ПРОЦЕСС ВНЕШНЕГО ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ И ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ ОСНАСТКА
EXTERNAL POSITIONING PROCESS AND INSTRUMENT PROCESS

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ И УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0001] Аспекты, описанные в настоящей заявке, относятся к выравнивающей инструментальной оснастке, в частности к выравнивающей инструментальной оснастке для крупных конструкций, имеющих крепежные отверстия с жестким допуском для соединения.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0002] В соответствии с одним аспектом предлагается способ выравнивания первого компонента и второго компонента. Первый компонент содержит первое множество крепежных отверстий, а второй компонент содержит второе множество крепежных отверстий. Первое множество крепежных отверстий и второе множество крепежных отверстий выполнены с возможностью выравнивания для приема крепежных элементов, соединяющих первый и второй компоненты. Способ включает прикрепление первой контрольной пластины по меньшей мере к двум крепежным отверстиям первого множества крепежных отверстий в первом компоненте. Способ также включает выравнивание сопрягающих элементов первого выравнивающего устройства с ответными сопрягающими элементами первой контрольной пластины, обеспечивая, таким образом, предварительно заданное относительное положение указанных по меньшей мере двух крепежных отверстий и первого выравнивающего устройства. Кроме того, способ включает прикрепление первого выравнивающего устройства к первому компоненту после придания указанным по меньшей мере двум крепежным отверстиям и первому выравнивающему устройству предварительно заданного относительного положения. К тому же, способ включает прикрепление второй контрольной пластины по меньшей мере к двум крепежным отверстиям второго множества крепежных отверстий во втором компоненте. Способ также включает выравнивание сопрягающих элементов второго выравнивающего устройства с ответными сопрягающими элементами второй контрольной пластины, обеспечивая, таким образом, предварительно заданное относительное положение указанных по меньшей мере двух крепежных отверстий и второго выравнивающего устройства. Кроме того, способ включает прикрепление второго выравнивающего устройства ко второму компоненту после придания указанным по меньшей мере двум крепежным отверстиям и второму выравнивающему устройству предварительно заданного относительного положения. Способ также включает сопряжение первого выравнивающего элемента первого выравнивающего устройства и ответного второго выравнивающего элемента второго выравнивающего устройства для обеспечения выравнивания первого множества отверстий в первом компоненте и второго множества отверстий во втором компоненте.
[0003] В соответствии с одним аспектом предлагается выравнивающее приспособление для выравнивания первого компонента и второго компонента. Первый компонент содержит первое множество крепежных отверстий, а второй компонент содержит второе множество крепежных отверстий. Первое множество крепежных отверстий и второе множество крепежных отверстий выровнены для приема крепежных элементов, соединяющих первый и второй компоненты. Выравнивающее приспособление содержит первое сопрягающее приспособление. Первое сопрягающее приспособление содержит первую контрольную пластину, выполненную с возможностью выравнивания по меньшей мере с двумя отверстиями первого множества крепежных отверстий в первом компоненте и содержащую сопрягающий элемент первой контрольной пластины. Кроме того, первое сопрягающее приспособление содержит первое выравнивающее устройство. Первое выравнивающее устройство содержит сопрягающий элемент первого выравнивающего устройства, выполненный с возможностью совместного взаимодействия с сопрягающим элементом первой контрольной пластины для выравнивания первого выравнивающего устройства с первой контрольной пластиной, обеспечивая, таким образом, предварительно заданное относительное положение указанных по меньшей мере двух крепежных отверстий и первого выравнивающего устройства. Кроме того, первое выравнивающее устройство содержит первый выравнивающий элемент. Первое выравнивающее устройство выполнено с возможностью соединения с поверхностью первого компонента, когда первое выравнивающее устройство и указанные по меньшей мере два крепежных отверстия находятся в предварительно заданном относительном положении. Кроме того, выравнивающее приспособление содержит второе сопрягающее приспособление. Второе сопрягающее приспособление содержит вторую контрольную пластину, выполненную с возможностью выравнивания по меньшей мере с двумя отверстиями первого множества крепежных отверстий второго компонента и содержащую сопрягающий элемент второй контрольной пластины. Кроме того, второе сопрягающее приспособление содержит второе выравнивающее устройство. Второе выравнивающее устройство содержит сопрягающий элемент второго выравнивающего устройства, выполненный с возможностью совместного взаимодействия с сопрягающим элементом второй контрольной пластины для выравнивания второго выравнивающего устройства со второй контрольной пластиной, обеспечивая, таким образом, предварительно заданное относительное положение указанных по меньшей мере двух крепежных отверстий и второго выравнивающего устройства. Кроме того, второе выравнивающее устройство содержит второй выравнивающий элемент. Второе выравнивающее устройство выполнено с возможностью соединения с поверхностью второго компонента, когда второе выравнивающее устройство и указанные по меньшей мере два крепежных отверстия находятся в предварительно заданном относительном положении. Первый выравнивающий элемент взаимодействует со вторым выравнивающим элементом, когда первый компонент и второй компонент сводятся вместе, причем взаимодействие первого и второго выравнивающих элементов обеспечивает выравнивание первого компонента и второго компонента.
[0004] В соответствии с одним аспектом предлагается выравнивающий инструмент для выравнивания первого компонента и второго компонента. Первый компонент и второй компонент содержат соответственно первый массив крепежных отверстий и второй массив крепежных отверстий. Первый компонент и второй компонент скрепляют посредством установки крепежных элементов в выровненные первый и второй массивы крепежных отверстий. Выравнивающий инструмент содержит первое сопрягающее приспособление. Первое сопрягающее приспособление содержит первый позиционирующий элемент, который выравнивают по меньшей мере с двумя отверстиями первого массива крепежных отверстий в первом компоненте. Кроме того, первое сопрягающее приспособление содержит первый двухкомпонентный корпус. Первый двухкомпонентный корпус содержит первую часть, взаимодействующую с первым позиционирующим элементом так, что первая часть оказывается выровненной с указанными по меньшей мере двумя отверстиями первого массива крепежных отверстий в первом компоненте. Кроме того, первый двухкомпонентный корпус содержит вторую часть, выполненную с возможностью выравнивания с первой частью для переноса выравнивания с указанными по меньшей мере двумя отверстиями первого массива крепежных отверстий от первой части ко второй части. Первое сопрягающее приспособление также содержит второй позиционирующий элемент, соединяющий вторую часть с первым компонентом. Кроме того, первое сопрягающее приспособление содержит первый выравнивающий элемент, выступающий из второй части. Кроме того, выравнивающий инструмент содержит второе сопрягающее приспособление. Второе сопрягающее приспособление содержит третий позиционирующий элемент, который выровнен по меньшей мере с двумя отверстиями второго массива крепежных отверстий во втором компоненте. Кроме того, второе сопрягающее приспособление содержит второй двухкомпонентный корпус. Второй двухкомпонентный корпус содержит третью часть, взаимодействующую с третьим позиционирующим элементом так, что третья часть выровнена с указанными по меньшей мере двумя отверстиями второго массива крепежных отверстий во втором компоненте. Кроме того, второй двухкомпонентный корпус содержит четвертую часть, выполненную с возможностью выравнивания с третьей частью для переноса выравнивания с указанными по меньшей мере двумя отверстиями второго массива крепежных отверстий от первой части к четвертой части. Второе сопрягающее приспособление также содержит четвертый позиционирующий элемент, соединяющий четвертую часть со вторым компонентом. Кроме того, второе сопрягающее приспособление содержит второй выравнивающий элемент, выступающий из второй части. Первый выравнивающий элемент и второй выравнивающий элемент выполнены с возможностью взаимодействия для обеспечения выравнивания первого массива крепежных отверстий в первом компоненте и второго массива крепежных отверстий во втором компоненте.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0005] Фигура 1А изображает аксонометрический вид двух секций фюзеляжа, сдвигаемых по направлению друг к другу для сборки;
[0006] Фигура 1В изображает вид сбоку двух секций фюзеляжа, представленных на фиг. 1А, сопряженных вместе, на котором некоторые элементы показаны пунктирной линией;
[0007] Фигура 1С изображает аксонометрический вид изнутри секции фюзеляжа, на которой концевой соединительный элемент продольной балки расположен на стыке между обшивкой секции фюзеляжа и болтовым фланцем секции фюзеляжа;
[0008] Фигура 1D изображает подробный вида сбоку в местном разрезе части двух секций фюзеляжа, показанных на фиг. 1А, на котором показаны фланцы двух секций фюзеляжа, примыкающие друг к другу и скрепленные относительно друг друга крепежными элементами, проходящими через крепежные отверстия, и на котором продольная балка, представленная на фиг. 1В, заменена на концевой соединительный элемент продольной балки для наглядности;
[0009] Фигура 2 изображает аксонометрический вид выравнивающего приспособления в разобранном виде, которое может быть скреплено с двумя секциями фюзеляжа, показанными на фиг. 1А;
[0010] Фигура 3А изображает частичный разрез вида сбоку части первой секции фюзеляжа с первым сопрягающим приспособлением выравнивающего приспособления, представленного на фиг. 2, располагаемым на первой секции фюзеляжа;
[0011] Фигура 3В изображает частичный разрез вида сбоку части первой секции фюзеляжа, показанной на фиг. 3А, с первым сопрягающим приспособлением выравнивающего приспособления, расположенным на первой секции фюзеляжа;
[0012] Фигура 3С изображает частичный разрез вида сбоку части первой секции фюзеляжа, показанной на фиг. 3А, со снятой первой контрольной пластиной первого сопрягающего приспособления;
[0013] Фигура 4А изображает частичный разрез вида сбоку части второй секции фюзеляжа, показанной на фиг. 1А, со вторым сопрягающим приспособлением выравнивающего приспособления, представленного на фиг. 2, располагаемым на второй секции фюзеляжа;
[0014] Фигура 4В изображает частичный разрез вида сбоку части второй секции фюзеляжа, показанной на фиг. 4А, со вторым сопрягающим приспособлением выравнивающего приспособления, расположенным на второй секции фюзеляжа;
[0015] Фигура 4С изображает частичный разрез вида сбоку части второй секции фюзеляжа, показанной на фиг. 4А, со снятой второй контрольной пластиной второго сопрягающего приспособления;
[0016] Фигура 5А изображает вид сбоку секций фюзеляжа, показанных на фиг. 1А, с первым сопрягающим приспособлением, прикрепленным к первой секции фюзеляжа, и вторым сопрягающим приспособлением, прикрепленным ко второй секции фюзеляжа, на котором первый и второй секции фюзеляжа сдвигают по направлению друг к другу;
[0017] Фигура 5В изображает вид сбоку секций фюзеляжа, представленных на фиг. 5А, на котором первое сопрягающее приспособление и второе сопрягающее приспособление находятся во взаимодействии друг с другом, при этом первая секция фюзеляжа и вторая секция фюзеляжа выровнены относительно друг друга;
[0018] Фигура 5С изображает вид сбоку в разрезе части первого сопрягающего приспособления и второго сопрягающего приспособления, показанных на фиг. 2, в начале процесса их взаимодействия;
[0019] Фигура 5D изображает вид сбоку в разрезе части первого сопрягающего приспособления во втором сопрягающем приспособлении, показанных на фиг. 5С, в середине процесса их взаимодействия;
[0020] Фигура 5Е изображает вид сбоку в разрезе части первого сопрягающего приспособления и второго сопрягающего приспособления, показанных на фиг. 5С, в полностью соединенном положении;
[0021] Фигура 6А изображает вид с конца секций фюзеляжа, показанных на фиг. 1А, с тремя выравнивающими приспособлениями, расположенными по периметру секций фюзеляжа;
[0022] Фигура 6В изображает вид с конца секций фюзеляжа, показанных на фиг. 1А, с десятью выравнивающими приспособлениями, расположенными по периметру секций фюзеляжа;
[0023] Фигура 7А изображает аксонометрический вид двух секций фюзеляжа, сдвигаемых по направлению друг к другу;
[0024] Фигура 7В изображает частичный разрез вида сбоку частей двух секций фюзеляжа, показанных на фиг. 7А, на котором секции фюзеляжа соединены с перекрытием, и крепежные элементы расположены в выровненных отверстиях перекрывающихся секций фюзеляжа;
[0025] Фигура 8А изображает частичный разрез вида сбоку части первой секции фюзеляжа, показанной на фиг. 7А, с первым сопрягающим приспособлением выравнивающего приспособления, располагаемым на первой секции фюзеляжа;
[0026] Фигура 8В изображает частичный разрез вида сбоку части первой секции фюзеляжа, показанной на фиг. 8А, с первым сопрягающим приспособлением выравнивающего приспособления, расположенным на первой секции фюзеляжа;
[0027] Фигура 8С изображает частичный разрез вида сбоку части первой секции фюзеляжа, показанной на фиг. 8А, со снятой первой контрольной пластиной первого сопрягающего приспособления;
[0028] Фигура 9А изображает частичный разрез вида сбоку части второй секции фюзеляжа, показанной на фиг. 7А, со вторым сопрягающим приспособлением выравнивающего приспособления, располагаемым на второй секции фюзеляжа;
[0029] Фигура 9В изображает частичный разрез вида сбоку части второй секции фюзеляжа, показанной на фиг. 9А, со вторым сопрягающим приспособлением выравнивающего приспособления, расположенным на второй секции фюзеляжа;
[0030] Фигура 9С изображает частичный разрез вида сбоку части второй секции фюзеляжа, показанной на фиг. 9А, со снятой второй контрольной пластиной второго сопрягающего приспособления; и
[0031] Фигура 10 изображает частичный разрез вида сбоку части первой секции фюзеляжа и второй секции фюзеляжа с установленными соответственно первым и вторым сопрягающими приспособлениями, на котором первое и второе сопрягающие приспособления находятся во взаимодействии для обеспечения выравнивания крепежных отверстий, выполненных в секциях фюзеляжа.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0032] Далее описаны аспекты, представленные в настоящей заявке. Однако объем настоящего изобретения не ограничен конкретными описанными аспектами. На самом деле, предусмотрена любая комбинация следующих характеристик и элементов, относящихся или не относящихся к различным аспектам, для осуществления и применения на практике предполагаемых аспектов. Кроме того, хотя аспекты, представленные в настоящей заявке, могут иметь преимущества перед другими возможными решениями или известным уровнем техники, объем настоящего изобретения не ограничен тем, обеспечивает ли данный аспект конкретное преимущество или нет. Таким образом, последующие аспекты, характеристики и преимущества носят только иллюстративный характер и не считаются признаками прилагаемой формулы изобретения за исключением тех случаев, где это явно указано в пункте(-ах) формулы изобретения. Аналогичным образом, ссылка на "изобретение" не должна толковаться как обобщение предмета изобретения, представленного в настоящей заявке, и не должна считаться признаком прилагаемой формулы изобретения за исключением тех случаев, где это явно указано в пункте(-ах) формулы изобретения.
[0033] В различных сценариях производства крупные компоненты должны быть выровнены относительно друг друга с высокой степенью точности для обеспечения скрепления компонентов. Например, на фиг. 1А изображена сборка 100 фюзеляжа для воздушного летательного аппарата. Сборка 100 фюзеляжа включает первый компонент 102 (например, первый компонент фюзеляжа) и второй компонент 112 (например, второй компонент фюзеляжа). Первый компонент 102 содержит обшивку 104, расположенную вокруг продольных балок 106 (или других элементов каркаса). Кроме того, первый компонент 102 содержит первый фланец 108, находящийся на торце первого компонента 102. Первый фланец 108 содержит массив или множество расположенных на нем крепежных отверстий 110. Второй компонент 112 также содержит обшивку 114, расположенную вокруг продольных балок 116 (или других элементов каркаса). Кроме того, компонент 112 содержит второй фланец 118, находящийся на торце второго компонента 112. Второй фланец 118 содержит массив или множество расположенных на нем крепежных отверстий 120. Массив крепежных отверстий 110 на первом фланце 108 и массив крепежных отверстий 120 на втором фланце 118 расположены таким образом, что крепежные отверстия 110 и 120 оказываются соосными, когда первый компонент 102 и второй компонент 112 выровнены.
[0034] На фиг. 1В изображены первый компонент 102 и второй компонент 112, сопряженные друг с другом. В сопряженном положении первый фланец 108 и второй фланец 118 примыкают друг к другу. Как показано, в различных случаях продольные балки 106 расположены вокруг первого фланца 108 в положениях, соответствующих положениям продольных балок 116 вокруг второго фланца 118, так что продольные балки 106 и 116 находятся на одной линии, когда первый компонент 102 и второй компонент 112 сопряжены друг с другом. В разных случаях первый компонент 102 и/или второй компонент 112 могут содержать концевые соединительные элементы 130 продольной балки, расположенные между продольными балками 106 и 116. Каждый концевой соединительный элемент 130 продольной балки примыкает к внутренней части обшивки фюзеляжа и фланцу одного из компонентов. Например, на фиг. 1С концевой соединительный элемент 130 продольной балки расположен в первом компоненте 102 и примыкает к внутренней части обшивки 104 фюзеляжа и внутренней поверхности 109 первого фланца. Аналогичным образом, концевой соединительный элемент 130 продольной балки расположен во втором компоненте 112 и примыкает к внутренней части обшивки 114 фюзеляжа и внутренней поверхности второго фланца 118. Концевые соединительные элементы 130 продольной балки могут быть прикреплены к обшивке 104 и 114 посредством заклепок 132 или других крепежных элементов. Концевые соединительные элементы 130 продольной балки ограничивают изгиб между фланцем 108 и обшивкой 104 фюзеляжа первого компонента 102, а также изгиб между фланцем 118 и обшивкой 114 фюзеляжа второго компонента 112.
[0035] На фиг. 1D первый компонент 102 и второй компонент 112 оказываются выровненными, когда наружная торцевая поверхность 107 первого фланца 108 примыкает к наружной торцевой поверхности 117 второго фланца 118, и массив отверстий 110 первого фланца 108 выровнен с массивом отверстий 120 второго фланца 118. После того, как первый компонент 102 и второй компонент 112 выровнены, в соосные отверстия 110 и 120 фланцев 108 и 118 могут быть установлены крепежные элементы 140. В качестве крепежных элементов 140 могут быть использованы болты, заклепки и т.д. На фиг. 1D изображен подробный вид сбоку в разрезе первого сопряженного компонента 102 и второго сопряженного компонента 112, показанных на фиг. 1В. В целях иллюстрации особенностей продольной балки 116 и концевого соединительного элемента 130 продольной балки на фиг. 1D показан концевой соединительный элемент 130 продольной балки вместо продольной балки 106 первого компонента 102.
[0036] Изображенные первый компонент 102 и второй компонент 112 образуют конусный участок фюзеляжа 100. Иными словами, диаметр или другой размер поперечного сечения обшивки фюзеляжа 100 изменяется вдоль продольной оси L-L (показанной на фиг. 1В) первого компонента 102 и второго компонента 112. Например, размер поперечного сечения обшивки 104 первого компонента 102 увеличивается с увеличением расстояния от первого фланца 108 вдоль продольной оси L-L. Размер поперечного сечения обшивки 114 второго компонента 112 уменьшается с увеличением расстояния от второго фланца 118 вдоль продольной оси L-L. Фланцы 108 и 118 расположены перпендикулярно продольной оси для примыкания друг к другу (как показано на фиг. 1В). Таким образом, обшивка 104 первого компонента 102 может быть расположена под углом а относительно наружной торцевой поверхности 107 первого фланца 108. Обшивка 114 второго компонента 112 может быть расположена под углом В относительно наружной торцевой поверхности 117 второго фланца 118. В данном представленном варианте, в котором фюзеляж 100 имеет конусную форму, угол а меньше 90°, а угол В больше 90°. В различных других вариантах угол а может быть больше 90°, а угол В может быть меньше 90°. В различных других вариантах, в которых фюзеляж 100 не сходит на конус, угол а и угол В равны по 90°.
[0037] Как показано на фиг. 1А, для скрепления первого компонента 102 и второго компонента 112, компоненты 102 и 112 придвигают друг к другу в направлении стрелок А. К примеру, первый компонент 102 может быть стационарным (например, прикрепленным к приспособлению), а второй компонент 112 может придвигаться к первому компоненту 102. Второй компонент 112 может быть, например, установлен на тележку и т.п., которой можно маневрировать для расположения второго компонента 112 соосно первому компоненту 102. В настоящее время для выравнивания первого компонента 102 и второго компонента 112 рабочий располагается внутри первого компонента 102, откуда можно наблюдать совмещение первого массива отверстий 110 и второго массива отверстий 120. Рабочий сообщает команды на позиционирование другому рабочему или рабочим, находящимся снаружи фюзеляжа 100, которые маневрируют вторым компонентом 112. Данный процесс, в котором используются команды на позиционирование, может быть трудоемким и занимать много времени.
[0038] В соответствии с различными аспектами, описанными в настоящей заявке, первая и вторая части выравнивающего приспособления временно крепятся к внешним частям первого компонента 102 и второго компонента 112. Первая и вторая части выравнивающего приспособления обеспечивают визуальный ориентир для рабочих, находящихся снаружи фюзеляжа 100, которые осуществляют маневрирование второго компонента 112 относительно первого компонента 102. Кроме того, первая и вторая части выравнивающего приспособления входят во взаимодействие друг с другом для выравнивания первого компонента 102 и второго компонента 112. Таким образом, первая и вторая части выравнивающего приспособления обеспечивают надлежащее выравнивание первого компонента 102 и второго компонента 112.
[0039] На фиг. 2 изображен аксонометрический вид выравнивающего приспособления 200 в соответствии с одним аспектом, которое может быть прикреплено к первому компоненту 102 и второму компоненту 112 фюзеляжа 100. Выравнивающее приспособление 200 содержит первое сопрягающее приспособление 202, которое может быть прикреплено к первому компоненту 102, и второе сопрягающее приспособление 240, которое может быть прикреплено ко второму компоненту 112. Первое сопрягающее приспособление 202 содержит первую контрольную пластину 204 и первое выравнивающее устройство 220. Первая контрольная пластина 204 и первое выравнивающее устройство 220 могут быть выровнены друг с другом посредством сквозных отверстий 208, выполненных в корпусе 206 первой контрольной пластины 204, и отверстий 224, выполненных в корпусе 222 первого выравнивающего устройства 220. В отверстия 208 и 224 могут быть установлены шпильки, болты, временные подпружиненные крепежные элементы и т.п. для выравнивания и скрепления первой контрольной пластины 204 с первым выравнивающим устройством 220. В различных аспектах (описанных более подробно далее со ссылками на фиг. 8А-8С и 9А-9С) корпус 206 первой контрольной пластины 204 и корпус 222 первого выравнивающего устройства 220 могут включать ориентирующие элементы (например, ориентирующие поверхности), которые взаимодействуют только в одной конкретной ориентации для обеспечения выравнивания между первой контрольной пластиной 204 и первым выравнивающим устройством 220. Первое выравнивающее устройство 220 содержит сквозные крепежные отверстия 226, выполненные в корпусе 222, для приема крепежных элементов, которые временно прикрепляют первое выравнивающее устройство 220 к обшивке 104 первого компонента (описано более подробно ниже). Первое выравнивающее устройство 220 содержит выступ 232 на верхней поверхности 223 корпуса 222. Выступ 232 создает поверхность 234, расположенную под углом α к поверхности 223 корпуса 222, причем поверхность 234 удерживает выравнивающий элемент 230 (например, выравнивающий элемент с выступом с закругленным концом), проходящий вдоль продольной оси L-L. В проиллюстрированном аспекте выравнивающий элемент 230 представляет обычно элемент, имеющий форму усеченного конуса (или другую форму), длина окружности которого постепенно увеличивается от малой на конце 233 до большей у основания 235 выравнивающего элемента 230.
[0040] Второе сопрягающее приспособление 240 содержит вторую контрольную пластину 242 и второе выравнивающее устройство 250. вторая контрольная пластина 242 и второе выравнивающее устройство 250 могут быть выровнены друг с другом посредством сквозных отверстий 246, выполненных в корпусе 244 второй контрольной пластины 242, и отверстий 254, выполненных в корпусе 252 второго выравнивающего устройства 250. В отверстия 246 и 254 могут быть установлены шпильки, болты, временные подпружиненные крепежные элементы и т.п.для выравнивания и скрепления второй контрольной пластины 242 со вторым выравнивающим устройством 250. В различных аспектах (описанных более подробно со ссылками на фиг. 8А-8С и 9А-9С) корпус 244 второй контрольной пластины 242 и корпус 252 второго выравнивающего устройства 250 могут включать ориентирующие элементы, которые взаимодействуют только в одной конкретной ориентации для обеспечения выравнивания между второй контрольной пластиной 242 и вторым выравнивающим устройством 250. Второе выравнивающее устройство 250 содержит сквозные крепежные отверстия 256, выполненные в корпусе 252, для приема крепежных элементов, которые временно прикрепляют второе выравнивающее устройство 250 к обшивке 114 второго компонента (описано более подробно ниже). Второе выравнивающее устройство 250 содержит выступ 260 на верхней поверхности 253 корпуса 252. Выступ 260 содержит сквозное отверстие 262. Отверстие 262 включает внутреннюю поверхность 264, которая взаимодействует с основанием 235 выравнивающего элемента 230 или с участком выравнивающего элемента 230 около основания 235 первого выравнивающего устройства 220. Иными словами, конец 233 выравнивающего элемента 230 меньше, чем отверстие 262 и, следовательно, может проходить через него. Поскольку конец выравнивающего элемента 230 возле основания 235 входит в отверстие 262, внутренняя поверхность 264 отверстия 262 примыкает к выравнивающему элементу 230. Соответственно, отверстие 262 можно назвать выравнивающим элементом второго выравнивающего устройства 250.
[0041] В различных аспектах выравнивающий элемент 230 и отверстие 262 выполнены из жесткого долговечного материала, который может выдержать многократное применение. Например, выравнивающий элемент 230 и отверстие 262 могут быть выполнены из легированной стали.
[0042] Как показано на фиг. 3А-3С, первое сопрягающее приспособление 202 может быть расположено на первом компоненте 102 фюзеляжа 100. На фиг. 3А изображено первое сопрягающее приспособление 202, устанавливаемое на первый компонент 102 в направлении стрелки В. Как показано на фиг. 3А, первая контрольная пластина 204 и первое выравнивающее устройство 220 выровнены и прикреплены друг к другу посредством крепежных элементов 270, проходящих через отверстия 208, выполненные в корпусе 206 первой контрольной пластины 204, и отверстия 224, выполненные в корпусе 222 первого выравнивающего устройства 220. Соответственно, отверстия 208 можно назвать сопрягающим элементом первой контрольной пластины, а отверстия 224 - сопрягающим элементом первого выравнивающего устройства. Как показано на фиг. 3В, первая контрольная пластина 204 установлена на первом компоненте 102, так что корпус 206 примыкает к наружной торцевой поверхности 107 первого фланца 108 первого компонента 102. Корпус 206 первой контрольной пластины 204 содержит выравнивающие отверстия 210, расположенные таким образом, чтобы соответствовать положению определенных крепежных отверстий массива отверстий 110 первого фланца 108. После примыкания первой контрольной пластины 204 к первому фланцу 108 и выравнивания отверстий 210, выполненных в первой контрольной пластине 204, относительно согласованных определенных крепежных отверстий массива крепежных отверстий 110 первого фланца 108 крепежные элементы 272 могут быть расположены в отверстиях 210 и 110 для временного прикрепления первой контрольной пластины 204 к первому фланцу 108. Теперь первая контрольная пластина 204 выровнена относительно определенных крепежных отверстий массива отверстий 110 первого фланца 108. В аспекте, показанном на фиг. 2, первая контрольная пластина 204 содержит два выравнивающих отверстия 210. В различных других аспектах первая контрольная пластина 204 может включать более чем два отверстия 210.
[0043] Как описано выше, первое выравнивающее устройство 220 прикреплено к первой контрольной пластине 204 и выровнено относительно нее посредством крепежных элементов 270, проходящих через отверстия 208 первой контрольной пластины 204 и отверстия 224 первого выравнивающего устройства 220. В различных аспектах первое выравнивающее устройство 220 может быть прикреплено к первой контрольной пластине 204 и выровнено относительно нее после прикрепления первой контрольной пластины 204 к первому фланцу 108 крепежными элементами 272. Как показано на фиг. 3В, первое выравнивающее устройство 220 располагается на первом компоненте 102. Корпус 222 первого выравнивающего устройства 220 может включать в себя криволинейную поверхность 228 (показана на фиг. 2), согласованную с профилем обшивки 104 первого компонента 102. Когда первая контрольная пластина 204 прикреплена к первому фланцу 108 посредством выполненных в нем определенных крепежных отверстий 110, она выровнена относительно определенных крепежных отверстий массива крепежных отверстий 110. Поскольку первое выравнивающее устройство 220 прикреплено к первой контрольной пластине 204 и выровнено относительно нее, оно также оказывается выровненным в предварительно заданном относительном положении с определенными крепежными отверстиями массива отверстий 110.
[0044] Теперь, когда первое выравнивающее устройство 220 выровнено относительно определенных отверстий 110, оно может быть временно прикреплено к обшивке 104 первого компонента при помощи одного или большего количества временных подпружиненных крепежных элементов 274, которые устанавливают в крепежные отверстия 226, выполненные в корпусе 222 первого выравнивающего устройства 220, и в крепежные отверстия 105, выполненные в обшивке 104 (которые позже используют с крепежными элементами 134 для закрепления концевых соединительных элементов 130 продольной балки, описанных выше). В аспекте, показанном на фиг. 2 и 3А-3С, использованы два временных подпружиненных крепежных элемента 274. Временные подпружиненные крепежные элементы 274 также известны как крепежные элементы CLEKO, клиновые фиксаторы, быстрозажимные крепежные элементы или заклепки многоразового использования. В различных аспектах может быть использован любой тип временных крепежных элементов, который может надежно прикреплять первое выравнивающее устройство 220 к обшивке 104. Временные подпружиненные крепежные элементы 274 включают верхнюю часть 278, которая прижимается к верхней поверхности 223 корпуса 222 первого выравнивающего устройства 220, и нижнюю часть 276, которая проходит через отверстия 105, выполненные в обшивке 104. Верхняя часть 278 и нижняя часть 276 временных подпружиненных крепежных элементов 274 сжимают корпус 222 первого выравнивающего устройства 220 и обшивку 104 первого компонента 102, так что первое выравнивающее устройство 220 надежно закреплено на обшивке 104 первого компонента 102. Как можно увидеть на фиг. 3В, отверстия 105, выполненные в обшивке 104 первого компонента, меньше отверстий 226, выполненных в корпусе 222 первого выравнивающего устройства 220. Относительно небольшие отверстия 105, выполненные в обшивке 104 первого компонента 102, могут обеспечивать жесткий допуск посадки нижней части 276 временных подпружиненных крепежных элементов 274, тогда как относительно большие отверстия 226, выполненные в корпусе 222 первого выравнивающего устройства 220, предусматривают целый ряд возможных положений первого выравнивающего устройства 220 относительно обшивки 104, в которых отверстия 105 в обшивке 104 и крепежные отверстия 226 в корпусе 222 первого выравнивающего устройства 220 выровнены (т.е. ряд положений, в которых отверстия 105 и 226 перекрываются друг другом). В результате, первое выравнивающее устройство 220 может быть расположено так, что оказывается выровненным относительно крепежных отверстий 110 (описанных выше), а отверстия 105 и 226 оказываются выровненными для временных подпружиненных крепежных элементов 274.
[0045] Как показано на фиг. 3В, первая контрольная пластина 204 (и крепежные элементы 270 и 272) закрывает часть наружной торцовой поверхности 107 первого фланца 108 первого компонента 102. В результате, первый фланец 108 не примкнет ко второму фланцу 118 второго компонента 112. Как показано на фиг. 3С, после установки временных подпружиненных крепежных элементов 274 таким образом, что первое выравнивающее устройство 220 оказывается надежно прикрепленным (и выровненным относительно крепежных отверстий 110, выполненных в первом фланце 108 первого компонента 102), первая контрольная пластина 204 может быть снята с первого фланца 108. Крепежные элементы 270 удаляют из отверстий 208, выполненных в первой контрольной пластине 204, и отверстий 224, выполненных в первом выравнивающем устройстве 220, для отсоединения первой контрольной пластины 204 от первого выравнивающего устройства 220. Крепежные элементы 272 удаляют из отверстий 210, выполненных в первой контрольной пластине 204, и крепежных отверстий 110, выполненных в первом фланце 108 первого компонента 102. После чего первая контрольная пластина 204 может быть снята с первого компонента 102, оставляя наружную торцовую поверхность 107 первого фланца 108 свободной.
[0046] Как видно из фиг. 3В, выступ 232 на корпусе 222 первого выравнивающего устройства 220 содержит поверхность 234 с выступающим из нее выравнивающим элементом 230. Поверхность 234 выступа 232 может быть расположена под углом α относительно поверхности 232 корпуса 222 первого выравнивающего устройства 220. Посредством расположения поверхности 234 под углом α выравнивающий элемент 230 располагают вдоль продольной оси фюзеляжа 100. Иными словами, угол α поверхности 234 выступа 232 компенсирует конусность обшивки 104 (конусность с углом а) первого компонента 102.
[0047] Как показано на фиг. 4А-4С, второе сопрягающее приспособление 240 может быть расположено на втором компоненте 112 фюзеляжа 100. На фиг. 4А изображено второе сопрягающее приспособление 240, устанавливаемое на второй компонент 112 в направлении стрелки D. Как показано на фиг. 4А, вторая контрольная пластина 242 и второе выравнивающее устройство 250 уже выровнены и прикреплены друг к другу посредством крепежных элементов 280, проходящих через отверстия 246, выполненные в корпусе 244 второй контрольной пластины 242, и отверстия 254, выполненные в корпусе 252 второго выравнивающего устройства 250. Соответственно, отверстия 246 можно назвать сопрягающим элементом второй контрольной пластины, а отверстия 254 - сопрягающим элементом второго выравнивающего устройства.
[0048] Как показано на фиг. 4В, вторая контрольная пластина 242 установлена так, что корпус 244 примыкает к наружной торцевой поверхности 117 второго фланца 118 второго компонента 112. Корпус 244 второй контрольной пластины 242 содержит выравнивающие отверстия 248, расположенные на корпусе 244 таким образом, чтобы соответствовать положению определенных крепежных отверстий массива крепежных отверстий 120 второго фланца 118. После примыкания второй контрольной пластины 242 ко второму фланцу 118 и выравнивания отверстий 248, выполненных во второй контрольной пластине 242, относительно согласованных определенных крепежных отверстий массива крепежных отверстий 120 второго фланца 118 крепежные элементы 282 могут быть расположены в отверстиях 248 и 120 для прикрепления второй контрольной пластины 242 ко второму фланцу 118. Теперь вторая контрольная пластина 242 выровнена относительно определенных крепежных отверстий массива крепежных отверстий 120 второго фланца 118. В аспекте, показанном на фиг. 2, вторая контрольная пластина 242 содержит два выравнивающих отверстия 248. В различных других аспектах вторая контрольная пластина 242 может включать более двух выравнивающих отверстий 248. Как описано выше, первый фланец 108 и второй фланец 118 имеют согласованные массивы крепежных отверстий 110 и 120. В различных аспектах, в которых первая контрольная пластина 204 расположена с возможностью выравнивания с конкретными двумя или большим количеством крепежных отверстий массива крепежных отверстий 110, выполненных в первом фланце 108 первого компонента 102, вторая контрольная пластина 242 расположена с возможностью выравнивания с согласованными конкретными двумя или большим количеством крепежных отверстий массива крепежных отверстий 120, выполненных во втором фланце 118 второго компонента 112.
[0049] Как описано выше, второе выравнивающее устройство 250 прикреплено ко второй контрольной пластине 242 и выровнено относительно нее посредством крепежных элементов 280, проходящих через отверстия 246 второй контрольной пластины 242 и отверстия 254 второго выравнивающего устройства 250. В различных аспектах второе выравнивающее устройство 250 может быть прикреплено ко второй контрольной пластине 242 и выровнено относительно нее после прикрепления второй контрольной пластины 242 ко второму фланцу 118 крепежными элементами 282. Как показано на фиг. 4В, второе выравнивающее устройство 250 располагается на втором компоненте 112. Корпус 252 второго выравнивающего устройства 250 может включать криволинейную поверхность 258 (показана на фиг. 2), соответствующую профилю обшивки 114 второго компонента 112. Когда вторая контрольная пластина 242 прикреплена ко второму фланцу 118 посредством выполненных в нем определенных крепежных отверстий 120, она выровнена относительно определенных крепежных отверстий массива крепежных отверстий 120. Поскольку второе выравнивающее устройство 250 прикреплено ко второй пластине 242 и выровнено относительно нее, оно также оказывается выровненным в предварительно заданном относительном положении с определенными крепежными отверстиями массива крепежных отверстий 120.
[0050] Теперь, когда второе выравнивающее устройство 250 выровнено относительно определенных крепежных отверстий массива крепежных отверстий 120, оно может быть временно прикреплено к обшивке 114 второго компонента 112 при помощи одного или большего количества временных подпружиненных крепежных элементов 284, которые устанавливают в крепежные отверстия 256, выполненные в корпусе 252 второго выравнивающего устройства 250, и в крепежные отверстия 115, выполненные в обшивке 114 (которые позже используют с крепежными элементами для закрепления концевых соединительных элементов продольной балки, описанных выше). В аспекте, показанном на фиг. 2 и 4А-4С, использованы два временных подпружиненных крепежных элемента 284. Временные подпружиненные крепежные элементы 284 включают верхнюю часть 288, которая прижимается к верхней поверхности 253 корпуса 252 второго выравнивающего устройства 250, и нижнюю часть 286, которая проходит через отверстия 115, выполненные в обшивке 114. Верхняя часть 288 и нижняя часть 286 временных подпружиненных крепежных элементов 284 зажимают корпус 252 второго выравнивающего устройства 250 и обшивку 114 второго компонента 112, так что второе выравнивающее устройство 250 надежно закреплено на обшивке 114 второго компонента 112. Как можно увидеть на фиг. 4В, отверстия 115, выполненные в обшивке 114 второго компонента, меньше отверстий 256. Относительно небольшие отверстия 115, выполненные в обшивке 114 второго компонента, могут обеспечивать жесткий допуск посадки нижней части 286 временных подпружиненных крепежных элементов 284, тогда как относительно большие отверстия 256, выполненные в корпусе 252 второго выравнивающего устройства 250, предусматривают целый ряд возможных положений второго выравнивающего устройства 250 относительно обшивки 114, в которых отверстия 115 в обшивке 114 и крепежные отверстия 256 в корпусе 252 второго выравнивающего устройства 250 выровнены (т.е. отверстия 115 и 256 перекрываются друг другом). В результате, второе выравнивающее устройство 250 может быть расположено так, что оказывается выровненным относительно крепежных отверстий 120 (описанных выше), а отверстия 115 и 256 оказываются выровненными для временных подпружиненных крепежных элементов 284.
[0051] Как показано на фиг. 4В, вторая контрольная пластина 242 (и крепежные элементы 280 и 282) закрывают часть наружной торцевой поверхности 117 второго фланца 118 второго компонента 112. В результате, второй фланец 118 не примкнет к первому фланцу 108 первого компонента 102. Как показано на фиг. 4С, после установки временных подпружиненных крепежных элементов 284 таким образом, что второе выравнивающее устройство 250 оказывается надежно прикрепленным (и выровненным относительно крепежных отверстий 120, выполненных во втором фланце 118 второго компонента 112), вторая контрольная пластина 242 может быть снята со второго фланца 118. Крепежные элементы 280 удаляют из отверстий 246, выполненных во второй пластине 242, и отверстий 254, выполненных во втором выравнивающем устройстве 250, для отсоединения второй контрольной пластины 242 от второго выравнивающего устройства 250. Крепежные элементы 282 также удаляют из отверстий 248, выполненных во второй контрольной пластине 242, и отверстий 120, выполненных во втором фланце 118 второго компонента 112. После чего вторая контрольная пластина 242 может быть снята со второго компонента 112, оставляя наружную торцевую поверхность 117 второго фланца 118 свободной.
[0052] На фиг. 5А и 5В изображены первый компонент 102 и второй компонент 112 фюзеляжа 100 соответственно перед выравниванием и после выравнивания. На фиг. 5А и 5В изображены два выравнивающих приспособления 200, расположенные по периметру первого компонента 102 и второго компонента 112. Для каждого выравнивающего приспособления 200 первое сопрягаемое приспособление 202 расположено на первом компоненте 102, а второе сопрягаемое приспособление 240 расположено на втором компоненте 112 фюзеляжа 100. Выравнивающие элементы 230 первых сопрягаемых приспособлений 202 проходят вдоль продольной оси L-L фюзеляжа 100. Когда первый компонент 102 и второй компонент 112 сводятся вместе в направлении стрелок А, выравнивающие элементы 230 проходят через соответствующие отверстия 262 для обеспечения выравнивания первого компонента 102 и второго компонента 112, как показано на фиг. 5В.
[0053] На фиг. 5С-5Е выравнивающие элементы 230 постепенно входят во взаимодействие с отверстиями 262 для обеспечения грубого выравнивания и затем точного выравнивания первого компонента 102 и второго компонента 112. На фиг. 5С изображено начало взаимодействия элемента 230 и отверстия 262, в котором конец 233 выравнивающего элемента 230 расположен в отверстии 262. В этом положении между внутренней поверхностью 264 отверстия 262 и концом 233 выравнивающего элемента 230 имеется относительно большой зазор. Таким образом, выравнивающий элемент 230 и отверстие 262 могут начать взаимодействие с относительно большой величиной несоосности между первым компонентом 102 и вторым компонентом 112. На фиг. 5D изображен промежуточный этап взаимодействия выравнивающего элемента 230 и отверстия 262, в котором средняя часть выравнивающего элемента 230 расположена в отверстии 262. Как описано выше, длина окружности выравнивающего элемента 230 увеличивается от конца 233 к основанию 232. Соответственно, зазор между внутренней поверхностью 264 отверстия 262 и выравнивающим элементом 230 уменьшился. В разных случаях выравнивающий элемент 230 может касаться одной конкретной стороны внутренней поверхности 264 отверстия 262. В таких случаях контактные усилия между внутренней поверхностью 264 и выравнивающим элементом 230 принуждают первый компонент 102 и второй компонент 112 сдвигаться в направлении выравнивания. На фиг. 5Е изображено завершение взаимодействия выравнивающего элемента 230 и отверстия 262, в котором основание 235 выравнивающего элемента 230 расположено в отверстии 262 и прижато к внутренней поверхности 264 отверстия 262. Выравнивающий элемент 230 и отверстие 262 подобраны по размеру и форме (с соответствующими допусками) таким образом, чтобы внутренняя поверхность 264 отверстия 262 была посажена на выравнивающий элемент 230, так что фланцы 108 и 118 соответственно первого компонента 102 и второго компонента 112 примыкают друг к другу, а массивы крепежных отверстий 110 и 120, выполненные во фланцах 108 и 118, выровнены.
[0054] Как показано на фиг. 6А и 6В, в различных аспектах три или большее количество выравнивающих приспособлений 200 могут быть использованы для выравнивания первого компонента 102 и второго компонента 112. На фиг. 6А изображен вид с конца первого компонента 102 и второго компонента 112 с тремя выравнивающими приспособлениями 200, расположенными по периметру первого компонента 102 и второго компонента 112. Три выравнивающих приспособления 200 равноудалены друг от друга. Иными словами, первое выравнивающее приспособление 200а отстоит на 120° от второго выравнивающего приспособления 200b и от третьего выравнивающего приспособления 200с. Аналогичным образом, второе выравнивающее приспособление 200b отстоит на 120° от третьего выравнивающего приспособления 200с. На фиг. 6В изображен вид с конца первого компонента 102 и второго компонента 112 с десятью выравнивающими приспособлениями 200, расположенными по периметру первого компонента 102 и второго компонента 112. В различных аспектах десять выравнивающих приспособлений 200 могут быть равномерно расположены по периметру первого компонента 102 и второго компонента 112.
[0055] В различных других аспектах десять выравнивающих приспособлений 200 могут быть сгруппированы вместе. Например, на фиг. 6В изображены пять выравнивающих приспособлений 200l, 200m, 200d, 200е, 200f, сгруппированных в верхней части первого компонента 102 и второго компонента 112, и пять выравнивающих приспособлений 200g, 200h, 200i, 200j, 200k, сгруппированных в нижней части первого компонента 102 и второго компонента 112. Такое сгруппированное расположение может быть предпочтительным в случаях, когда первый и второй компоненты не являются круговыми или цилиндрическими. В различных аспектах выравнивающие приспособления 200а-200с, показанные на фиг. 6А, или выравнивающие приспособления 200d-200m, показанные на фиг. 6В, могут быть взаимозаменяемыми. Например, для первого и второго компонентов, имеющих круговое поперечное сечение и равномерно повторяющуюся схему расположения крепежных отверстий во фланцах, выравнивающие приспособления могут быть идентичными и поэтому взаимозаменяемыми. В различных других аспектах выравнивающие приспособления 200а-200с, показанные на фиг. 6А, или выравнивающие приспособления 200d-200m, показанные на фиг. 6В, могут быть разными. Например, первый компонент и второй компонент могут иметь некруговое поперечное сечение и/или схема расположения массива крепежных отверстий во фланцах первого и второго компонентов может быть несимметричной. В таких случаях каждое выравнивающее приспособление может быть специальным для одного конкретного положения относительно первого компонента и второго компонента.
[0056] Возвращаясь снова к фиг. 1В, после вхождения во взаимодействие выравнивающих приспособлений 200, так чтобы первый компонент 102 и второй компонент 112 были выровнены, в крепежные отверстия 110 и 120, выполненные соответственно во фланцах 108 и 118, могут быть установлены крепежные элементы 140 (например, болты, заклепки и т.п.). В различных случаях крепежные отверстия 110 и 120 могут не иметь окончательного размера при первом выравнивании первого компонента 102 и второго компонента 112. Например, первый компонент 102 и второй компонент 112 могут быть изготовлены в разных местах и/или разными поставщиками. Для обеспечения подходящего размера крепежных отверстий 110 и 120 для окончательной сборки, производители могут преднамеренно выполнять эти отверстия меньшего диаметра. После выравнивания первого компонента 102 и второго компонента 112 при помощи выравнивающих приспособлений 200 рабочие могут развертывать крепежные отверстия 110 и 120 до окончательного номинального диаметра (т.е. диаметра, обеспечивающего точную посадку крепежных элементов 140). Первый компонент 102 и второй компонент 112 могут быть затем разделены для зачистки кромок крепежных отверстий 110 и 120 и выполнения других подготовительных работ. После этого первый компонент 102 и второй компонент 112 могут быть повторно выровнены (при помощи выравнивающих приспособлений 200) и в крепежные отверстия 110 и 120 могут быть установлены крепежные элементы 140.
[0057] После установки крепежных элементов 140 в крепежные отверстия 110 и 120 первое выравнивающее устройство 220 может быть снято с первого компонента 102, а второе выравнивающее устройство 250 может быть снято со второго компонента 112. Первое выравнивающее устройство 220 снимают с первого компонента 102 посредством разъединения и удаления временных подпружиненных крепежных элементов 274, освобождая первое выравнивающее устройство 220 от первого компонента 102. Аналогичным образом, второе выравнивающее устройство 250 снимают со второго компонента 112 посредством разъединения и удаления временных подпружиненных крепежных элементов 284, освобождая второе выравнивающее устройство 250 от второго компонента 112. Как было описано выше, временные подпружиненные крепежные элементы 274 и 284 находятся во взаимодействии с отверстиями 105 и 115, выполненными в обшивках 104 и 114 первого и второго компонентов соответственно. Кроме того, выше было описано, что отверстия 105 и 115 могут в конечном итоге быть использованы для крепежных элементов 134, прикрепляющих концевые соединительные элементы 130 продольной балки к обшивкам 104 и 114. После снятия первого выравнивающего устройства 220 и второго выравнивающего устройства 250 соответственно с первого компонента 102 и второго компонента 112 могут быть установлены концевые соединительные элементы 130 продольной балки. В различных аспектах концевые соединительные элементы 130 продольной балки можно не использовать. В таких аспектах отверстия 105 и 115 в обшивках 104 и 114 могут быть залатаны или заделаны иным образом.
[0058] На фиг. 7А и 7В изображен другой фюзеляж 300, который включает первый компонент 302 (например, первая секция фюзеляжа) и второй компонент 310 (например, вторая секция фюзеляжа). Первый компонент 302 включает обшивку 304 и массив или множество крепежных отверстий 306, расположенных по периметру обшивки 304 на конечной части 308 первого компонента 302. Второй компонент 310 включает обшивку 314 и массив или множество крепежных отверстий 316, расположенных по периметру обшивки 314 на конечной части 320 второго компонента 310. По меньшей мере конечная часть 320 второго компонента 310 меньше, чем первый компонент 302, благодаря чему конечная часть 320 второго компонента 310 вставляется в конечную часть 308 первого компонента 302, так что конечные части 308 и 320 перекрываются друг другом (как показано на фиг. 7В). Кроме того, массив крепежных отверстий 316, выполненных во втором компоненте 310, расположены аналогично массиву крепежных отверстий 306, выполненных в первом компоненте 302, так что массивы крепежных отверстий 306 и 316 могут быть выровнены, когда конечные части 308 и 320 перекрываются друг другом. После выравнивания массивов крепежных отверстий 306 и 316 в эти отверстия могут быть установлены крепежные элементы 318 (например, заклепки, болты и т.п.) для скрепления первого компонента 302 и второго компонента 310. Аналогично аспекту, описанному выше со ссылкой на фиг. 1-6, расположение первого компонента 302 и второго компонента 310 таким образом, чтобы массивы крепежных отверстий 306 и 316 были выровнены, может быть затруднено.
[0059]Для выравнивания первого компонента 302 и второго компонента 310 может быть использовано выравнивающее приспособление, аналогичное вышеописанному выравнивающему приспособлению 200. На фиг. 8А-8С изображено первое сопрягающее приспособление 330 выравнивающего приспособления, которое содержит первую контрольную пластину 332 и первое выравнивающее устройство 350. Первая контрольная пластина 332 прикреплена к определенным крепежным отверстиям 306, выполненным в обшивке 304 первого компонента 302. На фиг. 8А изображено множество сквозных крепежных отверстий 336, выполненных в корпусе 334 первой контрольной пластины 332, которые выровнены с определенными крепежными отверстиями массива крепежных отверстий 306, выполненных в обшивке 304. В выровненных отверстиях 336 и 306 установлены крепежные элементы 338. В качестве крепежных элементов 338 могут быть использованы болты, шпильки, временные подпружиненные крепежные элементы и т.д. В данном аспекте первое выравнивающее устройство 350 не соединено с первой контрольной пластиной 332 и/или не выровнено относительно нее, когда первая контрольная пластина 332 выровнена с обшивкой 304 первого компонента 302 и прикреплена к ней.
[0060] Как показано на фиг. 8В, первое выравнивающее устройство 350 выровнено относительно первой контрольной пластины 332 посредством перемещения первого выравнивающего устройства 350 в направлении стрелки F так, что торцевая поверхность 359 первого выравнивающего устройства 350 и торцевая поверхность 342 пластины 332 примыкают друг другу. Ориентирующие элементы 357 на торцевой поверхности 359 первого выравнивающего устройства 350 могут входить во взаимодействие с ориентирующими элементами 340 на торцевой поверхности 342 первой контрольной пластины 332. Как описано выше, ориентирующие элементы 357 и 340 могут содержать формы и/или контуры, которые взаимодействуют (совмещаются друг с другом) только в одной ориентации. Таким образом, когда ориентирующие элементы 357 и 340 находятся во взаимодействии, первое выравнивающее устройство 350 оказывается выровненным относительно первой контрольной пластины 332. Соответственно, ориентирующие элементы 340 считаются сопрягающим элементом первой контрольной пластины, а элементы 357 - сопрягающим элементом первого выравнивающего устройства.
[0061] Кроме того, выравнивание первой контрольной пластины 332 относительно отверстий 306, выполненных в обшивке 304 первого компонента 302, переносится на выровненное первое выравнивающее устройство 350. После того как первое выравнивающее устройство 350 выровнено относительно первой контрольной пластины 332, оно может быть временно прикреплено к обшивке 304 первого компонента 302. Например, как показано на фиг. 8В, временные подпружиненные крепежные элементы 364 могут быть установлены в отверстия 354, выполненные в корпусе 352 первого выравнивающего устройства 350, для взаимодействия с отверстиями 307, выполненными в обшивке 304 первого компонента 302. Как описано выше, верхняя часть 367 временного подпружиненного крепежного элемента 364 может взаимодействовать с корпусом 352 первого выравнивающего устройства 350, а нижняя часть 365 временного подпружиненного крепежного элемента 364 может взаимодействовать с обшивкой 304 первого компонента 302, зажимая первое выравнивающее устройство 350 и обшивку 304.
[0062] Как описано выше, в обшивке 304 могут быть выполнены отверстия 307 с целью последующего использования, например, для крепления концевых соединительных элементов продольной балки. В альтернативном варианте в обшивке 304 могут быть выполнены отверстия 308 для использования первым выравнивающим устройством 350, которые затем могут быть заделаны.
[0063] Как показано на фиг. 8С, после временного прикрепления первого выравнивающего устройства 350 к обшивке 304 первого компонента 302 крапежные элементы 338 могут быть извлечены из отверстий 306, выполненных в обшивке 304, и из отверстий 336, выполненных в корпусе 334 первой контрольной пластины 332. После чего первая контрольная пластина 332 может быть снята с обшивки 304, как показано стрелкой G.
[0064] На фиг. 9А-9С изображено второе сопрягающее приспособление 370 выравнивающего приспособления, которое содержит вторую контрольную пластину 372 и второе выравнивающее устройство 382. Вторая контрольная пластина 372 прикреплена к определенным крепежным отверстиям 316, выполненным в обшивке 314 первого компонента 310. На фиг. 9А изображено множество сквозных крепежных отверстий 376, выполненных в корпусе 374 второй контрольной пластины 372, которые выровнены с определенными крепежными отверстиями массива крепежных отверстий 316, выполненных в обшивке 314. В выровненных отверстиях 376 и 316 установлены крепежные элементы 394. В качестве крепежных элементов 394 могут быть использованы болты, шпильки, временные подпружиненные крепежные элементы и т.д. В данном аспекте второе выравнивающее устройство 382 не соединено со второй контрольной пластиной 372, когда вторая контрольная пластина 372 выровнена с обшивкой 314 второго компонента 310 и прикреплена к ней.
[0065] Как показано на фиг. 9В, второе выравнивающее устройство 382 выровнено относительно второй контрольной пластины 372 посредством перемещения второго выравнивающего устройства 382 в направлении стрелки Н так, что торцевая поверхность 398 второго выравнивающего устройства 382 и торцевая поверхность 380 второй контрольной пластины 372 примыкают друг к другу. Ориентирующие элементы 396 на торцевой поверхности 398 второго выравнивающего устройства 382 могут входить во взаимодействие с ориентирующими элементами 378 на торцевой поверхности 380 второй контрольной пластины 372. Как описано выше, ориентирующие элементы 396 и 378 могут содержать формы и/или контуры, которые входят во взаимодействие (совмещаются друг с другом) только в одном положении. Таким образом, когда ориентирующие элементы 396 и 378 находятся во взаимодействии, второе выравнивающее устройство 382 оказывается выровненным относительно второй контрольной пластины 372. Соответственно, ориентирующие элементы 378 считаются сопрягающим элементом второй контрольной пластины, а элементы 396 - сопрягающим элементом второго выравнивающего устройства.
[0066] Кроме того, выравнивание второй контрольной пластины 372 относительно отверстий 316, выполненных в обшивке 314 второго компонента 310, переносится на выровненное второе выравнивающее устройство 382, так что оно оказывается выровненным относительно отверстий 316. После того, как второе выравнивающее устройство 382 выровнено относительно второй контрольной пластины 372, оно может быть временно прикреплено к обшивке 314 второго компонента 310. Например, как показано на фиг. 9В, временные подпружиненные крепежные элементы 364 могут быть установлены в отверстия 386, выполненные в корпусе 384 второго выравнивающего устройства 382, для взаимодействия с отверстиями 317, выполненными в обшивке 314 второго компонента 310. Как описано выше, верхняя часть 367 временного подпружиненного крепежного элемента 364 может взаимодействовать с корпусом 384 второго выравнивающего устройства 382, а нижняя часть 365 временного подпружиненного крепежного элемента 364 может взаимодействовать с обшивкой 314 второго компонента 310, зажимая второе выравнивающее устройство 382 и обшивку 314.
[0067] Как показано на фиг. 9С, после временного прикрепления второго выравнивающего устройства 382 к обшивке 314 второго компонента 310 крепежные элементы 394 могут быть извлечены из отверстий 316, выполненных в обшивке 314, и из отверстий 376, выполненных в корпусе 374 второй контрольной пластины 372. После чего вторая контрольная пластина 372 может быть снята с обшивки 314, как показано стрелкой I.
[0068] Как показано на фиг. 10, первое выравнивающее устройство 350 может содержать выступ 356, прикрепленный к корпусу 352. Первый выравнивающий элемент 358 может выступать из выступа 356 вдоль продольной оси L-L первого компонента 302 и второго компонента 310. Первый выравнивающий элемент 358 может содержать ориентирующие элементы 162 на конце 360. Второе выравнивающее устройство 382 может содержать второй выравнивающий элемент 388, выступающий из корпуса 384. Второй выравнивающий элемент 388 может содержать ориентирующие элементы 392 на конце 390. Ориентирующие элементы 392, выполненные на втором выравнивающем элементе 388, согласованы с ориентирующими элементами 362, выполненными на первом выравнивающем элементе 358. Таким образом, когда первый компонент 302 и второй компонент 310 сводят вместе, и ориентирующие элементы 362 и 392 находятся во взаимодействии, массив отверстий 306 в первом компоненте 302 будет выровнен с массивом отверстий 316 во втором компоненте 310. После этого крепежные элементы 318 (показанные на фиг. 7В) могут быть вставлены в выровненные массивы крепежных отверстий 306 и 316 для прикрепления первого компонента 302 ко второму компоненту 310. После прикрепления первого компонента 302 и второго компонента 310 временные подпружиненные крепежные элементы 364 могут быть извлечены из первого выравнивающего устройства 350 и второго выравнивающего устройства 382, а первое выравнивающее устройство 350 и второе выравнивающее устройство 382 могут быть сняты с первого компонента 302 и второго компонента 310.
[0069] Выравнивающие приспособления, описанные в настоящей заявке, позволяют выравнивать крепежные отверстия сравнительно крупных компонентов без необходимости осуществления тщательного мониторинга процесса выравнивания крепежных отверстий со стороны рабочих. Как было описано со ссылкой на фиг. 1А, на котором изображен фюзеляж 100 воздушного летательного аппарата, рабочий располагался внутри первого компонента 102 (т.е. первой секции фюзеляжа) для осуществления мониторинга процесса выравнивания крепежных отверстий 110 и 120, выполненных во фланцах 108 и 118, и обеспечения руководства другими рабочими, сдвигающими первую секцию фюзеляжа и вторую секцию фюзеляжа (второй компонент 112). При помощи выравнивающих приспособлений 200, описанных в настоящей заявке, первая секция фюзеляжа и вторая секция фюзеляжа могут быть выровнены без необходимости помещения рабочего внутрь первой секции фюзеляжа.
[0070] Аспекты выравнивающего приспособления, как описано выше со ссылками на фигуры, используются применительно к секциям фюзеляжа воздушного летательного аппарата. Описанные в настоящей заявке аспекты выравнивающих приспособлений можно также использовать и в других вариантах применения. Например, аспекты выравнивающих приспособлений, описанные в настоящей заявке, могут быть использованы для выравнивания крепежных отверстий участков нефтепровода и т.п. В качестве другого примера, описанные в настоящей заявке выравнивающие приспособления могут быть использованы для выравнивания крепежных отверстий, выполненных в стальных балках строительных конструкций. В таких примерах рабочие, которые прежде осуществляли мониторинг процесса выравнивания крепежных отверстий, могут быть исключены из процесса монтажа. Помимо снижения количества рабочих, необходимых для осуществления монтажа участков трубопровода, стальных балок и т.п., выравнивающие приспособления могут способствовать обеспечению общей более безопасной производственной среды. Например, монтажники металлоконструкций, занимающиеся выравниванием крепежных отверстий, выполненных в стальных балках, подвергаются риску быть травмированными движущимися балками. Описанные в настоящей заявке выравнивающие приспособления могут позволить оператору крана и т.п. устанавливать стальную балку в нужное положение (с выровненными крепежными отверстиями) без помощи рабочего на площадке. После того, как стальная балка находится в нужном положении и относительно неподвижна, монтажник металлоконструкций может установить крепежные элементы в выровненные крепежные отверстия.
[0071] Описания различных аспектов представлены в иллюстративных целях и не являются исчерпывающими или ограниченными раскрытыми аспектами. Специалистам в данной области техники очевидны многие модификации и варианты настоящего изобретения в пределах объема и сущности описанных аспектов. Используемая в настоящей заявке терминология была выбрана для наилучшего объяснения принципов аспектов, практического применения или технического усовершенствования по сравнению с известными технологиями или для обеспечения понимания специалистами в данной области техники аспектов, раскрытых в настоящей заявке.
[0072] Хотя предшествующее описание направлено на различные аспекты, другие дополнительные аспекты могут быть разработаны в пределах основного объема настоящего изобретения, который определен нижеследующей формулой изобретения.