されている、態様１から７のいずれか一項に記載の補強パネル（１１０）。
（態様９）
前記テーパーの角度は４５度未満である、態様１から８のいずれか一項に記載の補強パネル（１１０）。
（態様１０）
前記テーパーは直線である、態様１から９のいずれか一項に記載の補強パネル（１１０）。
（態様１１）
前記テーパーは湾曲である、態様１から１０のいずれか一項に記載の補強パネル（１１０）。
（態様１２）
前記テーパーは複合的である、態様１から１１のいずれか一項に記載の補強パネル（１１０）。
（態様１３）
前記複合材パネル（１２０）は、前記テーパー処理された基部フランジ（１３２）に隣接するプライの皺を有し、前記オーバーラップ層（１３６）は前記プライの皺を越えて延在する、態様１から１２のいずれか一項に記載の補強パネル（１１０）。
（態様１４）
前記補強材（１３０）はＩ字型、ハット型、Ｊ字型、及びＴ字型のうちの１つの断面を有するビームである、態様１から１３のいずれか一項に記載の補強パネル（１１０）。
（態様１５）
前記補強材（１３０）は複合材料から作られる、態様１から１４のいずれか一項に記載の補強パネル（１１０）。
（態様１６）
前記複合材パネル（１２０）は航空機外板及び航空機ウェブのうちの１つである、態様１から１５のいずれか一項に記載の補強パネル（１１０）。
（態様１７）
前記複合材パネル（１２０）は航空機翼の外板であり、前記補強材（１３０）はスパー、リブ及びストリンガのうちの１つである、態様１から１６のいずれか一項に記載の補強パネル（１１０）。
（態様１８）
未硬化複合材パネル（１２０）上に補強材（１３０）及びオーバーラップ層（１３６）を配置することを含む方法であって、
前記補強材（１３０）はテーパー処理された基部フランジ（１３２）を含み、前記オーバーラップ層（１３６）は前記基部フランジ（１３２）のテーパー処理された表面（１３３）及び前記複合材パネル（１２０）の隣接部分上にのみ存在する方法。
（態様１９）
前記基部フランジ（１３２）を前記パネル（１２０）及び前記オーバーラップ層（１３６）の両方に共接合することと、前記オーバーラップ層（１３６）を前記パネル（１２０）と共硬化することとを更に含む、態様１８に記載の方法。
（態様２０）
前記補強材（１３０）は、前記テーパー処理された基部フランジ（１３２）を製造するため硬化及び機械加工される繊維強化プラスチックを含む複合材料から作られ、前記硬化及び機械加工は前記補強材（１３０）を前記パネル（１２０）上に配置する前に実行される、態様１８又は１９に記載の方法。
（態様２１）
テーパー処理された基部フランジ（１３２）を有する複合材プライスタックを形成すること、及び前記プライスタックを硬化することを含む、前記補強材（１３０）を製造することを更に含む、態様１８から２０のいずれか一項に記載の方法。
（態様２２）
前記補強材（１３０）を前記パネル（１２０）上に配置することは、テーパー処理された基部フランジ（１３２）を有する複合材プライスタックを前記未硬化パネル（１２０）上に配置することを含み、前記オーバーラップ層（１３６）を配置することは、前記基部フランジ（１３２）の前記テーパー処理された表面（１３３）上に未硬化プライを配置することを含み、前記方法は前記パネル（１２０）、補強材（１３０）及びオーバーラップ層（１３６）を共硬化することを更に含む、態様１８から２１のいずれか一項に記載の方法。
（態様２３）
前記パネル（１２０）は航空機外板である、態様１８から２２のいずれか一項に記載の方法。
（態様２４）
主要な荷重の方向を有する航空機アセンブリであって、
複合材外板と、
前記外板用の補強サブ構造であって、主要な荷重の前記方向にテーパー処理される基部フランジ（１３２）を含む補強サブ構造と、
各オーバーラップ層（１３６）が対応する基部フランジ（１３２）のテーパー処理された表面（１３３）から始まり、前記外板まで延在する複数のオーバーラップ層と
を備える航空機アセンブリ。
（態様２５）
前記外板は翼外板であって、前記補強サブ構造は一又は複数のスパー、リブ、ストリンガ、又はこれらの組み合わせを更に備える、態様２４に記載の航空機アセンブリ。
（態様２６）
複数の補強パネル（１１０）を備える航空機であって、各補強パネル（１１０）は、
複合材パネル（１２０）と、
前記複合材パネル（１２０）上の基部フランジ（１３２）であって、前記パネル（１２０）までテーパー処理され、わずか０．０５０インチの高さで終了する基部フランジ（１３２）を含む複数の補強材（１３０）と、
各オーバーラップ層（１３６）が前記基部フランジ（１３２）及び前記複合材パネル（１２０）の隣接部分のみに係合する複数のオーバーラップ層（１３６）と
を備え、前記オーバーラップ層（１３６）は前記パネル（１２０）と共硬化される航空機。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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