(57)【要約】      （修正有）【課題】航空機の翼を航空機の残りの部分に適合させる前に航空機の翼における漏れを検出する方法を提供する。【解決手段】一つ以上の翼外皮に対する及び/又は一つ以上の桁に対するシールを形成するステップ、例えば、上側翼外皮２の内表面及び/又は外表面に対するシール８０１を形成するステップを含んで良い。それに加えて、下側翼外皮の内表面及び/又は外表面に対するシールを形成するステップを含んで良い。更に翼外皮、桁のうち一つ以上の端面に対するシールを形成するステップを含んで良い。また、桁の内表面及び/又は外表面に対するシールを形成するステップを含んで良い。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機翼における漏れを検出する方法であって、
(i)翼端側位置を規定する翼端を一端に有し、機体側位置を規定する翼付け根を他端に有する航空機翼を提供するステップであって、前記翼付け根と前記翼端の間に少なくとも一つのリブが配設され、前記翼付け根に最も近いリブがあるステップと、
(ii)前記翼付け根に最も近いリブの機体側に気密シールを形成するステップと、
(iii)前記航空機翼にガスを導入するステップと、
(iv)前記航空機翼における漏れを検知するステップとを含む方法。
【請求項２】
前記航空機翼にガスを導入するステップが気密シールの形成をもたらす、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
一つ以上の翼外皮に対する及び/又は一つ以上の桁に対するシールを形成するステップを含む、請求項1又は2に記載の方法。
【請求項４】
上側翼外皮の内表面及び/又は外表面に対するシールを形成するステップと、下側翼外皮の内表面及び/又は外表面に対するシールを形成するステップとを含む、請求項3に記載の方法。
【請求項５】
第1の桁の内表面及び/又は外表面に対するシールを形成するステップと、第2の桁の内表面及び/又は外表面に対するシールを形成するステップとを含む、請求項3又は4に記載の方法。
【請求項６】
前記翼の第1の部位で前記翼の外表面にシールを形成する(但し、それに対応する前記翼の内表面には形成しない)ステップと、前記翼の第2の部位で前記翼の内表面にシールを形成する(但し、それに対応する前記翼の外表面には形成しない)ステップとを含む、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記翼の第1の部位で前記翼の外表面及びそれに対応する前記翼の内表面に、且つ任意で前記翼の端部にシールを形成するステップと、前記翼の第2の部位で前記翼の内表面及び外表面の一方にシールを形成する(但し、それに対応する前記翼の内表面及び外表面の他方には形成しない)ステップとを含む、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記翼の第1の部位で前記翼の外表面及びそれに対応する前記翼の内表面に、且つ任意で前記翼の端部にシールを形成するステップと、前記翼の第2の部位で前記翼の内表面にシールを形成する(但し、それに対応する外表面には形成しない)ステップと、前記翼の第3の部位で前記翼の外表面にシールを形成する(但し、それに対応する前記翼の内表面には形成しない)ステップとを含む、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記翼の内表面及び任意で端面にだけシールを形成する(前記翼の外表面には実質的にシールを形成しない)ステップを含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記翼の外表面及び任意で端面にだけシールを形成する(前記翼の内表面には実質的にシールを形成しない)ステップを含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記翼の端面にだけシールを形成する(前記翼の内表面又は外表面には実質的にシールを形成しない)ステップを含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記翼の内表面にシールが形成され、前記方法が、前記翼の外表面に接触する当接面を提供するステップを含み、使用の際に、前記内表面に前記シールが形成される結果として、前記当接面が前記翼の外表面に接触する、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
封止面を提供するステップと、前記封止面と前記翼の表面を相互に接触させてシールを形成するステップとを含む、請求項1から12のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
封止面を提供するステップと、前記封止面を前記翼の表面と接触させるステップとを含む、請求項13に記載の方法。
【請求項１５】
前記封止面を前記翼の表面と接触させるステップが、ガスを供給することによって行われる、請求項14に記載の方法。
【請求項１６】
シールを形成するステップが、少なくとも一つの封止面を提供するシール部材と、前記少なくとも一つの封止面を前記翼の表面と接触するように移動させるためにガスを導入するガス入口と、を提供するステップを含み得る、請求項14又は15に記載の方法。
【請求項１７】
前記シール部材を支持する実質的に剛性のあるシール部材支持体を提供するステップを含み、前記シール部材支持体及び前記シール部材がガスを導入する気密領域を提供する、請求項16に記載の方法。
【請求項１８】
膨張式チャンバを使用して前記翼の外表面と共にシールが形成される、請求項14又は15に記載の方法。
【請求項１９】
膨張式チャンバを使用して前記翼の内表面と共にシールが形成される、請求項14又は15に記載の方法。
【請求項２０】
一つ以上の膨張式チャンバを使用して、前記翼の内表面及び前記翼の外表面と共にシールが形成される、請求項14又は15に記載の方法。
【請求項２１】
膨張式チャンバを使用して前記翼の端面と共にシールが形成される、請求項14又は15に記載の方法。
【請求項２２】
封止面と該封止面を前記翼の表面と接触させる手段を提供するステップと、前記封止面を前記翼の表面と接触させる手段を操作するステップとを含む、請求項14又は15に記載の方法。
【請求項２３】
前記翼の表面の近傍に当接面を提供するステップを含み、前記封止面を前記翼の表面と接触させる手段を操作するステップが、前記翼の別の表面を前記当接面と接触させる、請求項22に記載の方法。
【請求項２４】
前記封止面と該封止面を前記航空機の表面と接触させる手段が、翼封止アセンブリによって提供される、請求項22又は23に記載の方法。
【請求項２５】
前記翼封止アセンブリと前記翼を相互に組み合わせるステップと、前記翼封止アセンブリと前記翼を相互に固定するステップとを含む、請求項24に記載の方法。
【請求項２６】
前記翼封止アセンブリと前記翼を相互に組み合わせるステップが、ロボット、ジンバルマウント、六脚歩行機械、及びプーリーのうち一つ以上を使用して行われる、請求項25に記載の方法。
【請求項２７】
前記翼と前記翼封止アセンブリを固定するステップが、ロボット、六脚歩行機械、固定された不動の支持体、及びバキュームのうち一つ以上を使用して行われる、請求項25又は26に記載の方法。
【請求項２８】
前記航空機翼における漏れを検知するステップが、前記翼内のガス圧を検知するステップ、前記翼内のガス流を検知するステップ、前記翼の外部の(但し、一般に前記翼に隣接した)ガス流を検知するステップ、及び前記翼の外部におけるガスの存在を検知するステップのうち一つ以上を含む、請求項1から27のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
漏れを検知するステップが、一つ以上の携帯式の検出器又はセンサを使用するステップを含む、請求項28に記載の方法。
【請求項３０】
漏れを検知するステップが、一つ以上の定置型の検出器又はセンサを使用するステップを含む、請求項28又は29に記載の方法。
【請求項３１】
翼の翼付け根でシールを形成する翼封止アセンブリであって、前記翼の表面に対して封止する第1の封止面を備える第1のシール部材を備え、前記第1の封止面が、封止位置と非封止位置の間で移動自在であり、且つガスによって前記非封止位置から前記封止位置へと移動自在である翼封止アセンブリ。
【請求項３２】
前記第1の封止面を前記封止位置へと押しやる際に前記翼の表面に接触する当接面を備えている、請求項31に記載の翼封止アセンブリ。
【請求項３３】
前記シール部材の支持体を備え、前記シール部材の支持体及び前記シール部材が、ガスが導入される又はそこからガスが除去される気密領域を画定している、請求項31又は32に記載の翼封止アセンブリ。
【請求項３４】
前記支持体がシェルの形態であり、前記第1のシール部材が前記シェル内に配置されている、請求項33に記載の翼封止アセンブリ。
【請求項３５】
前記シェルが、航空機翼の機体側部分を受け入れるアパーチャを画定している、請求項34に記載の翼封止アセンブリ。
【請求項３６】
前記第1の封止面が、翼の内表面又は外表面に対するシールを形成するように配置されている、請求項31から35のいずれか一項に記載の翼封止アセンブリ。
【請求項３７】
前記翼の表面に対して封止する第2の封止面を備えている、請求項31から36のいずれか一項に記載の翼封止アセンブリ。
【請求項３８】
前記第2の封止面が、前記第1の封止面によって封止されない前記翼の外表面又は内表面のうち他方のものに対して封止するように配置されている、請求項37に記載の翼封止アセンブリ。
【請求項３９】
前記第2の封止面が、ガスによって前記翼の表面と係合するように配置され得る、請求項37又は38に記載の翼封止アセンブリ。
【請求項４０】
前記第1の封止面が、前記翼の第1の部分でシールを形成するように配置され、前記第2の封止面が、前記翼の別の部分及び/又は前記翼の同じ部分でシールを形成するように配置されている、請求項37から39のいずれか一項に記載の翼封止アセンブリ。
【請求項４１】
航空機翼における漏れを検出する装置であって、請求項31から40のいずれか一項に記載の翼封止アセンブリと、航空機翼からのガスの漏れを検知する少なくとも一つのセンサと、を備えている装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機翼における漏れを検出する方法、航空機翼における漏れを検出する装置、及び漏れ試験の実施を可能にするために翼の少なくとも一部を封止する翼封止アセンブリに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
航空機の翼において漏れを実質的になくすことは重要である。これは、ブラダー(bladder)又は他の燃料収容構造を使用せずに燃料が翼内に格納される、いわゆる「ウェットウィング(wet wing)」航空機など、翼に燃料タンクを備えた航空機の場合に特に重要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
翼に漏れがないか否かを判断する従来の既知の方法について、以下に記載する。翼の試験は航空機の残りの部分に翼を取り付ける前に行われるため、何らかの漏れが検出された場合、翼の取付け前にそれを解決することができる。ガス(一般に水素5%と窒素95%の混合物)が翼に導入され、漏れがあればそれが検出される。漏れ試験を行うために、翼の機体側(inboard)部分は翼のリブ(翼が航空機に取り付けられる際、このリブは胴体に対して二番目に近いリブなので、第2リブ(Rib 2)と呼ばれる場合がある)の位置で封止される。このリブにおけるあらゆるアパーチャ(例えば、燃料管、配線などを貫通させるためにリブに設けられるアパーチャ)が封止される。かかるアパーチャは、小型の栓及びシールを使用して封止され、一般に、漏れ経路の一部を閉塞する目的でシーラントが使用される。より大きなアパーチャ(いわゆる「マウスホール(mousehole)」など)は、射出成形技術を使用して封止され、必要であればシーラントを用いて封止される。リブの全ての漏れ経路を封止するプロセスは、複雑で時間を要し、面倒且つ高価である可能性がある。また、試験を開始する前に、リブに補強用支持体を使用することを要する場合が多い。更に、シーラントの除去には時間を要する場合があり、翼に異物が混入する(例えば、工具が翼内に残される)リスクがある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の方法は、従来技術の方法の問題のうち一つ以上を改善しようとするものである。
【０００５】
本発明の第1の態様によれば、航空機翼における漏れを検出する方法が提供され、この方法は、
(i)翼端側(outboard)位置を規定する翼端を一端に有し、機体側位置を規定する翼付け根を他端に有する航空機翼を提供するステップであって、翼付け根と翼端との間に少なくとも一つのリブが配設され、翼付け根に最も近いリブがあるステップと、
(ii)翼付け根に最も近いリブの機体側に気密シールを形成するステップと、
(iii)航空機翼にガスを導入するステップと、
(iv)航空機翼における漏れを検知するステップとを含む。
【０００６】
本発明の方法は、航空機翼における漏れを検出する便利な方法を提供する。翼付け根に最も近いリブの機体側の気密シールは、翼における漏れ試験を行うことができるように、翼の機体側部分を封止する有効な手法を提供する。
【０００７】
疑問を回避するため、翼は航空機の残りの部分に取り付けられておらず、即ち、翼を航空機の残りの部分に取り付ける前に翼に対して試験が行われることに留意されたい。
【０００８】
疑問を回避するため、ステップ(ii)及び(iii)はその順序で行わなくてもよいことに留意されたい。例えば、航空機翼にガスを導入するステップの後に、気密シールの形成がもたらされてもよい。
【０００９】
本発明の方法は、翼のほぼ全体又は翼隔室(wing compartment)、例えば上側及び下側翼外皮と二つの隣接した桁とによって画定される翼隔室における漏れの存在を試験するのに使用される。かかる隔室は、一般に、翼端から翼付け根まで延在することがある。
【００１０】
この方法は、一つ以上の翼外皮に対する及び/又は一つ以上の桁に対するシールを形成するステップを含んでもよい。例えば、この方法は、任意で、上側翼外皮の内表面及び/又は外表面に対するシールを形成するステップを含んでもよい。或いは、又はそれに加えて、この方法は、任意で、下側翼外皮の内表面及び/又は外表面に対するシールを形成するステップを含んでもよい。或いは、又はそれに加えて、この方法は、下側翼外皮、上側翼外皮、第1の桁、及び第2の桁のうち一つ以上の端面に対するシールを形成するステップを含んでもよい。
【００１１】
或いは、又はそれに加えて、この方法は、任意で、第1の桁の内表面及び/又は外表面に対するシールを形成するステップを含んでもよい。或いは、又はそれに加えて、この方法は、任意で、第2の桁の内表面及び/又は外表面に対するシールを形成するステップを含んでもよい。
【００１２】
試験すべき翼の部分が上側及び下側翼外皮と第1及び第2の桁とによって画定される場合、桁の内表面は、試験すべき翼の部分と関連付けられた表面と見なされることがあり、桁の外表面は、試験すべき翼の体積又は部分外のものと見なされることがある。
【００１３】
例えば、この方法は、任意で、上側翼外皮の一つ以上の表面、下側翼外皮の一つ以上の表面、第1の桁の一つ以上の表面、及び第2の桁の一つ以上の表面に対するシールを形成するステップを含んでもよい。この方法は、翼の外表面、内表面、及び端面のうち一つ以上にシールを形成するステップを含んでもよい。
【００１４】
この方法は、任意で、翼の第1の部位で翼の外表面にシールを形成する(但し、それに対応する翼の内表面には形成しない)ステップと、翼の第2の部位で翼の内表面にシールを形成する(但し、それに対応する翼の外表面には形成しない)ステップとを含んでもよい。
【００１５】
或いは、又はそれに加えて、この方法は、翼の第1の部位で翼の外表面及びそれに対応する翼の内表面に、且つ任意で翼の端部にシールを形成するステップと、翼の第2の部位で翼の内表面及び外表面の一方にシールを形成する(但し、それに対応する翼の内表面及び外表面の他方には形成しない)ステップとを含んでもよい。
【００１６】
同様に、任意で、この方法は、翼の第1の部位で翼の外表面及びそれに対応する翼の内表面に、且つ任意で翼の端部にシールを形成するステップと、翼の第2の部位で翼の内表面にシールを形成する(但し、それに対応する外表面には形成しない)ステップと、翼の第3の部位で翼の外表面にシールを形成する(但し、それに対応する翼の内表面には形成しない)ステップとを含んでもよい。
【００１７】
この方法は、翼の内表面及び任意で端面にだけシールを形成する(翼の外表面には実質的にシールを形成しない)ステップを含んでもよい。
【００１８】
この方法は、翼の外表面及び任意で端面にだけシールを形成する(翼の内表面には実質的にシールを形成しない)ステップを含んでもよい。
【００１９】
この方法は、任意で、翼の端面にだけシールを形成する(翼の内表面又は外表面には実質的にシールを形成しない)ステップを含んでもよい。
【００２０】
この方法は、任意で、内表面又は外表面にシールが形成される部分が翼に実質的になく、それに対応する外表面又は内表面にはシールが形成されないようにして、シールを形成するステップを含んでもよい。
【００２１】
この方法が翼の内表面にシールを形成するステップを含む場合、この方法は、翼の外表面に接触する当接面を提供するステップを含んでもよい。この当接面は、使用の際に、内表面にシールが形成される結果として翼の外表面に接触する。この当接面は、翼内のガスの正圧によって発生する外向きの力とシールを形成する際に掛かる圧力とに抵抗する。この当接面は、翼の内表面における漏れやすさを減少させる助けとなる。
【００２２】
シールを形成するステップは、封止面を提供するステップと、前記封止面と翼の表面とを相互に接触させてシールを形成するステップとを含んでもよい。この方法は、封止面を提供するステップと、前記封止面を翼の表面と接触させるステップとを含んでもよい。前記封止面を翼の表面と接触させるステップは、例えばガスを、一般にガスの正圧を供給することによって行われてもよい。その封止面は、非封止位置と封止位置との間で移動自在であってもよい。その封止面は、任意で、ガス(好ましくはガスの正圧)を使用して、非封止位置から封止位置へと移動されてもよい。或いは、且つそれに加えて、その封止面は負圧を使用して非封止位置で保定されてもよく、前記負圧の解放によって封止面が翼の表面と接触するようにされる。シールを形成するステップは、少なくとも一つの封止面を提供するシール部材と、少なくとも一つの封止面を翼の表面と接触するように移動させるためにガスを導入するガス入口と、を提供するステップを含んでもよい。このシール部材は、ネオプレンなどの弾性的に変形可能な材料を含んでもよい。シール部材を支持するシール部材支持体が提供されてもよい。シール部材支持体及びシール部材は、任意で、ガスを導入する気密領域を提供する。シール部材担体は、シール部材とシール部材担体との間にガスが導入されたときに変形しないため、一般に、かかる担体は実質的に剛性であってもよい。
【００２３】
任意で、かかるシール部材を使用して翼の外表面と共にシールが形成されてもよい。
【００２４】
任意で、かかるシール部材を使用して翼の内表面と共にシールが形成されてもよい。かかるシール部材及び翼の外表面によってシールが形成された場合よりも翼に加わる応力が少ないことがあるため、かかる構成は有益なことがある。
【００２５】
任意で、一つ以上のかかるシール部材を使用して、翼の内表面及び翼の外表面と共にシールが形成されてもよい。
【００２６】
任意で、かかるシール部材を使用して翼の端面と共にシールが形成されてもよい。
【００２７】
この方法は、封止面と封止面を翼の表面と接触させる手段とを提供するステップを含んでもよい。
【００２８】
封止面を翼と接触させる手段は、例えば、膨張式チャンバを含んでもよい。
【００２９】
シールを形成するステップは、膨張式チャンバを提供するステップと、前記チャンバを膨張させ、前記チャンバの膨張によって前記シールを形成するステップとを含んでもよい。膨張式チャンバは、一般に、一つ以上の封止面と関連付けられ、チャンバを膨張させることによって封止面の一つ以上が翼の表面と接触し、それによってシールが形成される。膨張式チャンバの一つの考えられる利点は、チャンバが膨張して翼の表面に接触するため、翼に対するチャンバの位置決めの精度がさほど重要ではない点である。そのシールは、翼の内表面、外表面、及び端面のうち一つ以上に膨張式チャンバを使用して形成されてもよい。
【００３０】
任意で、かかる膨張式チャンバを使用して翼の外表面と共にシールが形成されてもよい。任意で、かかる膨張式チャンバを使用して翼の内表面と共にシールが形成されてもよい。かかる膨張式チャンバ及び翼の外表面によってシールが形成された場合よりも翼に加わる応力が少ないことがあるため、かかる構成は有益なことがある。
【００３１】
任意で、一つ以上の膨張式チャンバを使用して、翼の内表面及び翼の外表面と共にシールを形成することができる。一つのチャンバが両方のシールを形成するのに使用されてもよく、又は任意で、第1のチャンバが、内表面と共にシールを形成するために使用され、第2のチャンバが、外表面と共にシールを形成するために使用される。
【００３２】
任意で、かかる膨張式チャンバを使用して翼の端面と共にシールが形成されてもよい。
【００３３】
この方法は、封止面と封止面を翼の表面と接触させる手段とを提供するステップと、封止面を翼の表面と接触させる手段を操作するステップとを含んでもよい。この方法は、翼の表面の近傍に当接面を提供するステップを含んでもよい。封止面を翼の表面と接触させる手段を操作するステップは、翼の別の表面を当接面と接触させる。例えば、使用の際に、封止面が翼の内表面と当接する場合、封止面を表面と接触させる手段を操作するステップは、翼の外表面を当接面と接触させてもよい。この当接面は、前記翼付け根の外部又は内部に配置されてもよい。
【００３４】
この方法は、翼付け根部分の内部及び外部のそれぞれに、封止面と個々の封止面を翼の内表面又は外表面と接触させる手段とを提供するステップと、封止面を翼の内表面又は外表面のそれぞれと接触させる手段を操作するステップとを含んでもよい。このようにして、翼の内表面及び外表面の両方にシールを形成することができる。
【００３５】
封止面を航空機の内表面又は外表面と接触させる手段は、膨張式チャンバを含んでもよい。かかる膨張式チャンバの操作は上述されている。
【００３６】
封止面、及び任意で、存在する場合は封止面を航空機の表面と接触させる手段、及び任意で、存在する場合は少なくとも一つの封止面を移動させて翼の表面と接触させるためにガスを導入するガス入口は、翼封止アセンブリによって提供されてもよい。この翼封止アセンブリは、封止面の支持体を備えてもよい。この翼封止アセンブリは、任意で、ガスを使用して封止位置と非封止位置との間で移動自在な封止面を備えるシール部材を備えてもよい。
【００３７】
この方法は、翼封止アセンブリと翼を相互に組み合わせるステップと、翼封止アセンブリと翼を相互に固定するステップとを含んでもよい。翼封止アセンブリと翼を相互に組み合わせるステップは、ロボット、ジンバルマウント(gimbal mount)、六脚歩行機械(hexapod)、及びプーリー(pulley)のうち一つ以上を使用して行うことができる。翼と翼封止アセンブリを固定するステップは、ロボット、六脚歩行機械、固定された不動の支持体、及びバキューム(vacuum)のうち一つ以上を使用して行うことができる。例えば、バキュームを使用して、翼封止アセンブリを翼に固定してもよい。
【００３８】
航空機翼における漏れを検出するステップは、翼内のガス圧を検知するステップ、翼内のガス流を検知するステップ、翼の外部の(但し、一般に翼に隣接した)ガス流を検知するステップ、及び翼の外部におけるガスの存在を(例えば、前記特定ガスを検知若しくは検出するセンサ又は検出器を使用することによって)検知するステップのうち一つ以上を含んでもよい。例えば、翼を加圧するのに使用されるガスが、通常雰囲気中に見出されるガスでない場合、前記ガスが翼の外部の大気に存在すれば、翼に漏れがあることを示すことになる。或いは、翼を加圧するのに使用されるガスが、通常雰囲気中に見出されるガスである場合、翼の外部に前記ガスが通常よりも高濃度で存在すれば、翼に漏れがあることを示すことになる。
【００３９】
漏れを検出するステップは、一つ以上の携帯式の検出器又はセンサを使用して検知するステップを含んでもよい。或いは、又はそれに加えて、漏れを検出するステップは、一つ以上の定置型の検出器又はセンサを使用して検知するステップを含んでもよい。
【００４０】
本発明の方法で使用されるガスは、任意で、ヘリウム又は窒素などの不活性ガスである。ヘリウム検出用のセンサは、漏れ検出の分野の当業者には周知である。
【００４１】
本発明の第2の態様によれば、翼の翼付け根でシールを形成する翼封止アセンブリであって、翼の表面に対して封止する第1の封止面を備える第1のシール部材を備え、第1の封止面が、封止位置と非封止位置との間で移動自在であると共にガスによって非封止位置から封止位置へと移動自在である翼封止アセンブリが提供される。
【００４２】
この翼封止アセンブリは、第1の封止面を翼の表面と接触させる手段を備えてもよい。
【００４３】
形成されるシールは、一般に、翼封止アセンブリが取り付けられる翼における漏れを試験できるように、気密である。例えば、この翼封止アセンブリは、翼における漏れを試験できるようにするために、翼付け根で翼の外表面の周りに気密シールを提供してもよい。或いは、且つそれに加えて、この翼封止アセンブリは、翼における漏れを試験できるように、翼付け根で翼の内表面に気密シールを提供してもよい。
【００４４】
この翼封止アセンブリは、第1の封止面を封止位置へと押しやる際に翼の表面に接触する当接面を備えてもよい。
【００４５】
この翼封止アセンブリは、シール部材の支持体を備えてもよい。シール部材の支持体及びシール部材は、ガスが導入されてもよい又はそこからガスが除去されてもよい気密領域を画定してもよい。支持体はシェルの形態であってもよく、第1のシール部材は、任意でシェル内に配置される。このシェルは、航空機翼の機体側部分を受け入れるアパーチャを画定してもよい。
【００４６】
或いは、又はそれに加えて、この翼封止アセンブリは、第1の封止面を翼の表面と接触させるように膨張自在な膨張式チャンバを備えてもよい。この膨張式チャンバは任意の適切な形状であってもよい。この膨張式チャンバは、使用の際に、翼付け根の外周の周りに延在してもよい。或いは、又はそれに加えて、この膨張式チャンバは、翼の表面の一部分と関連付けられてもよい。例えば、この翼封止アセンブリは、封止面の一部分とそれぞれ関連付けられた複数の膨張式チャンバを備えてもよい。
【００４７】
第1の封止面は、任意で、翼の内表面又は外表面に対するシールを形成するように任意で配置されてもよい。
【００４８】
この翼封止アセンブリは、任意で、翼の表面に対して封止する第2の封止面を備える。任意で、第2の封止面は、第1の封止面によって封止されない翼の外表面又は内表面のうち他方のものに対して封止するものである。この第2の封止面は、シール部材、任意では第1のシール部材によって、任意では第2のシール部材によって提供されてもよい。この第2の封止面は、ガスによって翼の表面と係合するように配置されてもよい。
【００４９】
或いは、又はそれに加えて、この翼封止アセンブリは、第1の封止面を航空機の表面と接触させるために使用される手段とは異なる、第2の封止面を翼の表面と接触させる手段を備えてもよい。第2の封止面を翼の表面と接触させるこの手段は、第2の封止面を翼の表面と接触させるように膨張自在な膨張式チャンバを備えてもよい。この膨張式チャンバは任意の適切な形状であってもよい。
【００５０】
第1の封止面は、翼の第1の部分でシールを形成するように配置されてもよい。第2の封止面は、翼の別の部分及び/又は翼の同じ部分でシールを形成するように配置されてもよい。例えば、第1の封止面は、翼のある部分で翼の内表面に対するシールを形成するように配置されてもよく、第2の封止面は、第1の封止面とは反対側で翼の外表面に対するシールを形成するように配置されてもよい。
【００５１】
本発明の第2の態様の翼封止アセンブリは、本発明の第1の態様の方法で使用されてもよい。従って、翼封止アセンブリが本発明の第1の態様の方法で使用される場合、その翼封止アセンブリは、本発明の第2の態様の翼封止アセンブリの特徴を組み込んでもよい。
【００５２】
本発明の第3の態様によれば、航空機翼における漏れを検出する装置であって、本発明の第2の態様による翼封止アセンブリと、航空機翼からのガスの漏れを検知する少なくとも一つのセンサと、を備える装置が提供される。
【００５３】
本発明の第3の態様の装置は、本発明の第1の態様の方法で使用されてもよい。
【００５４】
本発明の第1の態様の方法、本発明の第2の態様の翼封止アセンブリ、及び本発明の第3の態様の装置は、より大型の航空機により良好に適応するものである。これに関連して、航空機は、好ましくは無燃料重量40トン超過であり、より好ましくは無燃料重量50トン超過である。航空機は、好ましくは乗客75名超過用に、より好ましくは乗客100名超過用に設計された航空機に等しいサイズのものである。航空機は、任意で、少なくとも25m、及び任意で少なくとも30mの翼幅を有してもよい。翼の前縁の長さは、任意で少なくとも10m、また任意で少なくとも15mであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】漏れ試験用に提供されるリブシールの従来の構成を示す翼の機体側端部の斜視図である。
【図２】本発明による方法の一例で使用される封止構成の一例を概略的に示す斜視断面図である。
【図３】本発明による方法の一例で使用される構成の代替例を概略的に示す斜視断面図である。
【図４】本発明による方法の一例で使用される構成の更なる代替例を概略的に示す斜視断面図である。
【図５】漏れ試験用に封止構成を適所で固定するために使用される固定された支持体を示す斜視図である。
【図６】漏れ試験用に封止構成を適所で固定するのに使用される真空圧締め構成を示す斜視図である。
【図７】本発明による翼封止アセンブリの一例を概略的に示す分解組立斜視図である。
【図８Ａ】非封止の後退位置にあるシール部材と共に示される、翼上で使用中の図7の翼封止アセンブリを示す断面図である。
【図８Ｂ】封止位置にあるシール部材と共に示される、翼上で使用中の図7の翼封止アセンブリを示す断面図である。
【図９】六脚歩行機械(六軸位置決め装置)を使用して定位置へと移動される図2の封止構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
以下、図面を参照して本発明について単に一例として記載する。
【００５７】
図1を参照して、漏れの存在に関して翼を試験する既知の方法について記載する。図1は、試験すべき翼の一部を示したものである。翼は、参照番号1によって全体が示されており、下側外皮3から間隔を置いて配置された上側外皮2を備える。翼は、翼の長さに沿って間隔を置いて配置された複数のリブ(そのうち一つのみ(20)が図1に示されている)を備える。翼はまた、翼の長さに沿って続く桁(そのうち一つのみ(4)が示されている)を備える。翼はまた、他の従来の特徴(ストリンガーなど)を備えるが、それらは明瞭にする目的で省略されている。かかる翼における漏れ試験を行うため、従来は、翼の機体側端部からアクセス可能なリブの位置で翼を漏れ封止する。このリブは図1では20として表され、翼を航空機に取り付けると胴体に対して二番目に近いリブであるため、一部の航空機では第2リブとして知られている。従来の方法では、リブ20の漏れをなくすため、リブ20に存在する小さな穴は全て封止される。これは、特に、シール部材14a、14b、14c、14dをリブ20に存在する小さな穴に挿入することを伴う。良好なシールを担保するため、一般に、シール部材とリブ20のアパーチャの周辺との間にホットメルトシーラント(図示なし)が提供される。リブ20のより大きな穴(図示なし)は、リブ20のいわゆる「マウスホール」を塞ぐのに使用される、栓5などのより大きな栓を備えてもよい。ホットメルトシーラントは、マウスホールの漏れのない封止を担保するのに使用される。14a、14b、14c、14dで表されるものなどのシール部材を受け入れるには小さすぎるリブ20のあらゆるアパーチャは、プラスティシン(plasticine)又はホットメルトシーラントで塞がれる。リブ20は、いくつかが図示されている複数の支持体構造(6、7、8、9)によって支持される。支持体構造6は、三つの筋違い部材(bracing member)(6a、6b、6c)を備える。筋違い部材6aは、一つが図示されているブラケット(10)を使用して上側外皮及び下側外皮に取り付けられる。筋違い部材6b、6cは、リブ20を横切って配置される補強梁(図示なし)を係合する。同様に、支持体構造7、8、9はそれぞれ、三つの筋違い部材(7a、7b、7c; 8a、8b、8c; 9a、9b、9c)を備え、筋違い部材7a、8a、9aはそれぞれ、下側のもののみが図示されているブラケット(11、12、13)を使用して上側外皮及び下側外皮に取り付けられる。筋違い部材7b、7c、8b、8c、9b、9cは、リブ20を横切って配置される補強梁(図示なし)を係合する。補強梁はリブを支持する助けとなる。
【００５８】
リブ20が封止されると、当業者には周知のように、漏れ試験が行われてもよい。試験ガス(水素5%及び窒素95%の混合物など)が翼1に導入され、複数のオペレータが「スニッフィング(sniffing)」デバイス (Sensistor H2000水素スキャナなど)を使用して、翼から何らかの試験ガスの漏れがあるか否かを判断する。
【００５９】
この既知の方法は、特に多くの構成要素を必要とするため、労働集約型且つ時間を要するものである。シーラントの適用には時間を要し、試験が完了するとシーラントは除去しなければならない。更に、試験中に発生する圧力によってリブが損傷しないことを担保するためにリブの支持体構造が必要とされる。また、試験後に翼内部にツール又は他の構成要素が残される可能性があるというリスクがある。
【００６０】
次に図2を参照して、本発明による方法の一例の実施形態について記載する。図2は、航空機の翼の機体側端部に形成されたシールの一部を通る斜視断面図を示したものである。この例における翼が対象とする航空機はエアバス(登録商標)A320(登録商標)である。シールは、上側外皮2の外表面2aと封止面112との間に形成される。封止面112は封止手段110の一部である。封止手段110は膨張式チャンバ111を備える。チャンバ111は外部ガス源(図示なし)を使用して膨張される。チャンバ111の膨張によって、封止面112が航空機翼の上側外皮2の外表面2aと封止接触(sealing contact)する。チャンバ111の膨張によって更に、上側外皮2が支持部材104a、104b、104cと接触する。翼にガスを導入することによって、上側外皮2が上向きに押しやられ、それによって上側表面2aが封止面112と係合するため、この構成は特に有効なことがある。封止手段110は、支持体100のスロット103に配置されるフランジ(符号なし)によって適所で保持される。支持体100は、内側に突出するリップ105を備え、このリップは前部101及び縁部102と共に、封止手段110を受け入れる空間を画定する。封止手段110は、封止すべき翼の部分の外周の周りに延在するように形作られる。例えば、封止手段110は、翼の機体側端部全体の外周の周りを通るように形作られてもよい。或いは、封止手段110は、二つの隣接した翼桁間で上側外皮及び下側外皮の周りを、且つ翼桁の周りを通るように形作られてもよい。封止手段は、例えば、Nufox(登録商標)膨張式シール(Nufox Ltd., Manchester, UK)やTrelleborg膨張式シール(Trelleborg Sealing Solutions, Trelleborg, Sweden)であってもよい。
【００６１】
以下に上述の封止構成の使用について記載する。封止手段110は、翼に封止構成を提供する前は収縮状態でなければならない。封止構成が翼に対して提供され、膨張式チャンバ111が膨張される。これにより、封止面112と翼の外表面2aとの封止係合が得られる。
【００６２】
次に図3を参照して、本発明の方法で使用されてもよい封止構成の代替例について記載する。図2と同様に、膨張式チャンバ211を使用して、封止面212が翼外皮2の表面と封止接触される。図2の構成とは対照的に、図3では、封止面212は、翼外皮の内表面2b(外表面2aとは反対側)と封止接触される。図2と同様に、支持体200が提供され、これは、膨張式封止手段210を収容するスロット203を提供する。図3の例では、スロット203は、外向きに突出するリップ205、外側の担体部分201、及び担体基部202によって画定される。任意で、支持体200は、膨張式チャンバ211が膨張することによって外皮の上側表面2aが上側リップの下面と接触するように、上側外皮2の縁部を横切って延在する上側リップ(図示なし)を備えてもよい。
【００６３】
次に図4を参照して、本発明の方法で使用されてもよい封止構成の更なる代替例について記載する。封止構成は、膨張式チャンバ311を備える封止手段310を備える。膨張式チャンバ311は、断面がほぼ円形であり、膨張によって拡張して翼外皮2の端面2cと封止係合する。封止手段310はまた、翼外皮2の外表面及び内表面とそれぞれ摩擦係合するリップ312、313を備える。かかる摩擦係合はまた、上側及び下側の翼外皮表面の一方又は両方のシールを提供してもよい。
【００６４】
翼の機体側部分の外周の周りで十分なシールを得るために、翼の一部に図2の封止構成を使用し、翼の別の部分に図3の封止構成を使用するのが望ましいことがある。例えば、翼の特定部分が翼の内表面でのシール形成を阻害する特徴を備えることがあり、そのような場合には、翼の外表面にシールを形成するのが好ましくなる。同様に、翼の特定部分が外表面(例えば、桁の外表面)でのシール形成を阻害する特徴をその外表面に備えることがあり、そのような場合には、翼の特徴の内表面にシールを形成するのが有益となる。
【００６５】
図2〜4に関して上述した封止構成が航空機の翼に対して提供できるいくつかの手法があり、そのうちの一つについて、次に図9を参照して記載する。支持体100は、封止手段110と共に、取付け板601によって六脚歩行機械(参照番号600によって全体が表される、六軸位置決め装置)に取り付けられる。六脚歩行機械600は、担体を翼の端部上に挿入できるように、翼の機体側部分にあるアパーチャに対する支持体100の向きを変更するのに使用される。六脚歩行機械は、六脚歩行機械及び支持体100を翼に向かって、且つ翼から離れる方向へ移動させる並進運動ステージ602上に載置される。並進運動ステージ602はプラットフォーム603上に載置される。
【００６６】
支持体100が適所に置かれると、六脚歩行機械600は支持体100から分離されてもよい。この支持体100は、いくつかの手法で定位置で保定されてもよい。第一に、図5を参照すると、固定フレームが使用されてもよい。フレーム1001は支持体100と係合され、フレームは支持体に取り付けられる。次に、フレームはボルト又は別の方法でフロアに固定される。フレームをフロアに固定することで、支持体が翼に対して適所で固定されることが担保される。
【００６７】
次に図6を参照して、支持体100を翼に対して適所で保定するための代替構成について記載する。受板701は支持体100に対抗して配置される。圧締め部材が上側及び下側外皮に提供される(上側の圧締め部材702が図6に示されている)。翼に接触する圧締め部材の側面は、アーム703、704、705、706を介して真空ポンプ(vacuum pump)(図示なし)に取り付けられるチャネル(図示なし)を備える。バキュームの適用によって圧締め作用が生じ、それによって支持体100が翼に対して適所で維持される。
【００６８】
封止構成が適所で保持されると、膨張式の封止チャンバが膨張して、封止面を個々の航空機表面と係合させる。これが行われると、翼は試験ガスで充填されてもよく、次に、翼を取り囲む雰囲気中の試験ガスの存在を検知することによって漏れ試験が行われてもよい。
【００６９】
次に図7、8a、及び8bを参照して、更なる封止構成について記載する。封止構成は、シール部材801、キャップ部材802、及び圧締めリング803を備える。ボルト(図示なし)は、圧締めリングを通り、シール部材のフランジ804にあるアパーチャを通って、キャップ部材802の端面805まで延在する。ボルトは、シール部材801をキャップ部材802に圧締めできるように、端面805に設けられたねじ山と係合する。シール部材801及びキャップ部材802は、使用の際は、翼の開いた機体側端部の周りに配置される。シール部材801を翼の周りに配置するのを容易にするために、シール部材は最初は、シール部材がキャップ部材802に対して引き込まれた後退状態にある(図8a)。これは、例えば、真空ポンプを使用してシール部材801とキャップ部材802との間の気密領域から空気/ガスを除去することによって達成されてもよい。翼の端部は、シール部材801及びキャップ部材802の内部に嵌合する。ガスがシール部材801とキャップ部材802との間に導入されて、シール部材801が翼の端部の外表面と封止接触する(図8b)。シール部材によって翼の機体側端部の外表面全体の周りで封止接触が確立された後、漏れ試験が行われる。シール部材801はネオプレンで作られるが、他の任意の適切な材料から作られてもよい。キャップ部材802は鋼から作られるが、他の任意の適切且つ実質的に剛性のある材料が使用されてもよい。
【００７０】
上述の例は、翼に対して封止構成を位置決めする六脚歩行機械の使用について示している。ロボット、一連のジンバルマウント、又は手動操作式のトロリー(trolley)の使用など、航空機翼に対して封止構成が提供されてもよい、いくつかの代替手法がある。
【００７１】
また、上述の例は、封止構成を適所で保定する固定の支持体又は圧締めプレート構成の使用について示している。ロボットなどの他の構成を使用してもよい。
【００７２】
また、上述の例は全て、正ガス圧を使用して形成されるシールの形成に関連している。封止面を翼表面と封止接触させる他の構成を使用してもよい。例えば、封止面は、封止面を翼表面と封止係合させるように動作可能な付勢手段と関連付けられてもよい。例えば、付勢手段はバネであってもよく、それは、封止面を翼表面と接触させない後退位置で「係留」され、次に必要に応じて封止面を翼表面と封止接触させるように「解除」されてもよい。
【００７３】
また、上述の例は全て、翼の外表面を取り囲むシールを翼の任意の特定の場所で使用することに関連している。或いは、又はそれに加えて、翼の別の表面(例えば、内表面)でシールを形成するのが望ましいことがある。
【００７４】
また、上述の例は全て、正ガス圧を使用して形成されるシールの使用に関連している。上述したように、これらは、封止面が翼の幾何学形状に適応し得るという点で有益であり、従って、封止面の幾何学形状は、それが封止する表面に対して必ずしも精密に規定されなくてもよい。但し、本発明の方法はかかる封止構成を必須としない。例えば、図2の膨張式シールは、拡張不能なシール部材に置き換えられてもよく、その幾何学形状は、それが封止する翼の幾何学形状に非常に精密に一致するように規定される。上述の例のほとんどは、翼の内表面又は外表面とそれに対応する封止面との間にシールを形成することに関連している。翼の機体側端面を、図2で100として表されるような支持体と封止係合させるのが望ましいことがある。
【００７５】
また、漏れを監視し得る多くの様々な手法がある。例えば、漏れは一人以上のオペレータを使用して手動で監視されてもよい。或いは、又はそれに加えて、一つ以上の定置型のセンサが使用されてもよい。或いは、又はそれに加えて、一つ以上の自動の移動式センサを使用することができる。
【００７６】
上述の説明では、既知の明白な若しくは予測可能な等価物を有する整数又は要素について言及する場合、かかる等価物は独立して記載されたものとして本明細書に組み込まれる。本発明の真の範囲を決定するためには請求項を参照すべきであり、それらの請求項は、あらゆるかかる等価物を包含するものとして解釈すべきである。また、好ましい、有利である、便利であるなどとして記載される本発明の整数又は特徴は任意であり、独立請求項の範囲を限定しないことが、読者には理解されるであろう。
【符号の説明】
【００７７】
1  翼
2  上側外皮
2a  外表面
2b  内表面
2c  端面
3  下側外皮
4  桁
5  栓
6、7、8、9  支持体構造
6a、6b、6c、7a、7b、7c、8a、8b、8c、9a、9b、9c  筋違い部材
10、11、12、13  ブラケット
14a、14b、14c、14d  シール部材
20  リブ
100  支持体
101  前部
102  縁部
103  スロット
104a、104b、104c  支持部材
105  リップ
110  封止手段
111  膨張式チャンバ
112  封止面
200  支持体
201  外側の担体部分
202  担体基部
203  スロット
205  リップ
210  封止手段
211  膨張式チャンバ
212  封止面
310  封止手段
311  膨張式チャンバ
312、313  リップ
600  六脚歩行機械
601  取付け板
602  並進運動ステージ
603  プラットフォーム
701  受板
702  圧締め部材
703、704、705、706  アーム
801  シール部材
802  キャップ部材
803  圧締めリング
804  フランジ
805  端面
1001  フレーム
【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】
2013193736.tif 000009
【図８Ａ】
2013193736.tif 000010
【図８Ｂ】
2013193736.tif 000011
【図９】
2013193736.tif 000012
【外国語明細書】
2013193736000001.pdf