Магистральный самолет
Изобретение относится к авиационной технике. Магистральный самолет содержит фюзеляж, центральная часть которого включена в единую конструкцию с крылом и образована шпангоутами эллиптической или овальной формы, которые соединены между собой сверху и снизу продольными балками. Силовые рамные шпангоуты с панелями расположены вдоль салона. Каждый второй шпангоут имеет ограничительные трубчатые стойки-стяжки, воспринимающие нагрузки от избыточного давления в салоне и нагрузки в верхней панели центроплана крыла. Изобретение обеспечивает восприятие всех нагрузок на крыло и центральную часть фюзеляжа комплексно всеми элементами. 6 ил.
Изобретение относится к авиационной технике.
Известны магистральные самолеты, основными элементами которых являются фюзеляж, крыло, горизонтальное и вертикальное оперение, органы управления, силовая установка, самолетные системы, пассажирское и другое оборудование. В последнее время получили развитие конструкции самолетов, в которых применяются фюзеляжи некруглого сечения. Ближайшим таким прототипом может рассматриваться конструкция самолета, по патенту WO 97/43176, В64С 3/10, 21/00, 23/00 международной классификации, в которой используется эллиптический несущий фюзеляж. Такая конструкция дает новые возможности для повышения характеристик самолета и улучшения комфорта пассажиров, но приводит при применении старых конструкций к значительному увеличению массы.
Целью предлагаемого изобретения является обеспечение высокой весовой отдачи при любых изменениях формы фюзеляжа.
Для этого фюзеляж центральной части самолета включен в единую конструкцию с крылом и образован шпангоутами эллиптической или овальной формы, которые соединены между собой сверху и снизу продольными балками, при этом силовые рамные шпангоуты с панелями расположены вдоль салона и каждый второй шпангоут имеет ограничительные трубчатые стойки-стяжки, воспринимающие нагрузки от избыточного давления в салоне и нагрузки в верхней панели центроплана крыла.
На фиг.1 приведена общая схема самолета с разбивкой на основные технологические элементы. На фиг.2 приведена общая схема сечения предлагаемого фюзеляжа. На фиг.3 показана конструкция центральной части самолета. На фиг.4 приведена схема продольной конструкции. На фиг.5 дан набор типовых элементов.
Предлагаемый самолет (фиг.1) состоит из носовой части фюзеляжа 1, которая плавно переходит в единую (интегральную) конструкцию «крыло-фюзеляж» некруглого сечения 2 с хвостовой частью фюзеляжа 3. Крыло имеет также отъемную часть 4. Под интегральной конструкцией 2 или под крылом 4 (а в ряде случаев в хвостовой задней части фюзеляжа 3) установлены силовые установки 5. На хвостовой части 3 размещены вертикальное оперение 6 и горизонтальное оперение 7. Для выполнения полетов в соответствии с требованиями норм летной годности на самолете установлены необходимые системы и оборудование (условно не показаны).
Интегральную конструкция 2 (фиг.2, 3, 4 и 5) образуют обшивка 8, стрингерный набор фюзеляжа 9, верхняя 10 и нижняя 11 панели центроплана, рамные некруглые шпангоуты 12, продольные балки 13. Верхняя и нижняя части шпангоутов 12 через один связаны стойками-стяжками 14. Со стороны крыла шпангоуты 12 соединены с передним 15 и задним 16 лонжеронами крыла. Стрингерный набор крыла 17 перестыкован со стрингерным набором центроплана 18.
Конструкцию салона образуют внутренние элементы. На нижней панели 11 закреплены съемные панели пола 19. К элементам интегральной конструкции 2 внутри салона закрепляются панели интерьера 20.
Преимущества предлагаемой конструкции определяются тем, что все нагрузки на крыле и центральной части фюзеляжа воспринимаются комплексно всеми элементами. На фиг.6 приведены результаты расчетов нагружения предлагаемой конструкции, которые показывают возможность выполнения требований норм летной годности в части высокого ресурса и надежности конструкции в течение 40000-50000 летных часов даже в условиях повышения избыточного давления к кабине. Расчеты также показывают, что весовая отдача конструкции примерно на 35% выше, чем у современных конструкций пассажирских самолетов (370 кг на пассажира и 500 кг на пассажира соответственно).
Магистральный самолет, состоящий из фюзеляжа, крыла, оперения, рулей, силовой установки, самолетных систем и оборудования, отличающийся тем, что фюзеляж центральной части самолета включен в единую конструкцию с крылом и образован шпангоутами эллиптической или овальной формы, которые соединены между собой сверху и снизу продольными балками, при этом силовые рамные шпангоуты с панелями расположены вдоль салона и каждый второй шпангоут имеет ограничительные трубчатые стойки-стяжки, воспринимающие нагрузки от избыточного давления в салоне и нагрузки в верхней панели центроплана крыла.
