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JPH1134993A - 航空機の前縁構造及びその製造方法 - Google Patents

航空機の前縁構造及びその製造方法

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Publication number
JPH1134993A
JPH1134993A JP9198584A JP19858497A JPH1134993A JP H1134993 A JPH1134993 A JP H1134993A JP 9198584 A JP9198584 A JP 9198584A JP 19858497 A JP19858497 A JP 19858497A JP H1134993 A JPH1134993 A JP H1134993A
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JP
Japan
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sheet
leading edge
outer plate
molding
forming
Prior art date
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JP9198584A
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Takashi Kobayashi
貴 小林
Michihiko Tomono
道彦 伴野
Kazuaki Amaoka
和昭 天岡
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Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Heavy Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Heavy Industries Ltd filed Critical Fuji Heavy Industries Ltd
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Priority to US09/118,870 priority patent/US6119978A/en
Priority to EP98113713A priority patent/EP0893342B1/en
Priority to DE69826576T priority patent/DE69826576T2/de
Publication of JPH1134993A publication Critical patent/JPH1134993A/ja
Priority to US09/634,986 priority patent/US6279228B1/en
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Abstract

(57)【要約】 【課題】製造に要する治具及び部品加工、製造作業等の
簡素化が得られ大幅な製造コストの低減が可能な航空機
の前縁構造及びその製造方法を提供する。 【解決手段】外板２と後方隔壁５によって暖気室６が区
画形成され、暖気室６内の前部を前方隔壁７によって区
画して翼幅方向に沿う防氷ダクト８を形成し、かつ外板
２の上面３と下面４との間に前方隔壁７から後方隔壁５
に至るリブ９によって上面３及び下面４の内面に沿う暖
気通路９を形成する前縁１の各構成部間が、拡散接合に
よって結合され、かつ各構成部が超塑性成形される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば航空機の主
翼、水平尾翼、垂直尾翼、昇降舵、方向舵等の前縁構造
及びその製造方法に関し、特に高温のブリードエアを前
縁内に導く防氷構造を有する航空機の前縁構造及びその
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、航空機の主翼、水平尾翼、垂直尾
翼、昇降舵、方向舵等の前縁には、前縁に氷等が付着す
るのを防止するための防氷構造が採用されている。
【０００３】この防氷構造は、例えばエンジンコンプレ
ッサ等から引き出された高温のブリードエアを外板で囲
まれた前縁の内部空間部に導き、外板の裏側に沿って流
動させて外板の表面温度を高めることによって前縁表面
に氷等が付着するのを防止するように構成されている。
【０００４】このような前縁構造の先行技術としては、
例えば特開平９ー７１２９８号がある。
【０００５】この先行技術に開示される航空機の前縁構
造は、図７に要部断面斜視図を示すように強化繊維樹脂
からなる外板１０１の内側に強化繊維樹脂からなる内板
１０２と前方隔壁１０３が設けられ、この外板１０１、
内板１０２、前方隔壁１０３を一体に接合硬化させるこ
とによって、前縁１００の内部空間に暖気室１０４が区
画形成され、前方隔壁１０３の後方には後方隔壁１０５
が設けられて前方隔壁１０３と後方隔壁１０５とによっ
て暖気排出室１０６が形成されている。
【０００６】上記暖気室１０４は、前方隔壁１０３を境
にして前方の暖気噴出部１０４ａと後方の暖気通路部１
０４ｂに分けられ、暖気噴出部１０４ａ内にはブリード
エアを流通させる防氷ダクト１０８が収容され、この防
氷ダクト１０８には多数のエア噴出口１０８ａが開口し
ている。
【０００７】そして、防氷ダクト１０８のエア噴出口１
０８ａから噴出した高温のブリードエアは、暖気噴出部
１０４ａから暖気通路部１０４ｂの暖気通路１０４ｃを
流動し、暖気排出室１０６に導入された後、翼端の排出
口から大気に放出される。このように前縁１００の外板
１０１の内面に沿って高温のブリードエアを流動させる
ことで前縁１００に氷等が付着するのを防止するもので
ある。
【０００８】次に、このような前縁１００の製造方法を
図８によって説明する。
【０００９】先ず、前縁の外形形状に相応する前縁スキ
ンツール型１１１に外板１０１となる未硬化状態のアウ
タースキンプリプレグ１１２を位置決めし、この内側面
上に櫛歯状のシリコーンブロック１１３を位置決めした
後、この上に内板１０２となるインナースキンプリプレ
グ１１４を位置決めし、シリコーンブロック１１３の歯
溝内にインナースキンプリプレグ１１４の一部を入れ込
んで暖気通路１０４ｃを構成する整流フィン部を形成す
る。
【００１０】その後、この上を真空バッグで覆って内部
を真空引きし、これを加熱・加圧して整流フィン部を介
してアウタースキンプリプレグ１１２、インナースキン
プリプレグ１１４を一体に接合硬化させる。
【００１１】しかる後、シリコーンブロック１１３を引
き出して、別成形した前方隔壁１０３を接合すると共
に、防氷ダクト１０８を取り付けることによって前縁１
００を形成する。
【００１２】一方軽量で強度が大きいことから従来の航
空機の前縁材料としてアルミ合金が用いられている。
【００１３】アルミ合金を用いた前縁構造について、そ
の斜視図を示す図９、図９のＣ−Ｃ線断面を示す図１
０、図９のＤ−Ｄ線断面を示す図１１によって説明す
る。
【００１４】外板１２１の内側に沿って波板状の内板１
２２が設けられ、外板１２１と内板１２２によって外板
１２１の内面に沿って暖気通路１２３を形成すると共
に、内板１２２の先端に暖気導入孔１２２ａが開口して
いる。
【００１５】更に内板１２２内は、内板１２２内に架設
される複数のリブ１２４によって区画されて、内板１２
２の後端間には前方隔壁１２５が架設されている。
【００１６】各リブ１２４には防氷ダクト挿通孔１２４
ａが穿設され、防氷ダクト挿通孔１２４ａ内に防氷ダク
ト１２７が貫通すると共に、防氷ダクト１２７をシート
材によるクリップ１２８等によって各リブ１２４に固接
している。この防氷ダクト１２７には図１２に要部斜視
図を示すように複数のエア噴出口１２７ａが開口してい
る。
【００１７】そして、防氷ダクト１２７内に供給された
高温のブリードエアは、防氷ダクト１２７のエア噴出口
１２７ａから噴出され、内板１２２の先端に開口する暖
気導入孔１２２ａから外板１２１と内板１２２との間に
導入され、外板１２１と内板１２２によって外板１２１
の内面に沿って形成される暖気通路１２３内を流動して
翼端の排出口から大気に放出される。
【００１８】このように外板１２１の内面に沿って高温
のブリードエアを流動させることによって外板１２１の
表面温度を高め、前縁１２０の表面に氷等が付着するの
を防止するようになっている。
【００１９】このような前縁１２０を構成する外板１２
１、内板１２２、リブ１２４等は、各々アルミ合金から
なるシート材をプレス成形或いはローラ成形すると共
に、外周形状を整形するトリム加工によって製造され、
防氷ダクト１２７をリブ１２４に結合するシート材はア
ルミシート材の曲げ加工によって製造される。
【００２０】更に防氷ダクト１２７は、チタン合金或い
はステンレス鋼からなる管材を曲げ加工すると共に、多
数のエア噴出口１２７ａを穿設することによって製造さ
れ、これら各部材を治具及びシム調整によって相対間の
位置決めを行い、部材間にファスナ挿入用の穿孔を施
し、リベットやクリップ等のファスナ類によって互いに
結合して前縁１２０が組立てられる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】上記前者、特開平９ー
７１２９８号に開示される先行技術によると、強化繊維
樹脂からなる外板、内板及び前方隔壁が一体に接合硬化
させて前縁を形成することから、外板と内板との接合部
は自己接着力によって強固に接合されて気密性が確保さ
れる。
【００２２】しかし、前縁の上面と下面との間には、互
いに離間した前方隔壁及び後方隔壁が架設するのみであ
ることから、要求強度を充分に達成できないおそれがあ
り、また、この前縁の製造は、前縁の形状に相応する前
縁スキンツール型に外板となる未硬化状態のアウタース
キンプリプレグ、シリコーンブロック及び内板となるイ
ンナースキンプリプレグを位置決めし、この上を真空バ
ッグで覆って内部を真空引きしてこれを加熱・加圧して
アウタースキンプリプレグ、インナースキンプリプレグ
を一体に接合硬化させ、しかる後、シリコーンブロック
を引き出して、別成形した前方隔壁を接合すると共に、
防氷ダクトを取付けることから、その製造に多くの工程
を有すると共にその作業が厄介になる等の不具合があ
る。
【００２３】また、後者の先行技術は、前縁の構成部材
が、外板、内板、複数のリブ、防氷ダクト及び多くのフ
ァスナ類を必要とし、しかもこれら構成部材の形状が各
々相違し、要求加工精度が高く治具及び加工コストの増
大を招き、空力上の要求から前縁の外形精度が要求さ
れ、部材間にシム調整等を要し、かつ各部材間を穿孔し
てリベット等のファスナ類で結合する作業には多くの工
数を要し、かつこの結合点の荷重伝達にのみ強度が依存
することから部材間の荷重伝達効率上好ましいものでは
なく、特に作業空間が極めて制限される前縁内前部で防
氷ダクトをプレート材及びクリップ等によって各リブに
取付て前縁内に組込む作業は厄介であり、作業に熟練を
要すると共に組立てコストの増大を招くおそれがある。
【００２４】更に防氷ダクトは、耐熱性が要求されるこ
とからチタン合金或いはステンレス鋼によって形成さ
れ、これらチタン合金或いはステンレス鋼は加工性が悪
く、穿孔工具の頻繁な交換を要しかつ多数のエア噴出口
を穿設する作業は厄介であり多くの作業工数を要する等
の不具合がある。
【００２５】従って、本発明は、かかる点に鑑みなされ
たものであり、その目的は製造に要する治具及び部品加
工、製造作業等の簡素化が得られ大幅な製造コストの低
減が可能な高強度の航空機の前縁構造及びその製造方法
を提供することにある。
【００２６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する請求
項１に記載の航空機の前縁構造は、連続形成される上面
及び下面を具備する外板によって囲まれた前縁内前部を
翼幅方向に沿って区画形成して外板と協働して防氷ダク
トを形成する前方隔壁と、上記外板の上面と下面との間
を区画形成して上記前方隔壁に開口するエア噴出口を介
して防氷ダクト内から流出するブリードエアを外板内面
に沿って流動せしめる暖気通路を形成する複数のリブ
と、上記外板、前方隔壁及びリブが各々超塑性チタン合
金を互いに拡散接合或いは溶接によって一体に結合さ
せ、更に超塑性成形させたものであることを特徴とす
る。
【００２７】従って、前縁内の前部を前方隔壁によって
区画して防氷ダクトを形成し、外板の上面と下面との間
をリブにより区画して外板内面に沿う暖気通路を形成
し、かつこれら外板、前方隔壁及びリブ等が各々超塑性
チタン合金を互いに拡散接合或いは溶接によって一体的
に結合されしかる後、超塑性成形されることから高強度
が確保でき、かつ防氷ダクト等の取付作業が省略されて
製造作業等の簡素化が得られる。
【００２８】請求項２に記載の発明は、連続形成される
上面及び下面を具備する外板と後方隔壁によって囲まれ
た前縁内の前部を区画形成して外板と協働して防氷ダク
トを形成する前方隔壁と、上記上面及び下面の各後端間
を連結する後方隔壁と、上記上面及び下面間を前方隔壁
と後方隔壁間に亘って区画形成して上記前方隔壁に開口
するエア噴出口を介して防氷ダクト内から流出するブリ
ードエアを外板内面に沿って流動せしめる暖気通路を形
成する複数のリブと有し、これら外板、前方隔壁、後部
隔壁及びリブとが各々超塑性チタン合金を互いに拡散接
合或いは溶接によって一体に結合され、更に超塑性成形
されたものである。
【００２９】従って、請求項１に記載の発明と同様、各
構成部材を超塑性成形させる共に互いに拡散接合によっ
て一体的に結合されることから高強度が確保でき、防氷
ダクト等の取付作業が省略できて製造作業等の簡素化が
得られる。
【００３０】請求項３に記載の航空機の前縁の製造方法
は、超塑性チタン合金からなる上面シート、下面シー
ト、該上面シートと下面シートとの間に介在する一対に
コアシート等の各シートを、少なくとも該一対のコアシ
ート間に上記防氷ダクトに対応して離型材を介在させる
と共に上面シートとコアシートとの間及び下面シートと
コアシートとの間に各々暖気通路に対応して離型剤を介
在させて積層して積層体を形成する積層工程と、上記積
層体を前縁の外形形状に対応する成形面を有する金型を
具備する成形装置にセットする積層体セット工程と、成
形装置にセットされた積層体の離型材非介在部を互いに
拡散接合或いは溶接した後、積層体を加熱すると共に上
記離型材介在部に超塑性成形ガスを供給して各シートの
離型材介在部を超塑性変形せしめ、かつ上面シート及び
下面シートを上記成形面に押接させて少なくとも外板、
前方隔壁及びリブを具備する成形体を形成する成形工程
と、成形体の外形を整形して前縁を作成するトリム工程
とを有することを特徴とするものである。
【００３１】従って、防氷ダクト、暖気通路、リブ等を
含む前縁をコアシート、上面シート及び下面シート間に
に離型材を適宜介在させることにより各部分を超塑性成
形すると共に拡散接合によって、外板、防氷ダクト、暖
気通路、リブ等を含む前縁を成形することから、従来の
ように形状の異なるリブ等の多くの構成部材及びこれら
の製造及び組立にようする多くの治具等の大幅な省略が
可能になる。
【００３２】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の発明を具体的に構成にしたものであって、成形装置
が、前縁の上面形状に対応する成形面が形成された第１
金型と、該第１金型の成形面に対向して前縁の下面形状
に対応する成形面が形成された第２金型とを有し、積層
セット工程において積層体を第１金型と第２金型との間
にセットされ、成形工程において上面シートが第１金型
の成形面に、下面シートが第２金型の成形面に各々押接
せしめられるものである。
【００３３】請求項５に記載の発明は上記各離型材介在
部が、コアシートに穿設された貫通孔によって連通する
ことによって、各離型材介在部への超塑性成形ガスの供
給を効率的に達成可能にするものである。
【００３４】請求項６に記載の発明は、上記貫通孔を成
形後に前方隔壁に開口するエア噴出口として機能させる
ことによって、前方隔壁への穿孔作業が不要となり製造
作業の簡素化が得られる。
【００３５】
【実施の形態】以下、本発明による航空機の前縁構造及
びその製造方法の一実施の形態を図によって説明する。
【００３６】図１は、本実施の形態による航空機の前縁
構造を説明する前縁１の要部破断斜視図であって、図２
は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線断面図
である。
【００３７】航空機の主翼等の前縁１には、例えばエン
ジンコンプレッサー等からの温度の高いブリードエア
を、外板２で囲まれる前縁１の内部空間部に導き、外板
２の内面に沿って流動させることで外板２の表面温度を
高め前縁１の表面に氷等が付着するのを防止する防氷構
造が採用されている。
【００３８】前縁１の構造は、超塑性（ＳＰＦ、Ｓｕｐ
ｅｒ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｆｏｒｍｉｎｇ）チタン合金、例
えばＴｉー６Ａｌー４Ｖのチタン合金によって成形され
ており、図１乃至図３に示すように、断面略Ｕ字形の外
板２を有し、外板２は一体に連続する上面３及び下面４
によって形成され、上面３の後端縁３ａと下面４の後端
縁４ａとの間に後方隔壁５が架設され、外板２と後方隔
壁５によって暖気室６が区画形成されている。
【００３９】暖気室６内の前部には外板２と一体形成さ
れた前方隔壁７によって翼幅方向に延設される中空状の
防氷ダクト８が形成されている。
【００４０】更に、外板２の上面３と下面４との間に前
方隔壁７から後方隔壁５に至る断面ハニカム形状のリブ
９が形成され、リブ９によって外板２の上面３と下面４
との間に前方隔壁７から後方隔壁５に至る複数の暖気通
路１０が翼幅方向に連続形成されている。
【００４１】防氷ダクト８と暖気通路１０とを区画する
上記前方隔壁７には、防氷ダクト８と各暖気通路１０と
を各々連通する複数のエア噴出口７ａが開口している。
【００４２】これら上記暖気室６、防氷ダクト８、暖気
通路１０等を区画形成する外板２の上面３及び下面４、
後方隔壁５、前方隔壁７及びリブ９等の構成部は超塑性
成形によって、また外板２の上面３及び下面４の接合部
１２ａ、上面３の後端縁３ａ及び下面４の後端縁４ａに
後方隔壁５が接合される接合部１５ａ、上面３及び下面
４と前方隔壁７とが接合される接合部１７ａ、前方隔壁
７から後方隔壁５に亘って上面３とリブ９とが接合され
る接合部１９ａ、前方隔壁７から後方隔壁５に亘って下
面４とリブ９とが接合される接合部１９ｂ等の各々の接
合部は拡散接合（ＤＢ、Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ Ｂｏｎｄ
ｉｎｇ）によって互いに結合されて前縁１が構成されて
いる。
【００４３】そして、防氷ダクト８内に導入された高温
のブリードエアは、前方隔壁７に開口するエア噴出口７
ａからリブ９と上面３とによって、或いはリブ９と下面
４とによって形成される各暖気通路１０内に噴出され、
各暖気通路１０内に噴出されたブリードエアは更に外板
２の上面３及び下面４の内面に沿って流動し、後方隔壁
５に開口する流出口５ａを介して例えば翼端に形成され
た排出口から大気に放出される。
【００４４】そしてこのように防氷ダクト８内に導入さ
れ、外板２の上面３及び下面４の内面に沿って流動する
高温のブリードエアによって外板２の表面温度を高め、
翼前面に氷等が付着するのを防止する。
【００４５】次に、以上のような前縁構造の製造方法に
ついて、図４に示す工程図に従って説明する。
【００４６】製造すべき前縁１の素材、例えばＴｉー６
Ａｌー４Ｖのチタン合金からなる４枚の超塑性チタン合
金板材、即ち主に防氷ダクト８、リブ９及び後方隔壁５
を構成する一対のコアシート２１、２２、外板２の上面
３を構成する上面シート２３及び外板２の下面４を構成
する下面シート２４を準備する。この各シート２１、２
２、２３及び２４は、左右の翼用の前縁１を同時に一体
成形した後、この成形体を各々の前縁１に分割すること
から２個分の前縁１に要する大きさに形成されている。
【００４７】この前縁１の製造に使用される成形装置４
０は、図４（Ｂ）に概要断面を示すように、互いに接離
する一対の第１金型４１及び第２金型４２を具備し、第
１金型４１及び第２金型４２には互いに対向する成形面
４１ａ及び４２ａが各々凹設されている。
【００４８】第１金型４１に凹設される成形面４１ａ
は、左右の翼に取付けられる一対の前縁１の上面３の後
端縁３ａを互いに連設した上面３の外面形状に相応した
形状に形成されている。
【００４９】一方、第２金型４２に凹設される成形面４
２ａは、左右の翼に取付けられる一対の前縁１の下面４
の後端縁４ａを互いに連設した下面４の外面形状に相応
した形状に形成され、第１金型４１と第２金型４２とを
上記コアシート２１、２２、上面シート２３及び下面シ
ート２４を介して圧接することによって、成形面４１ａ
及び成形面４２ａによって互いの上面３の後端縁３ａ間
及び下面４の後端縁４ａ間を互いに連設した、即ち互い
に連接された左右の前縁１の外面形状に相応した形状が
形成されるよう構成されている。
【００５０】そして、積層工程Ｓ１において、図５及び
図６にその積層状態を示すように、一対のコアシート２
１、２２間に成形すべき一対の各前縁１の防氷ダクト８
に対応してコアシート２１、２２の両端縁に沿って各々
所定幅で線状に離型材３１を塗布すると共に、これら離
型材３１から離間し、かつ両後方隔壁５間に対応して離
型材３２を帯状に塗布し、更に離型材３１と３２との間
に離型材３１及び３２の塗布方向と略直交する方向に複
数線状に離型材３３を塗布する。
【００５１】更に、コアシート２１と上面シート２３と
の間に、前方隔壁７から後方隔壁５に亘って上面３とリ
ブ９が接合される接合部１９ａに対応する部分を除く範
囲、即ち各暖気通路１０に対応する部分に離型材３４を
塗布する。
【００５２】また、このコアシート２１と上面シート２
３との間に各暖気通路１０に対応して塗布された離型材
３４と、コアシート２１、２２の間に塗布された上記離
型材３１、３２、３３は、図５に示すようにコアシート
２１と上面シート２３とが積層された状態で平面視互い
に各離型材介在部が部分的に重畳するように塗布され
る。
【００５３】一方、コアシート２１には、これら離型材
３１と３４との介在部が互いに重畳する部分に対応して
各々成形後にエア噴出口７ａとなる貫通孔２１ａ、離型
材３２と３４の介在部が重畳する部分に対応して各々成
形後に流出口７ａとなる貫通孔２１ｂ、離型材３３と３
４の介在部が重畳する部分に対応して貫通孔２１ｃが各
々予め穿孔され、離型材介在部間が互いに連通してい
る。
【００５４】一方、コアシート２２と下面シート２４と
の間にも、前方隔壁７から後方隔壁５に亘って下面３と
リブ９が接合される接合部１９ｂに対応する部分を除
く、即ち各暖気通路１０に対応する部分に離型材３５を
塗布する。
【００５５】このコアシート２２と下面シート２４との
間に塗布された離型材３５と、コアシート２１、２２の
間に塗布された上記離型材３１、３２、３３の各離型材
介在部とは、上記同様図６に示すように平面視部分的に
互いに重畳するように塗布される。
【００５６】コアシート２２には、離型材３１と３５の
介在部が重畳する部分に対応して各々成形後にエア噴出
口７ａとなる貫通孔２２ａ及び、離型材３２と３４が重
畳する部分に対応して成形後に流出口５ａとなる貫通孔
２２ｂが、更に離型材３３と３５が互いに重畳する部分
には貫通孔２２ｃが各々予め穿設されている。
【００５７】そして、離型材３１、３２、３３、３４、
３５が塗布されたコアシート２１、２２、上面シート２
３及び下面シート２４を互いに積層して積層体２０を作
成する。
【００５８】次の積層体セット工程Ｓ２において、積層
工程Ｓ１によって作成された積層体２０を図４（Ｂ）に
示すように、成形装置４０の第２金型４２上に位置決め
載置すると共に、第２金型４２と第１金型４１との間に
積層体２０をクランプすることにより積層体２０を成形
装置４０にセットする。
【００５９】そして、これら成形装置４０及び成形装置
４０にセットされた積層体２０を加熱炉（図示せず）内
に搬入する。
【００６０】続く成形工程Ｓ３において、成形装置４０
及び積層体２０を加熱炉により温度約９００〜９２０℃
に加熱した後、成形装置４０に形成されたガス導入口
（図示せず）から超塑性成形ガス、（例えば、アルゴン
ガス、ヘリウムガス等の不活性ガス）を及び第１金型４
１の成形面４１ａによって形成されるキャビティ４１Ａ
内及び第２金型４２の成形面４２ａによって形成される
キャビティ４２Ａ内に所定圧で導入し、離型材が介在す
ることなく直接圧接されるコアシート２１と２２、コア
シート２１と上面シート２３、コアシート２２と下面シ
ート２４の離型材非介在部を互いに拡散接合させて一体
化する。
【００６１】そして、上記第１金型４１のキャビティ４
１Ａ及び第２金型４２のキャビティ４２Ａ内を真空引き
し、しかる後、超塑性成形ガスをコアシート２１、２２
に塗布された離型材３１の介在部の一端からコアシート
２１と２２との間に例えば、１０〜３０Ｋｇｆ／ｃｍ2
の圧力で導入する。
【００６２】超塑性成形ガスの導入に伴って、離型材３
１の介在部分に導入された超塑性成形ガスによって離型
材３１が介在された部分、即ち主として防氷ダクト８を
形成する部分のコアシート２１、２２が超塑性変形して
膨れると共に、該部分に導入された超塑性成形ガスはコ
アシート２１、２２に開口する貫通孔２１ａ、２２ａか
らコアシート２１と上面シート２３との間及びコアシー
ト２２と下面シート２４との間の離型材３４、３５と対
応する各離型材介在部分にも導入される。
【００６３】該部分に導入される超塑性成形ガスによっ
て、離型材３４、３５が介在する部分、即ち主として暖
気通路１０を形成すべきコアシート２１、２２及び上面
シート２３、下面シート２４等が超塑性変形して膨れる
と共に、貫通孔２１ｃ、２２ｃからコアシート２１、２
２間の離型材３３が介在する部分に超塑性成形ガスが導
入されてコアシート２１、２２を超塑性変形せしめて主
としてリブ９を形成すべき該部分を膨張させる。
【００６４】同様に貫通孔２１ｂ、２２ｂを介して離型
材３２の介在部分に導入された超塑性成形ガスによって
離型材３２が介在された部分、即ち主として各後方隔壁
５を形成する部分のコアシート２１、２２を超塑性変形
して、該部分を膨張させる。
【００６５】従って、導入される超塑性成形ガスによっ
て、コアシート２１、２２、上面シート２３及び下面シ
ート２４が各離型材３１、３２、３３、３４、３５が介
在された各部分が超塑性変形する。
【００６６】そして更に図４（Ｃ）に示すように、上面
シート２３が第１金型４１の成形面４１ａに押接され、
下面シート２４が第２金型４２の成形面４２ａに押接さ
れるまで塑性成形ガスが供給されて成形体２５となる。
【００６７】しかる後、次の搬出工程Ｓ４によって、上
記成形工程Ｓ３で成形された成形体２５は、成形装置４
０から取出される。
【００６８】成形装置４０から取出された成形体２５
は、トリム工程Ｓ５で成形体２５の外周から突出するフ
ランジ部２５ａが除去され、かつ中央部から２分割され
ると共に、研削等により外部の形状を整える、いわゆる
トリム処理がなされて上記図１、図２及び図３に示すよ
うな構成の左右の前縁１が得られる。
【００６９】以上説明した本実施の形態による前縁１の
構造は、外板２と後方隔壁５によって暖気室６が区画形
成され、暖気室６内の前部を前方隔壁７によって区画し
て翼幅方向に沿う防氷ダクト８を形成し、外板２の上面
３と下面４との間に前方隔壁７から後方隔壁５に至るリ
ブ９を有し、各構成部間が拡散接合によって一体的に結
合されることから高強度が確保できる。
【００７０】また、防氷ダクト８、暖気通路９、リブ９
等を含む前縁１をコアシート２１、２２、上面シート２
３及び下面シート２４に離型材３１、３２、３３、３
４、３５等を塗布して適宜各部分を超塑性成形すると共
に拡散接合によって、防氷ダクト８、暖気通路９、リブ
９等を含む前縁１を成形することから、従来のように形
状の異なるリブ等の多くの構成部材及びその製造乃至組
立のための多くの治具等の大幅な省略が可能になり、成
型時に用いられる貫通孔２１ａ、２２ａが成形後のエア
噴出口７ａとしての機能を果たすことから防氷ダクト８
への穿孔作業が不要となることと相俟って製造作業の簡
素化が得られる等の効果を有する。
【００７１】上記実施の形態では、各コアシート２１、
２２、上面シート２３、下面シート２４の接合部が拡散
接合されて一体化される場合を例に説明したが、拡散接
合に代えて溶接により結合することも可能であり、また
接合面にインサート材、例えばＣｕ−Ｎｉメッキを施し
た拡散接合、即ち液相拡散接合（ＬＩＤ、Ｌｉｑｕｉｄ
ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ Ｂｏｎｄｉ
ｎｇ）においても上記同様な製造方法で製造することが
可能である。
【００７２】更に素材としてＴｉー６Ａｌー４Ｖ以外の
チタン合金のシートを使用する場合には、その素材に応
じて供給される超塑性成形ガス圧及び加熱温度を適宜変
更し、またコアシートを追加してリブの形状を要求強度
に相応して適宜変更することも、更に各シートに離型剤
を塗布する代わりにシート状の離型剤を位置決めしてシ
ート上に載置する等本発明は上記実施の形態に限定され
ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可
能である。
【００７３】
【発明の効果】以上説明した本発明による航空機の前縁
構造によると、前縁内の前部を前方隔壁によって区画し
て防氷ダクトを形成し、外板の上面と下面との間をリブ
により区画して外板内面に沿う暖気通路を形成し、かつ
これら外板、前方隔壁及びリブ等が各々超塑性チタン合
金を互いに拡散接合或いは溶接によって一体的に結合さ
れ、超塑性成形されることから高強度が確保でき、かつ
防氷ダクト等の取付作業が省略せれて製造作業等の簡素
化が得られる。
【００７４】本発明による航空機の前縁の製造方法は、
防氷ダクト、暖気通路、リブ等を含む前縁を超塑性チタ
ン合金からなるコアシート、上面シート及び下面シート
間にに離型材を適宜介在させ各部分を拡散接合或いは溶
接し、各部分を超塑性成形して防氷ダクト、暖気通路、
リブ等を含む前縁を成形することから、従来のような形
状の異なるリブ等の多くの構成部材及びこれらの製造や
組立に要する多くの治具等の省略が可能になる。
【００７５】また、各離型材介在部が、コアシートに穿
設された貫通孔によって連通することによって、各離型
材介在部への超塑性成形ガスの供給を効率的に達成可能
とするものである。
【００７６】また、上記成型時に離型材介在部へ超塑性
成形ガスを供給するため用いられる貫通孔を成形後に前
方隔壁に開口するエア噴出口として機能させることによ
り、前方隔壁への穿孔作業が不要となり製造作業の簡素
化が得られる等本発明特有の効果を有し、航空機製造分
野に貢献すること大なるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による航空機の前縁構造及びその製造方
法の一実施の形態と説明する航空機の前縁の要部破断斜
視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】前縁の製造方法を説明する工程図である。
【図５】各シートの積層状態及び離型材の塗布状態を示
す説明図である。
【図６】各シートの積層状態及び離型材の塗布状態を説
明する要部破断斜視図である。
【図７】従来の航空機の前縁構造を示す要部断面斜視図
である。
【図８】従来の前縁の製造方法の概要を示す説明図であ
る。
【図９】従来の航空機の前縁を示す斜視図である。
【図１０】図９のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１１】図９のＤ−Ｄ線断面図である。
【図１２】従来の防氷ダクトを説明する要部斜視図であ
る。
【符号の説明】 １ 前縁 ２ 外板 ３ 上面 ３ａ 後端縁 ４ 下面 ４ａ 後端縁 ５ 後方隔壁 ６ 暖気室 ７ 前方隔壁 ７ａ エア噴出口 ８ 防氷ダクト ９ リブ １０ 暖気通路 ２０ 積層体 ２１ コアシート ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ 貫通孔 ２２ コアシート ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ 貫通孔 ２３ 上面シート ２４ 下面シート ２５ 成形体 ３１、３２、３３、３４、３５ 離型材 ４０ 成形装置 ４１ 第１金型 ４１ａ 成形面 ４２ 第２金型 ４２ａ 成形面 Ｓ１ 積層工程 Ｓ２ 積層体セット工程 Ｓ３ 成形工程 Ｓ４ 搬出工程 Ｓ５ トリム工程

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】連続形成される上面及び下面を具備する外
    板によって囲まれた前縁内に翼幅方向に沿って配置され
    た防氷ダクト及び、該防氷ダクトに開口するエア噴出口
    から流出するブリードエアを上記外板内面に沿って流動
    させる複数の暖気通路を具備する航空機の前縁構造にお
    いて、 前縁内前部を翼幅方向に沿って区画形成して外板と協働
    して防氷ダクトを形成する前方隔壁と、 上記外板の上面と下面との間を区画形成して上記前方隔
    壁に開口するエア噴出口を介して防氷ダクト内から流出
    するブリードエアを外板内面に沿って流動せしめる暖気
    通路を形成する複数のリブと、 上記外板、前方隔壁及びリブが各々超塑性チタン合金を
    互いに拡散接合或いは溶接によって一体に結合させ、更
    に超塑性成形させたものである、 ことを特徴とする航空機の前縁構造。
  2. 【請求項２】連続形成される上面及び下面を具備する外
    板と後方隔壁によって囲まれた前縁内に翼幅方向に沿っ
    て配置された防氷ダクト及び、該防氷ダクトに開口する
    エア噴出口から流出するブリードエアを上記外板内面に
    沿って流動させる複数の暖気通路を具備する航空機の前
    縁構造において、 前縁内前部を翼幅方向に沿って区画形成して外板と協働
    して防氷ダクトを形成する前方隔壁と、 上記外板の上面及び下面の各後端間を連結する後方隔壁
    と、 上記外板の上面と下面との間を前方隔壁と後方隔壁間に
    亘って区画形成して上記前方隔壁に開口するエア噴出口
    を介して防氷ダクト内から流出するブリードエアを外板
    内面に沿って流動せしめる暖気通路を形成する複数のリ
    ブとを有し、 上記外板、前方隔壁、後部隔壁及びリブが各々超塑性チ
    タン合金を互いに拡散接合或いは溶接によって一体に結
    合させ、更に超塑性成形させたものである、 ことを特徴とする航空機の前縁構造。
  3. 【請求項３】連続形成される上面及び下面を具備する外
    板によって囲まれた前縁内前部を翼幅方向に沿って区画
    形成して防氷ダクトを形成する前方隔壁と、上記上面及
    び下面間を区画形成して上記前方隔壁に開口するエア噴
    出口を介して防氷ダクト内から流出するブリードエアを
    外板内面に沿って流動せしめる暖気通路を形成する複数
    のリブとを具備する航空機の前縁の製造方法において、 超塑性チタン合金からなる上面シート、下面シート、該
    上面シートと下面シートとの間に介在する一対のコアシ
    ート等の各シートを、該一対のコアシート間に上記防氷
    ダクトに対応して離型材を介在させると共に上面シート
    とコアシートとの間及び下面シートとコアシートとの間
    に各々暖気通路に対応して離型材を介在させて積層して
    積層体を形成する積層工程と、 上記積層体を前縁の外形形状に対応する成形面を有する
    金型を具備する成形装置にセットする積層体セット工程
    と、 成形装置にセットされた積層体の離型材非介在部を互い
    に拡散接合或いは溶接した後、積層体を加熱すると共に
    上記離型材介在部に超塑性成形ガスを供給して各シート
    の離型材介在部を超塑性変形せしめ、かつ上面シート及
    び下面シートを上記成形面に押接させて少なくとも外
    板、前方隔壁及びリブを具備する成形体を形成する成形
    工程と、 成形体の外形を整形して前縁を作成するトリム工程と、 を有することを特徴とする航空機の前縁の製造方法。
  4. 【請求項４】成形装置が、 前縁の上面形状に対応する成形面が形成された第１金型
    と、 該第１金型の成形面に対向して前縁の下面形状に対応す
    る成形面が形成された第２金型とを有し、 積層セット工程において積層体が第１金型と第２金型と
    の間にセットされ、 成形工程において上面シートが第１金型の成形面に、下
    面シートが第２金型の成形面に各々押接せしめられる、 ことを特徴とする請求項３の記載の航空機の前縁の製造
    方法。
  5. 【請求項５】上記各離型材介在部が、 コアシートに穿設された貫通孔によって連通することを
    特徴とする請求項３又は４に記載の航空機の前縁の製造
    方法。
  6. 【請求項６】上記貫通孔が、 成形後に前方隔壁に開口するエア噴出口として機能する
    ことを特徴とする請求項５に記載の航空機の前縁の製造
    方法。
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