JP7752001B2 - 超音速ビジネスジェット機用の複合材薄型主翼ボックスアーキテクチャ - Google Patents

Description

本開示は、航空機の主翼用の翼パネルを製造するためのシステム及び方法に関する。

図１は、航空機の主翼１２の内部構造の典型的な構成の概略表現である。主翼１２の内部構造は、主翼の外部外板１８の内側に包含されるスパー１４及びリブ１６の骨組みを含む。スパー１４は、主翼１２の胴体端すなわち末端２２から主翼の先端２４まで、主翼の長さだけ延在する。

スパー１４及びリブ１６は、外部外板に取り付けられたストリンガと共に、主翼用の構造支持を提供する。ストリンガは、主翼１２に作用する曲げ荷重をリブ１６やスパー１４などの内部構造に移動させるために外部外板１８に取り付けられた構造支持部材を備える。様々な従来の主翼では、外部外板１８が、（プリプレグテープで製造される）複合材パネルを備える。それは、それらのアルミニウム製の物と非常に似ており、したがって、複合材パネルの弱点を隠さない。更に、ストリンガは、アルミニウム製の主翼から引き継がれたオープンセクションストリンガであり、複合材パネルのプリプレグテープとは相容れない。したがって、従来の複合材パネルは、製造中であっても、荷重が加えられると欠陥や過度の反りが発生し易くなる。結果として、複合材パネルは、設計仕様から逸脱した寸法を有する。反りがあると、航空機の部品を組み立てるときに、複合材部品が他の複合材部品と所望通りに合わないことがある。

にもかかわらず、複合材パネルの反りは、部品と位置合わせされるシムの使用を介して対処され得る、許容可能な製造欠陥であると考えられている。しかし、シムの設置は、時間がかかり、高価であり、航空機に重量も追加する。更に、シムの使用は、ストリンガにおける反りやヌードルクラック（noodle crack）の形成による複合材パネルの強度低下やストリンガの引き抜き強度の低下といった問題に対処しない。

したがって、高められた強度、低減された重量を有し、製造中に多大な労力を必要としない複合材パネルが必要とされている。本開示の実施形態は、この要件を満たす。

本開示は、新規なパネル、複数のパネルを含む主翼、及び主翼を含む飛行機を説明する。パネル及び主翼は、以下のものを含む多くのやり方で具現化されるが、それらに限定されるものではない。
１．
１以上のパネルであって、
複数の第１の複合材料を含む外面シート、
複数の第２の複合材料を含む内面シート、及び
前記外面シートと前記内面シートとの間に配置された複数の発泡体片を含み、前記発泡体片は前記パネルの反りを低減させる、１以上のパネル。
２．
前記発泡体片は、第１の厚さＴ１を有し、前記１以上のパネル（２００）の各々は、第２の厚さ（Ｔ２）を有し、前記外面シートは第３の厚さ（Ｔ３）を有し、前記内面シートは、第４の厚さ（Ｔ４）を有し、５×Ｔ４＜Ｔ３＜１０×Ｔ４である、実施例１に記載の装置。
３．
前記発泡体片の各々は、超音速航空機又は１５０人以下の乗客を座らせることができる航空機の主翼の剛性及び構造効率（stiffness and structural efficiency）向けに調整された、第１の厚さ（Ｔ１）、第１の長さ（Ｌ１）、表面積、形状、及び間隔を有する、実施例１に記載の装置。
４．
前記複数の第１の複合材料は、第１の積層順序を有する複数の第１のプライを含み、
前記複数の第２の複合材料は、第２の積層順序を有する複数の第２のプライを含み、
前記第１の積層順序及び前記第２の積層順序は、前記剛性及び前記構造効率向けに調整される、実施例３に記載の装置。
５．
前記外面シートは複数の凹部を含み、前記凹部の各々は、前記発泡体片のうちの１つを収容し且つ位置付ける、実施例１に記載の装置。
６．
前記発泡体片の各々は、第１の側壁、第２の側壁、上部、及び基部を備え、
前記第１の側壁及び前記第２の側壁は、前記上部に対して９０～１３０度の範囲内の第１の角度で傾斜し、
前記第１の側壁及び前記第２の側壁は、前記基部に対して５０～９０度の範囲内の第２の角度（２３６）で傾斜する、実施例１に記載の装置。
７．
前記内面シートは、前記発泡体片の間の第１の領域内で前記外面シートと物理的に接触し、
前記複数の第１の複合材料、前記複数の第２の複合材料、又は前記複数の第１の複合材料及び前記第２の複合材料は、前記発泡体片の上方又は下方の第２の領域内と比較して、前記第１の領域内でより高い剛性を有する、実施例１に記載の装置。
８．
前記内面シート、前記外面シート、及び前記発泡体は、共硬化され（co-cured）、前記発泡体片は、少なくとも華氏３５０度の温度で劣化しない材料を含む、実施例１に記載の装置。
９．
前記発泡体片は、立方フィート当たり３～１５ポンド（ｌｂｓ／ｆｔ^３）（約４８～２４０ｋｇ／ｍ ³ ）の範囲内の密度、及び、０．５インチ＜Ｔ１＜２．５インチ（１５２．４ｍｍ＜Ｔ１＜７６２ｍｍ）の範囲内の第１の厚さＴ１を有する、実施例１に記載の装置。
１０．
主翼ボックスを備え、前記主翼ボックスは、
第１のパネル及び第２のパネルを備える前記パネル、
前記第１のパネルに取り付けられた第１のスパーコード（spar chord）、
前記第２のパネルに取り付けられた第２のスパーコード、並びに
前記第１のスパーコードと前記第２のスパーコードとを接続する第１のスパーを含む、実施例１に記載の装置。
１１．
実施例１に記載の装置を備える主翼であって、
第１のパネル及び第２のパネルを備える前記パネル、
前記第２のパネルを含む基部外板、
前記第１のパネルを含む上部外板、
主翼ボックスを備え、前記主翼ボックスは、
前方スパーセクション及び後方スパーセクションを含み、前記前方スパーセクションは、
第１の位置（Ｐ１）で前記第１のパネルに取り付けられた第１のスパーコード、
第２の位置（Ｐ２）で前記第２のパネルに取り付けられた第２のスパーコード、及び
前記第１のスパーコードと前記第２のスパーコードとを接続する第１のスパーを含み、
前記後方スパーセクションは、
第３の位置Ｐ３で前記第１のパネルに取り付けられた第３のスパーコード、
第４の位置（Ｐ４）で前記第２のパネルに取り付けられた第４のスパーコード、及び
前記第３のスパーコードと前記第４のスパーコード（２２６ｄ）とを接続する第２のスパーを含み、
前記第１のスパーと前記第２のスパーとは、それぞれ、前記主翼の末端と前記主翼の先端との間で前記主翼の内部の長さに沿って延在し、
前記第１のスパーと前記第２のスパーとは、それぞれ、前記基部外板及び前記上部外板に直接的に取り付けられた複数のリブと交差し、
前記リブの各々は、前記主翼の前記長さに沿って複数の異なる位置で前記主翼ボックス内に位置付けられる、主翼。
１２．
前記内面シートは、前記発泡体片の間の第１の領域内で前記外面シートと物理的に接触し、
前記発泡体片の上方又は下方の第２の領域内と比較して、前記第１の領域内でより高い剛性を提供するために、前記第２の領域内と比較して、前記第１の領域内で、前記複数の第１の複合材料は、前記リブの長さの方向に沿ったゼロ方向を含む第１の方向を有するより多い数の第１の繊維トウを含み、
前記より高い剛性を提供するために、前記第２の領域内と比較して、前記第１の領域内で、前記複数の第２の複合材料は、前記リブの前記長さに沿った前記ゼロ方向を含む第２の方向を有するより多い数の第２の繊維トウを含む、実施例１１に記載の主翼。
１３．
実施例１２の前記主翼を備えた超音速ビジネスジェット機。
１４．
実施例１２の前記主翼を備えた地域用航空機（regional aircraft）。
１５．
１以上のパネルを作製する方法であって、
第１のテープ内に配置された複数の第１の繊維トウを含む１以上の第１の複合材料を横たえること、
第１の面シート上に複数の発泡体片を横たえること、
前記１以上の複合材料、１以上の第２の複合材料、及び前記発泡体片を含む、構造物を形成するために、第２のテープ内に配置された複数の第２の繊維トウを含む前記１以上の第２の複合材料を、前記発泡体片上に横たえることを含み、前記第１のテープ及び前記第２のテープは、前記横たえることの前に樹脂が含侵され、又は前記横たえることの後に樹脂が注入されたプリフォームを含み、前記方法は更に、
空力面を有する１以上のパネルへと前記構造物を形成するために、前記樹脂と組み合わされた前記構造物をオートクレーブ内である圧力及び少なくとも華氏３００度の温度で硬化させることを含み、前記発泡体片は、前記圧力下での前記構造物（２００ａ）及び前記空力面の反り、座屈、又は崩壊を防止し又は低減させる、方法。
１６．
前記１以上の第１の複合材料、前記１以上の第２の複合材料、及び前記発泡体片は、共接合及び共硬化される、実施例１５に記載の方法。
１７．
第２の領域よりも高い剛性を有する第１の領域を形成するために、前記第１のテープ内の前記第１の繊維トウの第１の方向及び前記第２のテープ内の前記第２の繊維トウの第２の方向を前記パネルの長さ（Ｌ４）にわたり変化させることによって、前記パネルの剛性を局所的に制御することを更に含み、前記第１の領域は前記第２の領域（２７０）の間にある、実施例１５に記載の方法。
１８．
前記第１の領域は、前記パネルの破損を防止し、航空機の主翼内での前記パネルの撓みを可能にするために調整された前記発泡体片の間の長さ（Ｌ５）を有する、実施例１７に記載の方法。
１９．
前記パネル内の前記発泡体片の量を考慮して前記剛性を局所的に調整することを更に含み、前記発泡体片の前記量は、前記主翼の所定の重量を得るように調整される、実施例１７に記載の方法。
２０．
第１のパネル及び第２のパネルを含むパネルを備える主翼を形成することを含み、前記主翼を形成することは、
前記第２のパネルを含む基部外板を形成すること、
前記第１のパネルを含む上部外板を形成すること、
主翼ボックスを形成することを含み、前記主翼ボックスは、
前方スパーセクション及び後方スパーセクションを含み、前記前方スパーセクションは、
第１の位置（Ｐ１）で前記第１のパネルに取り付けられた第１のスパーコード、
第２の位置（Ｐ２）で前記第２のパネルに取り付けられた第２のスパーコード、及び
前記第１のスパーコードと前記第２のスパーコードとを接続する第１のスパーを含み、
前記後方スパーセクションは、
第３の位置Ｐ３で前記第１のパネルに取り付けられた第３のスパーコード、
第４の位置（Ｐ４）で前記第２のパネルに取り付けられた第４のスパーコード、及び
前記第３のスパーコードと前記第４のスパーコードとを接続する第２のスパーを含み、
前記第１のスパーと前記第２のスパーとは、それぞれ、前記主翼の末端と前記主翼の先端との間で前記主翼の内部の長さに沿って延在し、
複数のリブを配置することを含み、前記第１のスパーと前記第２のスパーとは、それぞれ、前記基部外板及び前記上部外板に直接的に取り付けられた前記複数のリブと交差し、
前記リブの各々は、前記主翼の前記長さに沿って複数の異なる位置で前記主翼ボックス内に位置付けられる、実施例１５に記載の方法。

スパー及びリブの骨組みを備える先行技術の航空機の主翼の内部構造の概略表現である。 例示的なパネルの断面図を示す。 繊維トウを含む例示的なプライ又はテープを示す。 繊維トウを含む例示的な生地を示す。 例示的な繊維トウの断面概略図である。 複数のプライを含む例示的なパネルの断面概略図である。 図２Ａで示されている複数のパネルを含む例示的な主翼ボックスの断面図を示す。 主翼ボックスを含む主翼の例示的な断面図である。 互いに関連するリブ、スパー、主翼ボックスの骨組みを示す主翼の例示的な図である。 図４Ａで示されている主翼の２つを含む例示的な飛行機の概略表現である。 パネル、主翼、又は航空機を作製する例示的な方法を示すフローチャートである。

以下の説明において、添付図面を参照するが、添付図面は、本明細書の一部を形成するものであり、幾つかの実施形態の例示として示される。他の実施形態も利用可能であり、本開示の範囲を逸脱することなく、構造的な変更を加え得ることが理解される。

技術的な説明
本開示は、航空機の主翼などの構造物のパネル用の新規なアーキテクチャを説明するが、それに限定されるものではない。１以上の実施例では、パネルが、超音速航空機の主翼向けの厳しい空力弾性要件又は地域用航空機又はビジネスジェット機の主翼の特定の要件を満たすように調整された主翼パネルである。

Ａ．例示的なパネル構造
図２Ａは、複数の第１の複合材料２０４を含む外面シート２０２（又は外部外板２０２ａ若しくは外層）、複数の第２の複合材料２０８を含む内面シート２０６（又は内部外板２０６ａ若しくは内層）、及び外面シート２０２と内面シート２０６との間に配置された発泡体２１０（例えば、複数の発泡体片２１２）を含む、パネル２００又は構造物２００ａを示している。このやり方では、パネル２００が、発泡体２１０によって内部外板２０６ａから分離された外部外板２０２ａを備える分割外板（split skin）２００ｂを備える。

１以上の実施例では、発泡体片２１２の各々が、所定の剛性及び所定の構造効率向けに調整された（例えば、航空機上のパネル２００を含む主翼向けに構成された）、第１の厚さＴ１、第１の長さＬ１、表面積２１９、形状２２０、及び間隔２２２を有する。

１以上の実施例では、発泡体片２１２がテーパ２２４を含む。例えば、発泡体片２１２の各々は、第１の側壁２２５ａ、第２の側壁２２５ｂ、上部２２９ａ、及び基部２２９ｂを含む。その場合、第１の側壁２２５ａ及び第２の側壁２２５ｂは、（上部２２９ａに対して）９０～１３０度の範囲内の第１の角度２３４で傾斜し、第１の側壁２２５ａ及び第２の側壁２２５ｂは、（基部２２９ｂに対して）５０～９０度の範囲内の第２の角度２３６で傾斜する。１以上の実施例では、第１の角度２３４、第２の角度２３６、基部２２９ｂの第３の長さＬ３に対する上部２２９ａの第２の長さＬ２の比、発泡体２１０の密度、及び／又は間隔２２２（翼弦方向に幾つの発泡体片２１２が存在するかを決定する）が、パネル２００向けの特定の剛性及び構造効率を実現するように構成される。

パネル２００用の例示的な寸法は、次の通りであるが、それらに限定されるものではない。すなわち、パネル２００は、１～５インチの範囲内の第２の厚さＴ２、第４の長さＬ４、及び３～１２インチの範囲内の幅Ｗ（第４の長さＬ４に垂直）を有し、外面シート２０２は、第３の厚さＴ３を有し、内面シート２０６は、第４の厚さＴ４を有する。１以上の実施例では、発泡体片２１２が、０．５インチ＜Ｔ１＜２．５インチの範囲内の第１の厚さＴ１を有し、及び／又は、外部外板２０２ａが、内部外板の厚さＴ４の約５～１０倍の厚さＴ３を有する（５^＊Ｔ４＜Ｔ３＜１０^＊Ｔ４）。

図２Ａでも示されているように、１以上のスパーコード２２６は、第１のファスナ２２８を使用してパネル２００の第１の端部で内面シート２０６に固定され、１以上のスパー２３０は、第２のファスナ２３２を使用して１以上のスパーコード２２６に固定されている。

Ｂ．例示的なプライ構成
図２Ｂは、テープ２３８を備えるプライ２３６を示している。テープ２３８は、整列方向２４２に沿って整列した繊維トウ２４０を含む。様々な実施例では、繊維トウ２４０が、０度方向２４２ａ又は４５度方向を含む整列方向２４２に沿って整列する。図２Ｃは、第１の方向２４６に整列した繊維トウ２４０及び第２の方向２４８に整列した繊維トウ２４０を含む生地２４４を示している。その場合、第１の方向２４６に整列した繊維トウ２４０及び第２の方向２４８に整列した繊維トウ２４０は、共に織られて生地２４４を形成する。図２Ｄは、樹脂２５２と組み合わされたフィラメント２５０を含む繊維トウ２４０を示している。

繊維トウ向けの例示的な材料は、以下のものを含むが、それらに限定されるものではない。すなわち、ガラス、溶融シリカ、ガラス繊維、金属、炭素繊維、炭素、ホウ素、金属、鉱物、及びポリマーなどを含み、又はそれらから本質的に構成される材料である。ポリマー材料の例には、ポリアミド、ポリエーテルケトン（PEK）、ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）、ポリエーテルケトンケトン（PEKK）、ポリエーテルイミド（PEI）、若しくはハイブリッド形態の熱可塑性プラスチックであって、カーボンナノチューブ（複数可）、グラフェン、粘土改質剤（複数可）、不連続繊維（複数可）、界面活性剤（複数可）、安定剤（複数可）、粉末（複数可）、及び粒子（複数可）などの重合調整剤及び／又は含有物を伴ったものが含まれるが、それらに限定されるものではない。

図２Ｅは、第１の積層順序２５８（第１の方向２５８ａ及び／又は第１の数若しくは第１の密度）を有する複数の第１のプライ２５６（例えば、各々が第１のテープ２３８ａを含むテープ２３８及び第１の繊維トウ２４０ａを含む複数の繊維トウ２４０を含む）を含む複数の第１の複合材料２０４を含む外面シート２０２又は外部外板２０２ａ、並びに、第２の積層順序２６４（第２の方向２６４ａ及び／又は第２の数若しくは第２の密度）を有する複数の第２のプライ２６２（例えば、各々が第２のテープ２３８ｂを含むテープ２３８及び第２の繊維トウ２４０ｂを含む複数の繊維トウ２４０を含む）を含む複数の第２の複合材料２０８を含む内面シート２０６又は内部外板２０６ａを示している。

１以上の実施例では、第１の積層順序２５８及び第２の積層順序２６４が、パネル２００の所定の剛性及び構造効率を実現するように調整される（例えば、パネルを含む飛行機の主翼向けに構成される）。１以上の実施例では、剛性が、力が加えられるのと同じ方向に沿ってその力によって生成されるパネルの変位（メートルで）として規定される（例えば、単位はニュートン／メートル）。１以上の実施例では、構造効率が、パネルの質量をそのパネルによって支持される最大質量で割ったものと規定される。

図２Ｅは、パネル２００が、発泡体片２１２の間の第１の領域２６８内で外面シート２０２と物理的に接触する内面シート２０６を備える厚板２６６を備える、一実施例を更に示している。厚板２６６は、発泡体片２１２の上方又は下方の第２の領域２７０と比較して、第１の領域２６８内でより高い剛性を有する複数の第１の複合材料２０４及び／又は複数の第２の複合材料２０８を含む（すなわち、それによって、第１の領域が補強された領域を含む）。１以上の実施例では、第１の領域２６８内のより高い剛性が、第２の領域２７０内と比較して、より多い数の第１のプライ２５６及び／又は第２のプライ２６２を使用する第１の領域２６８によって実現される。１以上の更なる実施例では、第１の領域内のより高い剛性が、（第２の領域２７０内と比較して）ゼロ度方向２４２ａを有する繊維トウ２４０を含むより多い数の第１のプライ２５６及び／又は第２のプライ２６２を使用して実現される。その場合、ゼロ度方向は、パネル２００への荷重２７４の方向２７２に沿ってそれらの長手軸に方向付けられ又は整列する繊維トウ２４０を含む。１以上の実施例では、厚板２６６が、発泡体片２１２の間の間隔２２２の（及びそれを含む）方向に沿って第５の長さＬ５を有する。１以上の実施例では、厚板２６６が、発泡体の厚さ（Ｔ１）に略等しい厚さを有する（例えば、厚板２６６の厚さからの厚さＴ１の任意の差異によって、潜在的な更なる荷重が生じることを防止するために）。

Ｃ．例示的な発泡体の材料
様々な実施例では、発泡体２１０が、少なくとも華氏３５０度の温度で、又は複数の第１の複合材料２０４及び第２の複合材料２０８の硬化中に使用される温度で、劣化しない軽量材料を含む。例示的な材料には、気泡構造（cellular structure）を備え又は囲む発泡体又は材料（例えば、非限定的に、ポリメチルアクリルイミド、ポリウレタン、ポリ塩化ビニルなどのポリマー）が含まれるが、それらに限定されるものではない。気泡構造は、製造中の気泡の導入から生じるガス（例えば空気）を囲むセル壁（例えば、ポリマーセル壁）を有するセルを含む。１以上の実施例では、発泡体２１０が、発泡体２１０に付加される任意の樹脂がアクセスできない複数の閉じたセルを備える（表面のセルは樹脂によってアクセスされ得る）。例示的な発泡体には、Rohacell（商標）、Rohacell Hero（商標）、及びRohacell Hero 110（商標）が含まれる。１以上の実施例では、発泡体２１０が、摂氏マイナス４５度から摂氏７５度（華氏マイナス４９度から華氏１６７度）の間の複数の熱サイクル（例えば、少なくとも２０００サイクル）に耐え、少なくとも華氏４３０度までの耐熱性を有するように選択される。１以上の実施例では、発泡体２１０が、立方フィート当たり３～１５ポンド（ｌｂｓ／ｆｔ^３）（約４８～２４０ｋｇ／ｍ ³ ）の範囲内の密度を有する。

Ｄ．例示的な主翼ボックス
図３は、図２Ａで示されている複数のパネル２００を備える主翼ボックス３００を示している。主翼ボックス３００は、第１のパネル３０２（上側パネルを含む）及び第２のパネル３０４（下側パネル）を含む複数のパネル２００、及び複数のスパーコード２２６（第１のパネル３０２に取り付けられた第１のスパーコード２２６ａ及び第２のパネル３０４に取り付けられた第２のスパーコード２２６ｂを含む）を含む１以上のスパーセクション３００ｂ、並びに第１のスパーコード２２６ａ及び第２のスパーコード２２６ｂに取り付けられたスパー２３０のうちの１つを含む。

第１のパネル３０２は、第１の質量中心Ｃ１（質量の中心の位置）を有し、第２のパネル３０４は、第２の質量中心Ｃ２及びスパーコード２２６を有する。１以上の実施例では、スパー２３０が次のように寸法決定される。すなわち、第１の質量中心Ｃ１と第２の質量中心Ｃ２とは、距離Ｄ１によって分離される（第１の質量中心Ｃ１と第２の質量中心Ｃ２とを接続する直線にそって測定されたときに）。Ｄ１は、上側パネル及び下側パネルの両側の外面シート２０２を内面シート（２０６）よりもかなり厚く（例えば、５～１０倍厚く）することによって最大化される（それによって、第１の質量中心Ｃ１は、主翼の表面により近くなり、それによって、パネル２００への端部荷重を低減させるモーメントアームを最大化する）。

Ｄ．例示的な主翼構造
図４Ａは、複数のスパーコード２２６（第１のスパーコード２２６ａ、第２のスパーコード２２６ｂ、第３のスパーコード２２６ｃ、及び第４のスパーコード２２６ｄを含む）、並びに第１のスパー３１０及び第２のスパー３１６を含む複数のスパー２３０を備える、主翼ボックス３００を備える、主翼４００を示している。図４Ａで示されているように、主翼ボックス３００は、前方スパーセクション３１０ａ及び後方スパーセクション３１０ｂを備える一対のスパーセクション３００ｂを備える。前方スパーセクション３１０ａは、第１の位置Ｐ１で第１のパネル３０２に取り付けられた第１のスパーコード２２６ａ、第２の位置Ｐ２で第２のパネル３０４に取り付けられた第２のスパーコード２２６ｂ、及び第１のスパーコード２２６ａと第２のスパーコード２２６ｂを接続する第１のスパー３１０（前桁）を含む。後方スパーセクション３１０ｂは、第３の位置Ｐ３で第１のパネル３０２に取り付けられた第３のスパーコード２２６ｃ、第４の位置Ｐ４で第２のパネル３０４に取り付けられた第４のスパーコード２２６ｄ、及び第３のスパーコード２２６ｃと第４のスパーコード２２６ｄを接続する第２のスパー３１６（後桁）を含む。第１の位置Ｐ１、第２の位置Ｐ２、第３の位置Ｐ３、及び第４の位置Ｐ４は、第１のスパー３１０が、パネルの幅Ｗ（スパー２３０の表面に垂直な方向）に沿って測定された距離Ｄ２によって、第２のスパー３１６から分離されるようになっている。１以上の実施例では、Ｄ２が、主翼についての空力を主として考慮することによって決定された距離を含む。

１以上の実施例では、主翼４００が、第２のパネル３０４を含む基部外板４０２、第１のパネル３０２を含む上部外板４０４、及び基部外板４０２を上部外板４０４に接続するスパーセクション３００ｂを備える。

図４Ｂの実施例で示されているように、第１のスパー３１０と第２のスパー３１６とは、それぞれ、胴体に取り付けられた主翼４００の末端４０６と主翼４００の先端４０８との間の主翼４００の内部４０５ａの長さ４０５に沿って延在する。第１のスパー３１０と第２のスパー３１６とは、それぞれ、上部外板４０４内の第１のパネル３０２及び基部外板４０２内の第２のパネル３０４と直接的に取り付けられた複数のリブ４２０と交差する。リブ４２０の各々は、末端４０６から先端４０８まで主翼４００の長さ４０５に沿って複数の異なる位置４０７で主翼ボックス３００内に載置され、固定され、位置付けられる。

１以上の実施例では、第１のスパー３１０、第２のスパー３１６、第１のスパーコード２２６ａ、第２のスパーコード２２６ｂ、第３のスパーコード２２６ｃ、第４のスパーコード２２６ｄ、及びリブ４２０が、それぞれ、複数の第４の繊維トウ２４０ｄを含む生地２４４を含む。

図５は、パネル２００を含む、空力面５１０を有する主翼４００、テール、又は尾部を備える、飛行機５０２を備える、装置５００を示している。飛行機の実施例は、ビジネスジェット機５０４、地域用飛行機５０６、及び／又は超音速航空機５０８を含む。

Ｆ．例示的な高アスペクト比の主翼
従来の亜音速航空機と比較して、超音速航空機（例えば、ビジネスジェット機）又はより小さい地域用航空機は、より高いアスペクト比（主翼の長さを主翼の幅で割ったもの）を有する。それは、より高い剛性を有する主翼４００を必要とし、フラッター（flutter）（例えば、ダイナミックフラッター）のリスクを高め、主翼の低減された実効深さ（第１のパネル３０２と第２のパネル３０４の質量中心の間の距離Ｄ１）によって特徴付けられる非常に薄い翼型、及び、第１のスパー３１０（前桁）及び第２のスパー３１６（後桁）との間の距離Ｄ２を含むより短い翼弦を必要とし、パネル２００により高い端部荷重をもたらす。上述の基準を満たすために、第１のプライ２５６と第２のプライ２６２の非常に高い率（modulus）のレイアップが必要とされる。従来の主翼生産における、アルミニウム合金、又はプライの中程度の率（modulus）のレイアップは、これらの要件を満たすことができない。本明細書で説明される１以上の実施例では、高い率のレイアップが、パネル２００の第１の領域２６８を含む厚板２６６を使用して実現される。厚板２６６は、より多い数又はより高い密度の第１のプライ２５６又は第２のプライ２６２を有し、及び／又は、より多い数又はより高い密度のゼロ度方向２４２ａを有する第１のプライ２５６又は第２のプライ２６２を有する。

１．高アスペクト比の主翼向けの例示的な分割外板、発泡体、及び厚板
１以上の実施例における高アスペクト比の主翼（例えば、超音速航空機上に実装されるような）のより高いフラッター特性に対処するために、パネル２００は、分割外板２００ｂの間に厚板２６６を備える一体的に小さい厚板が補強された分割パネルを含む。その場合、厚板２６６は、それぞれ、発泡体片２１２の第１の厚さＴ１と略等しい厚さを有する。厚板２６６は、重量及び生産率の基準を満たすように補強する最も効率的な方法である。分割外板２００ｂは、外部外板２０２ａの質量中心から離れるように内部外板２０６ａの質量中心を配置することによって、パネルの慣性モーメントを最大化する。離散的なストリンガを備える構造とは異なり、分割外板２００ｂは、均一で連続的な慣性モーメントを提供し、発泡体２１０を受け入れるための厚板２６６の間の空間又は空洞の生成を可能にする。空洞又は空間を満たす発泡体２１０（例えば、耐亀裂性Rohacell）は、構造ツール（パネル２００に対する剛性の更なる源）及び製造ツール（製造中に内部外板２０６ａ及び外部外板２０２ａを支持する）の二重機能性を提供する。更に、分割外板２００ａは、皺を消去した滑らかな表面、及び、内部外板からの外部外板の完全な剥離の場合に（内部外板と外部外板との各々を介して）二重の荷重冗長性を提供することによって、パネル２００の損傷許容度を改善する構造を有する。

２．薄い翼型向けの例示的なパネル寸法
上述されたように、超音速航空機及び地域用航空機は、典型的には、より薄い翼型を備える主翼を有する。しかし、そのような翼型は、低減された剛性という欠点を有し得る。それによって、主翼に加えられる端部荷重を支持することができなくなり、フラッターがより高くなる。１以上の実施例では、これらの問題に対処するために、第１のパネル３０２（上側パネル）及び第２のパネル３０４（下側パネル）の第２の厚さＴ２は、最小化される。その一方で、高い剛性を提供し、それによって、主翼４００向けの厳しい空力要件を満たす。１以上の実施例では、内部外板２０６ａと外部外板２０２ａとは、十分に薄い（例えば、それぞれ、５×Ｔ４＜Ｔ３＜１０×Ｔ４となるような、第４の厚さＴ４と第３の厚さＴ３とを有する）。それによって、第４の厚さＴ４と第３の厚さＴ３とが閾値よりも大きくなる場合に主要な懸念事項となる（且つ検出できないことが多い）パネル２００内の層間応力を最小化することができる。

パネルの第２の厚さＴ２を低減させることによって（Ｔ３及びＴ４を低減させるのみならず）、主翼の実効厚さＤ１を高めることができる。Ｄ１は、第１のパネル３０２（上側パネル）の第１の質量中心Ｃ１と第２のパネル３０４（下側パネル）の第２の質量中心Ｃ２との間の距離であり、それによって、パネル２００への端部荷重を減少させることができる。

前述のセクションで説明されたように、ある厚さを有する一体化された小さい厚板２６６の使用は、衝撃損傷の場合に更なる荷重の冗長性を提供する。第２のパネル３０４（下側パネル）上の厚板２６６は、アクセス孔を安定させるために間隔を空けてあるので、アクセス孔の周りに内部／外部補強用のダブラー（doubler）を設ける必要がない。薄いパネル（第２の厚さＴ２を有する）は、点荷重（ハードポイント）の高い集中を避けるために、厚板２６６と共に撓むように良好に装備されている。
３．より短い翼弦向けの例示的なパネル寸法
上述されたように、超音速航空機及び地域用航空機は、典型的には、より短い翼弦（距離Ｄ２）を有する主翼を有する。それは、主翼に望ましくないより高い単位荷重（インチ当たりのポンド）がかかることを意味する。より高い単位荷重を支持するために、例示的なパネル２００は、セクション２で上述された薄い翼型向けの特徴を含む。更に、Ｔ１と等しい厚さを有する小さい厚板２６６は、基部外板４０２又は上部外板４０４の残りの部分よりも高い割合の荷重を支持し、薄い主翼ボックスの内側にフィットすることさえもできないより大きいストリンガとは対照的に、翼弦方向の荷重の分布を改善する。

例示的な工程ステップ
図６は、主翼パネル又は主翼を作製する方法を示すフローチャートである。

該方法は、以下のステップを含む。

ブロック６００は、例えば、第１のテープ及び／又は複数の第１のプライ内に配置された複数の第１の繊維トウ（２４０ａ）を含む１以上の第１の複合材料を含む第１の面シートを横たえることを表す。

ブロック６０２は、複数の発泡体片（例えば、発泡体セクション又は発泡体部分）を第１の面シート上に横たえることを表す。

ブロック６０４は、１以上の第１の複合材料、１以上の第２の複合材料、及び発泡体片を含む構造物２００ａを形成するために、複数の第２の繊維トウ（２４０ｂ）（例えば、第２のテープ及び／又は複数の第２のプライ内に配置された）を含む１以上の第２の複合材料を含む第２の面シートを、複数の発泡体片上に横たえることを表す。

１以上の実施例では、発泡体が、第１の複合材料及び第２の複合材料のものと一致する（例えば、１％の範囲内）熱膨張係数（ＣＴＥ）を有するように選択される。１以上の実施例では、発泡体が、第１の複合材料及び第２の複合材料のものの１％の範囲内にあるポアソン比を有する。１以上の実施例では、発泡体の第１の厚さＴ１及び密度が、発泡体と第１の複合材料及び第２の複合材料とのＣＴＥの間のずれによって、内部応力の下で発泡体の亀裂が生じることを防止するように選択される。

１以上の実施例では、発泡体片が、切断されて、断片の間をパズルのようにつなぎ合わせて１つの長い片に組み立てられる。１以上の実施例では、パズルのジョイントが、隙間（例えば、０．００５インチ；０．１２７ｍｍ）を形成するフィンガで構成されており、隙間を埋める接着剤を使用することなく、発泡体片２１２を共にスロットすることができる。１以上の実施例では、機械加工された発泡体が、設置の前に乾燥及び密封される。

１以上の実施例では、横たえることが、第２の領域２７０よりも高い剛性を有する第１の領域２６８を形成するために、第１のテープ２３８ａ内の第１の繊維トウ２４０ａの第１の方向２５８ａ及び第２のテープ２３８ｂ内の第２の繊維トウ２４０ｂの第２の方向２６８ａをパネル２００の長さ（Ｌ４）にわたり変化させることによって、パネル２００の剛性を局所的に制御することを含み、第１の領域２６８は第２の領域２７０の間にある。一実施例では、第１の領域２６８が、パネル２００の破損を防止し、航空機の主翼４００内のパネル２００の撓みを可能とするために調整された発泡体片の間の長さＬ５を有する。１以上の更なる実施例では、横たえることが、パネル２００内の発泡体片２１２の数、密度、及び重量を考慮して剛性を局所的に調整することを含み、発泡体片２１２の数、密度、及び重量は、主翼４００の所定の重量を得るように調整される。

ブロック６０６は、任意選択的に樹脂を追加することを表す。１以上の実施例では、第１の複合材料と第２の複合材料が、それぞれ、構造物を形成するために、樹脂を予め含侵した複合材料の生地若しくはテープとして又は（横たえた後で）樹脂が注入された生地若しくはテープのプリフォームとして提供され或いは横たえられる。

ブロック６０８は、空力面５１０を有する１以上のパネル２００へと前記構造物２００ａを形成するために、前記樹脂２５２と組み合わされた前記構造物２００ａをオートクレーブ内である圧力及び少なくとも華氏３００度の温度で硬化させることを表し、発泡体片２１２は、圧力下での構造物２００ａ及び空力面５１０の反り、座屈、又は崩壊を防止し又は低減させる。この実施例では、第１の複合材料と第２の複合材料と発泡体片とが、共接合及び共硬化される。しかし、他の実施例では、第１の複合材料と第２の複合材料とが、別々に接合及び／又は別々に硬化される。

ブロック６１０は、最終結果である、１以上のパネル（例えば、図２Ａで示されているような）を備える装置５５０を示しており、図２Ｅ、図３、図４Ａ、図４Ｂ、及び図５も参照している。

該装置は、以下のものを含んで多くのやり方で具現化されるが、それらに限定されるものではない。
１．
１以上のパネル（２００）を備える装置であって、前記１以上のパネル（２００）が、
複数の第１の複合材料（２０４）を含む外面シート（２０２）、
複数の第２の複合材料（２０８）を含む内面シート（２０６）、及び
前記外面シート（２０２）と前記内面シート（２０６）との間に配置された複数の発泡体片（２１２）を含み、前記発泡体片（２１２）は前記パネル（２００）の反りを低減させる、装置。
２．
前記発泡体片は、第１の厚さＴ１を有し、前記１以上のパネル（２００）の各々は、第２の厚さ（Ｔ２）を有し、前記外面シート（２０２）は第３の厚さ（Ｔ３）を有し、前記内面シートは、第４の厚さ（Ｔ４）を有し、前記パネルを含む主翼の剛性及び構造効率向けに調整される、実施例１に記載の装置。１以上の実施例では、前記発泡体片（２１２）が、立方フィート当たり３～１５ポンド（ｌｂｓ／ｆｔ^３）（約４８～２４０ｋｇ／ｍ ³ ）の範囲内の密度、及び、０．５インチ＜Ｔ１＜２．５インチの範囲内の第１の厚さＴ１を有し、及び／又は５×Ｔ４＜Ｔ３＜１０×Ｔ４である。
３．
前記発泡体片（２１２）の各々は、超音速航空機（５０８）又は１５０人以下の乗客を座らせることができる地域用航空機（５０６）の主翼（４００）の剛性及び構造効率向けに調整された、第１の厚さ（Ｔ１）、第１の長さ（Ｌ１）、表面積（２１９）、形状（２２０）、及び間隔（２２２）を有する、実施例１又は２に記載の装置。
４．
前記複数の第１の複合材料（２０４）は、第１の積層順序（２５８）を有する複数の第１のプライ（２５６）を含み、
前記複数の第２の複合材料（２０８）は、第２の積層順序（２６４）を有する複数の第２のプライ（２６２）を含み、
前記第１の積層順序（２５８）及び前記第２の積層順序（２６４）は、前記剛性及び前記構造効率向けに調整される、実施例１から３のいずれか一つに記載の装置。
５．
前記外面シート（２０２）は複数の凹部（２１８）を含み、前記凹部の各々は、前記発泡体片（２１２）のうちの１つを収容し且つ位置付ける、実施例１から４のいずれか一つに記載の装置。
６．
前記発泡体片（２１２）の各々は、第１の側壁（２２５ａ）、第２の側壁（２２５ｂ）、上部（２２９ａ）、及び基部（２２９ｂ）を備え、
前記第１の側壁（２２５ａ）及び前記第２の側壁（２２５ｂ）は、前記上部（２２９ａ）に対して９０～１３０度の範囲内の第１の角度（２３４）で傾斜し、
前記第１の側壁（２２５ａ）及び前記第２の側壁（２２５ｂ）は、前記基部（２２９ｂ）に対して５０～９０度の範囲内の第２の角度（２３６）で傾斜する、実施例１から５のいずれか一つに記載の装置。
７．
前記内面シート（２０６）は、前記発泡体片（２６８）の間の第１の領域（２６８）内で前記外面シート（２０２）と物理的に接触し、
前記複数の第１の複合材料（２０４）、前記複数の第２の複合材料（２０８）、又は複数の第１の複合材料（２０４）及び前記第２の複合材料（２０８）は、前記発泡体片（２１２）の上方又は下方の第２の領域（２７０）内と比較して、前記第１の領域（２６８）内でより高い剛性を有する、実施例１から６のいずれか一つに記載の装置。
８．
前記内面シート（２０６）、前記外面シート（２０２）、及び前記発泡体（２１０）は、共硬化され、前記発泡体片（２１２）は、少なくとも華氏３５０度の温度で劣化しない材料を含む、実施例１から７のいずれか一つに記載の装置。

ブロック６１２は、任意選択的に、実施例１から８のいずれか一つに記載のパネルを備える主翼ボックス又は主翼を形成することを表す。

該形成することは、以下のものを含んで多くのやり方で具現化されるが、それらに限定されるものではない。
９．
第１のパネル（３０２）及び第２のパネル（３０４）を含むパネル（２００）を備える主翼を形成することは、前記第２のパネル（３０４）を含む基部外板（４０２）を形成すること、前記第１のパネル（３０２）を含む上部外板（４０４）を形成すること、及び主翼ボックス（３００）を形成することを含む。前記主翼ボックスは、前方スパーセクション（３１０ａ）を含み、前記前方スパーセクション（３１０ａ）は、第１の位置（Ｐ１）で前記第１のパネル（３０２）に取り付けられた第１のスパーコード（２２６ａ）、第２の位置（Ｐ２）で前記第２のパネル（３０４）に取り付けられた第２のスパーコード（２２６ｂ）、及び前記第１のスパーコード（２２６ａ）と前記第２のスパーコード（２２６ｂ）とを接続する第１のスパー（３１０）を含む。前記主翼ボックスは、後方スパーセクション（３１０ｂ）を更に含み、前記後方スパーセクション（３１０ｂ）は、第３の位置Ｐ３で前記第１のパネル（３０２）に取り付けられた第３のスパーコード（２２６ｃ）、第４の位置（Ｐ４）で前記第２のパネル（３０４）に取り付けられた第４のスパーコード（２２６ｄ）、及び前記第３のスパーコード（２２６ｃ）と前記第４のスパーコード（２２６ｄ）とを接続する第２のスパー（３１６）を含む。前記第１のスパー（３１０）と前記第２のスパー（３１６）とは、それぞれ、前記主翼（４００）の末端（４０６）と前記主翼（４００）の先端（４０８）との間で前記主翼（４００）の内部（４０５ｂ）の長さ（４０５）に沿って延在する。
１０．
複数のリブを配置することを更に含み、前記第１のスパー（３１０）と前記第２のスパー（３１６）とは、それぞれ、前記基部外板（４０２）及び前記上部外板（４０４）に直接的に取り付けられた前記複数のリブ（４２０）と交差し、前記リブ（４２０）の各々は、前記主翼（４００）の前記長さ（４０５）に沿って複数の異なる位置（４０７）で前記主翼ボックス（３００）内に位置付けられる、実施例９に記載の形成すること。
１１．
前記第１のパネル（３０２）を含む基部外板（４０２）及び前記第２のパネル（３０４）を含む上部外板（４０４）を備える、実施例９又は１０に記載の主翼ボックス（３００）を含む主翼（４００）を形成すること。
１２．
前記内面シート（２０６）は、前記発泡体片（２１２）の間の第１の領域（２６８）内で前記外面シート（２０２）と物理的に接触し、
前記発泡体片（２１２）の上方又は下方の第２の領域（２７０）内と比較して、前記第１の領域（２６８）内でより高い剛性を提供するために、前記第２の領域（２７０）と比較して、前記第１の領域（２６８）内で、前記複数の第１の複合材料（２０４）は、前記リブ（４２０）の長さ（４２２）の方向に沿ったゼロ方向（２４２ａ）を含む第１の方向（２５８ａ）を有するより多い数の第１の繊維トウ（２４０ａ）を含み、
前記より高い剛性を提供するために、前記第２の領域（２７０）内と比較して、前記第１の領域（２６８）内で、前記複数の第２の複合材料（２０８）は、前記リブ（４２０）の前記長さ（４２２）に沿った前記ゼロ方向（２４２ａ）を含む第２の方向（２６８ａ）を有するより多い数の第２の繊維トウ（２４０ｂ）を含む、実施例１１に記載の主翼を形成すること。

ブロック６１４は、任意選択的に、航空機（例えば、飛行機５０２）の主翼又は主翼ボックスを配置することを表す。

１３．
１以上の実施例では、航空機が、超音速航空機（５０８）（例えば、ビジネスジェット機）を含む。現在の亜音速の主翼の従来の設計は、一体化された主翼の設計を受け入れることができず、超音速移動向けの要件を満たすことができない。本明細書で説明される１以上の実施形態は、従来の設計の欠陥を克服する。超音速航空機の例には、少なくともマッハ１の最大対気速度を有する航空機が含まれる。
１４．
１以上の実施例では、航空機が、地域用飛行機（５０６）又はビジネスジェット機を含む。地域用飛行機の例には、１５０人未満の乗客用の座席を有する飛行機、最大で１００，０００ｌｂｓ（約４５．３６トン）未満の重量を持つ飛行機、並びに／又は１００ｆｔ（３０．４８ｍ）未満の長さ及び／若しくは翼長を有する飛行機が含まれるが、それらに限定されるものではない。

結論
これで、本開示の好適な実施形態の説明を終了する。好適な実施形態の前述の説明は、例示及び説明を目的として提示されてきた。網羅的であること、又は開示された精密な形態に本開示を限定することは意図されていない。多くの修正例及び変形例が、上述の教示に照らして可能である。権利範囲は、この詳細な説明によってではなく、むしろ添付の特許請求の範囲によって限定されることが意図されている。

Claims (11)

1. １以上のパネルを備える装置であって、前記１以上のパネルが、
   複数の第１の複合材料を含む外面シート、
   複数の第２の複合材料を含む内面シート、及び
   前記外面シートと前記内面シートとの間に配置された複数の発泡体片を含み、前記発泡体片は前記パネルの反りを低減させ、
   前記複数の第１の複合材料は、第１の積層順序を有する複数の第１のプライを含み、
   前記複数の第２の複合材料は、第２の積層順序を有する複数の第２のプライを含み、
   前記外面シートは、複数の凹部を含み、前記凹部の各々は、前記発泡体片のうちの１つを前記発泡体片上に前記内面シートが配置されるように収容し、
   前記内面シートは、前記発泡体片が前記外面シートと前記内面シートとの間に位置しない第１の領域内で前記外面シートと物理的に接触し、
   前記第１の領域は、前記発泡体片が前記外面シートと前記内面シートとの間に位置する第２の領域よりも、より多い数の前記第１のプライ又は前記第２のプライを有する、装置。
2. 前記発泡体片は、第１の厚さ（Ｔ１）を有し、前記１以上のパネルの各々は、第２の厚さ（Ｔ２）を有し、前記外面シートは第３の厚さ（Ｔ３）を有し、前記内面シートは、第４の厚さ（Ｔ４）を有し、
   以下の式：
   ５×第４の厚さ（Ｔ４） ＜ 第３の厚さ（Ｔ３） ＜ １０×第４の厚さ（Ｔ４）
   を満たす、請求項１に記載の装置。
3. 前記発泡体片の各々は、超音速航空機又は１５０人以下の乗客を座らせることができる航空機の主翼の剛性及び構造効率向けに調整された、第１の厚さ（Ｔ１）、第１の長さ（Ｌ４）、表面積、形状、及び間隔を有する、請求項１又２に記載の装置。
4. 前記１以上のパネルは、主翼に取り付けられたとき前記主翼の前方スパーと後方スパーの間に複数の発泡体片が離間して配置されるように構成されている、請求項３に記載の装置。
5. 前記複数の第１の複合材料及び／又は前記複数の第２の複合材料は、前記１以上のパネルが主翼に取り付けられたときに、前記主翼の前方スパーと後方スパーに交差するリブの長さに沿って整列された繊維トウを含むように構成されている、請求項３又は４のいずれか一項に記載の装置。
6. 前記発泡体片の各々は、第１の側壁、第２の側壁、前記内面シート側に配置される基部、及び前記基部と反対側に配置される上部を備え、
   前記第１の側壁及び前記第２の側壁は、前記上部に対して９０～１３０度の範囲内の第１の角度で傾斜し、
   前記第１の側壁及び前記第２の側壁は、前記基部に対して５０～９０度の範囲内の第２の角度で傾斜する、請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
7. 前記発泡体片の各々は、前記基部の面積が前記上部の面積よりも大きくなるように構成されている、請求項６に記載の装置。
8. 前記内面シート、前記外面シート、及び前記発泡体片は、共硬化され、前記発泡体片は、少なくとも華氏３５０度（摂氏１７７度）の温度で劣化しない材料を含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。
9. 前記発泡体片は、立方フィート当たり３～１５ポンド（ｌｂｓ／ｆｔ^３）（約４８～２４０ｋｇ／ｍ³）の範囲内の密度、及び、第１の厚さ（Ｔ１）を有し、
   以下の式：０．５インチ＜第１の厚さ（Ｔ１）＜２．５インチ（１２．７ｍｍ＜第１の厚さ（Ｔ１）＜６３．５ｍｍ）を満たす、請求項１から８のいずれか一項に記載の装置。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載の装置を備える主翼であって、
    第１のパネル及び第２のパネルを備える前記パネル、
    前記第２のパネルを含む基部外板、
    前記第１のパネルを含む上部外板、
    主翼ボックスを備え、前記主翼ボックスは、
    前方スパーセクション及び後方スパーセクションを含み、前記前方スパーセクションは、
    第１の位置で前記第１のパネルに取り付けられた第１のスパーコード、
    第２の位置で前記第２のパネルに取り付けられた第２のスパーコード、及び
    前記第１のスパーコードと前記第２のスパーコードとを接続する第１のスパーを含み、
    前記後方スパーセクションは、
    第３の位置で前記第１のパネルに取り付けられた第３のスパーコード、
    第４の位置で前記第２のパネルに取り付けられた第４のスパーコード、及び
    前記第３のスパーコードと前記第４のスパーコードとを接続する第２のスパーを含み、
    前記第１のスパーと前記第２のスパーとは、それぞれ、前記主翼の末端と前記主翼の先端との間で前記主翼の内部の長さに沿って延在し、
    前記第１のスパーと前記第２のスパーとは、それぞれ、前記基部外板及び前記上部外板に直接的に取り付けられた複数のリブと交差し、
    前記リブの各々は、前記主翼の前記長さに沿って複数の異なる位置で前記主翼ボックス内に位置付けられる、主翼。
11. 前記第２の領域内と比較して、前記第１の領域内でより高い剛性を提供するために、前記第２の領域内と比較して、前記第１の領域内で、前記複数の第１の複合材料は、前記リブの長さの方向に沿ったゼロ方向を含む第１の方向を有するより多い数の第１の繊維トウを含み、
    前記より高い剛性を提供するために、前記第２の領域内と比較して、前記第１の領域内で、前記複数の第２の複合材料は、前記リブの前記長さに沿った前記ゼロ方向を含む第２の方向を有するより多い数の第２の繊維トウを含む、請求項１０に記載の主翼。