燃料箱火花遏制的方法和設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本公開總體上涉及飛機，并且具體地，涉及制造飛機。更具體地，本公開涉及在飛機的結構體中安裝的緊固件處的火花遏制的方法和設備。
【背景技術】
[0002]在制造飛機中，不同的部件可以連接至彼此以形成飛機結構體。大量緊固件用于組裝這些結構體，接合這些結構體，或者用于兩者。數以千計的緊固件用在單個飛機中。
[0003]通常，緊固件被安裝以滿足各種行業需求。例如，為了最小化磨蝕，緊固件可以安裝為使得流體不能進入到飛機結構體的內部。緊固件還可以具有火花保護以防止在飛機結構的內部內火花。
[0004]火花保護在飛機的易燃區域中尤其重要。在有些情況下，火花保護可以使用具有與飛機結構體過盈配合(interference fit)的套管緊固件來實現。這種套管和飛機結構體之間的過盈配合將緊固件系統電連接至結構體，因此提供緊固件的火花保護。
[0005]盡管這種過盈配合提供火花的第一等級保護，但飛機管理機構需要飛機的易燃區域中的容錯設計(fault tolerant design)。換言之，該設計必須考慮可能的制造缺陷。制造缺陷的實例包括過大的孔、雜質、成角的孔、毛口、或其他制造不一致性。
[0006]這些缺陷的一個的存在就可以在孔中產生火花。這種火花可以產生導致飛機中的不希望有的情況的粒子。因此，需要火花遏制的方法，或第二等級的火花保護，以滿足機構標準。
[0007]在一些情況下，帽形密封被應用在套管緊固件的頭部上以實現容錯。這種帽形密封必須精確地并一致地應用以確保覆蓋在緊固件的整個頭部上，以及孔的任何不一致的部分上。
[0008]對每個緊固件的帽形密封的應用會比所期望的減慢安裝處理。此外，對數以千計的緊固件一致地應用帽形密封會比期望的更困難。因此，期望提供一種考慮以上討論的問題中的至少一些以及其他可能問題的方法和設備。
【發明內容】
[0009]本公開的實施方式提供了在飛機結構中的易燃區域中的緊固件處的火花保護和遏制的容錯設計，而不需要在緊固件的頭部上的帽形密封。示出的實施方式可以用在燃料箱和飛機的其他易燃區域中以機械地密封緊固件孔。
[0010]在示出的實施方式中，具有套管、緊固件和墊圈的緊固件系統位于鉆通穿過用于形成飛機結構以的部件的孔上。套管裝配在緊固件上并且墊圈裝配在套管上。當安裝時，墊圈位于套管的凸緣和飛機結構體之間。
[0011]為了安裝緊固件系統，緊固件的細長部分被驅動到套管中。當不存在缺陷時，過盈配合形成在套管的緊固件和飛機結構體之間以將兩個組件電結合以防止火花。
[0012]容錯是利用固定在套管的凸緣上的墊圈來實現的。隨著緊固件的細長部分被驅動到套管中，套管擴張以便與墊圈形成過盈配合。這種過盈配合，連同緊固件夾緊一起提供冗余等級的機械密封。
[0013]根據示出的實施方式的緊固件系統設置在制造缺陷使緊固件系統與結構體的電連接劣化而使得孔內出現火花時也是可用的。與套管過盈配合的墊圈設置在過盈配合不能在套管和孔之間形成時也可以密封孔。
[0014]因為消除了墊圈和套管之間的間隙，所以由火花引起的熱的等離子體粒子包含在孔的內部。因為墊圈建立了屏障使得熱的等離子體粒子不能逸出孔，所以，帽形密封是不必要的。消除對于在緊固件頭部上安裝帽形密封的需要加速了安裝處理，同時提供了飛機的易燃區域中的容錯設計。特征和功能可以在本公開的各種實施方式中獨立地實現，或可以被結合進其他的實施方式中，其中，參考下列描述和附圖可以看出進一步細節。
【附圖說明】
[0015]在所附權利要求中闡述了被認為是說明性實施方式的特征的新穎性特征。然而，當結合附圖閱讀時通過參考本公開的說明性實施方式的以下詳細描述，說明性實施方式以及使用的優選方式、其他目的和特征將被充分理解，其中:
[0016]圖1是根據說明性實施方式的制造環境的示圖；
[0017]圖2是根據說明性實施方式的制造環境的框圖的示圖；
[0018]圖3是根據說明性實施方式的緊固件系統的分解圖的示圖；
[0019]圖4是根據說明性實施方式的緊固件系統的示圖；
[0020]圖5是根據說明性實施方式的墊圈的示圖；
[0021]圖6是根據說明性實施方式的墊圈的截面圖的示圖；
[0022]圖7至圖8是根據說明性實施方式的正被安裝在孔中的緊固件系統的示圖；
[0023]圖9是根據說明性實施方式的安裝在孔中的緊固件系統的截面圖；
[0024]圖10是根據說明性實施方式的安裝在孔中的緊固件系統的另一個截面圖；
[0025]圖11是根據說明性實施方式的在結構體的孔中的緊固件上形成密封的處理的流程圖的示圖；
[0026]圖12是根據說明性實施方式的形成墊圈的處理的流程圖的示圖；
[0027]圖13是根據說明性實施方式的以框圖形式的飛機制造和保養(service)方法的示圖；
[0028]圖14是以其中可以實施說明性實施方式的框圖形式的飛機的示圖。
【具體實施方式】
[0029]說明性實施方式認識到并且考慮到一個或多個不同的考慮因素。例如，說明性實施方式認識到并考慮到希望提供在飛機的某些區域中的火花遏制的容錯設計。說明性實施方式認識到并考慮到緊固件和結構之間的過盈配合通過提供導電通路而形成第一等級的火花保護。
[0030]說明性實施方式進一步認識到并考慮到帽形密封可以用于提供第二等級的火花保護。然而，說明性實施方式認識到并考慮到對緊固件應用帽形密封對安裝處理增加了額外的步驟。說明性實施方式認識到并考慮到當數以千計緊固件安裝在飛機中時，這些額外的步驟給飛機的生產時間添加了無數個小時。此外，大范圍的檢查每個緊固件增加了大量的成本。
[0031]說明性實施方式進一步認識到并考慮到安裝在飛機的某些區域中的緊固件必須提供密封以基本上防止粒子進入和逸出孔。例如，說明性實施方式認識到并考慮到期望防止燃料、氣體粒子或其它們的一些組合逸出孔、進入孔或防止兩者。
[0032]因此，說明性實施方式提供在結構體中的孔上形成密封的方法和設備。具體地，說明性實施方式提供在結構上使用的緊固系統。系統包括螺栓、墊圈以及具有主體和凸緣的套管。緊固系統被配置為當套管布置在螺栓周圍并且墊圈布置在套管周圍時，在墊圈和套管的主體之間形成密封以減少墊圈和套管之間的粒子射出。
[0033]現參考附圖，且具體地，參考圖1，圖1是根據說明性實施方式所描述的制造環境的示圖。在這個描述的實例中，制造環境100是其中形成飛機105的機翼104的一個環境的實例。飛機105的機翼104內的組件使用緊固件系統106而接合。
[0034]如描述的，緊固件系統106是用于將第一部件108與第二部件110接合以形成結構體的機械配件。在這個說明性實例中，第一部件108和第二部件110用于將燃料箱112組裝在飛機105的機翼104內。第一部件108或第二部件110中的至少一個包括復合材料。
[0035]如本文中所使用的，當與所列出的項一起使用時，短語“至少一個”指可以使用一個或者多個列出項的不同組合和可僅需要所列出的各項中的一項。項是特定對象、事物或種類。換言之，“至少一個”意味著可以可以使用列表中任意項的組合以及任意數量的項，但并不是需要列表中的所有項。
[0036]例如，但不限于，“項A、項B和項C中至的少一個”可以指項A ;項A和項B ;項B ;項A、項B和項C ;或者項B和項C。在一些情況下，例如，但不限于，“項A、項B和項C的中的至少一個”可指兩個項A、一個項B和十個項C ;四個項B和若干七個項C ;或一些其它合適的組合。
[0037]機翼104中的燃料箱112的存在形成機翼104中的易燃區域114。當接合第一部件108和第二部件110時在易燃區域114中采取額外的安全預防措施使得燃料或者其他粒子不能通過孔116逸出。
[0038]如示出的，緊固件系統106位于孔116中。緊固系統106包括除接合第一部件108和第二部件110之外的電氣結合并密封孔116的組件。
[0039]在這個說明性實例中，緊固件系統118是緊固件系統106中的一個。緊固件系統118包括用于將第一部件108和第二部件110接合的各個組件。
[0040]緊固件系統118與孔120相對應。在這個描述的實例中，孔120鉆通穿過第一部件108和第二部件110。孔120在這個說明