Элемент конструкции самолета, снабженный полостью и дренажным устройством
Изобретение относится к элементам конструкции самолета. Элемент конструкции имеет отверстие (4) в стенке (3) полости, через которое влага, находящаяся в этой полости, может выпускаться в окружающую среду. В отверстии предусмотрено дренажное устройство для герметизации отверстия (4) в стенке (3) полости. Дренажное устройство включает полый цилиндр (6), соединяющий полость элемента конструкции с окружающей средой, который снабжен внешней резьбой (7), имеющей внешний диаметр (G), и головкой (8) на одном конце, которая имеет диаметр (Ко). Внешний диаметр (G) резьбы меньше, чем диаметр (Ко) головки. Изобретение направлено на снижение расходов на составные части и сборочное оборудование. 7 з.п. ф-лы, 4 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к элементу конструкции самолета, имеющему полость, в соответствии с описанным в пункте 1 формулы изобретения.
Уровень техники
В самолете существует проблема, заключающаяся в том, что в результате большого перепада температур влага конденсируется в полостях элементов конструкции самолета, когда эти элементы конструкции имеют тепловой контакт с внешней обшивкой самолета. В этом случае особенно большое количество влаги собирается в некоторых полостях. Однако влага является нежелательной из-за возможной коррозии и в дополнение конденсированная влага может сливаться неконтролируемым образом, например, в виде капель воды.
В соответствии с предшествующей технологией закрытые дренажные системы используются для дренажа соответствующих полостей. Например, к стенке соответствующей полости приклепаны дренажные воронки из термопласта, через которые конденсированная влага может сливаться. Хотя эти воронки являются стандартными частями, они имеют недостаток, заключающийся в том, что должно быть предусмотрено большое дренажное отверстие, результатом чего является высокая механическая нагрузка на затронутые компоненты самолета. К тому же, устройство, использующее до шести заклепок, представляется относительно трудоемким.
В качестве альтернативы используются прикрепляемые сливные каналы из алюминия. Хотя приваренные сливные каналы из алюминия могут быть использованы во многих случаях, они не являются стандартными частями и более сложны в изготовлении и установке. Кроме того, они имеют относительно большой вес.
То же самое относится к патрубкам из алюминия, которые таким же образом не являются стандартными частями и более сложны в изготовлении и установке. В результате, исчезает их преимущество, связанное с меньшим весом и меньшим диаметром трубы. Это касается указанных патрубков независимо от того, приклепаны они или запрессованы.
Раскрытие изобретения
Цель настоящего изобретения - предложить такой элемент конструкции самолета, имеющий полость, изготовление которого требует расхода меньшего количества составных частей и сборочных устройств и в котором могут быть устранены указанные недостатки, имеющиеся в предшествующей технологии.
Эта цель достигнута элементом конструкции, в соответствии с пунктом 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты конструкции указанного изобретения являются основным содержанием соответствующих пунктов формулы изобретения.
Настоящее изобретение основано на идее предоставления такого дренажного устройства в элементе конструкции, имеющем полость, которое включает в себя полый цилиндр, имеющий внешнюю резьбу, а также головку на одном конце этого полого цилиндра, причем диаметр указанной внешней резьбы меньше, чем диаметр головки. Таким образом, это дренажное устройство может быть вставлено в отверстие через стенку элемента конструкции и завинчено с противоположной стороны с использованием внешней резьбы. Полый цилиндр в стенке элемента конструкции создает взаимодействующее соединение, идущее от полости через стенку к внешней стороне, через которую эта полость вентилируется.
Элемент конструкции самолета, в соответствии с изобретением имеющий полость и отверстие в стенке этой полости, через которое влага, находящаяся в полости, может выпускаться в окружающую среду, причем в этом элементе конструкции в указанном отверстии предусмотрено дренажное устройство для герметизации этого отверстия в указанной стенке полости, и этот элемент конструкции самолета характеризуется тем, что указанное дренажное устройство включает в себя: полый цилиндр, соединяющий указанную полость с окружающей средой, который снабжен внешней резьбой, имеющей предопределенный внешний диаметр, и головкой на одном его конце, которая имеет предопределенный диаметр, причем внешний диаметр указанной резьбы меньше диаметра указанной головки.
Настоящее изобретение имеет поэтому то преимущество, среди прочего, что дренажное устройство незначительно увеличивает вес указанного элемента конструкции. Оно является дешевым и поэтому удовлетворяет требованиям для стандартного компонента. Винтовое соединение является стандартным типом крепления. Диаметр указанного отверстия в стенке является маленьким, и это означает, что стенка подвергнута только небольшой механической нагрузке через соединительную деталь дренажного устройства. Не требуется никаких дополнительных отверстий, например, для заклепок, прикрепляющих это дренажное устройство. Указанное дренажное устройство может использоваться одинаково хорошо для стенок большой и малой толщины указанного элемента конструкции. Установка является простой, и это дренажное устройство может быть заменено в любое время без каких-либо трудностей.
Краткое описание чертежей
Другие преимущества и особенности настоящего изобретения указаны в следующем описании предпочтительного примерного варианта конструкции со ссылками на прилагаемые чертежи.
Фиг.1 является принципиальной схемой, показывающей разрез стенки одного варианта конструкции указанного элемента конструкции, в соответствии с изобретением, частично в поперечном разрезе.
Фиг.2 является принципиальной схемой одного варианта конструкции дренажного устройства указанного элемента конструкции в соответствии с изобретением, в виде изображения по частям поперечного разреза.
Фиг.3 является принципиальной схемой одного варианта конструкции дренажного устройства указанного элемента конструкции в соответствии с изобретением, показанной как вид сверху.
Фиг.4 является принципиальной схемой одного варианта конструкции дренажного устройства указанного элемента конструкции в соответствии с изобретением, в собранном положении в поперечном разрезе.
Осуществление изобретения
Фиг.1 является принципиальной схемой, показывающей разрез элемента конструкции 1 самолета. Показана нижняя часть этого элемента конструкции 1. Указанный элемент конструкции 1 является компонентом фюзеляжа, внутренней стороны самолета, двери или подобного. Этот элемент конструкции 1 имеет полость 2, которая является пустой или содержит дополнительные компоненты (не показаны) и которая заканчивается стенкой 3. Влага, поступающая с воздухом снаружи или образованная в результате конденсации, может собираться в этой полости и должна быть удалена в окружающую среду, чтобы предотвратить коррозию или образование плесени.
Для этой цели предусмотрено отверстие 4 в стенке 3 полости 2, через которое может выполняться воздухообмен между полостью 2 и окружающей средой, а влага может удаляться из полости 2 наружу. В отверстии 4 размещено дренажное устройство 5 (см. Фиг.2). Вода, скопившаяся в указанной полости, может быть удалена из нее через отверстие 4. Для того чтобы обеспечить полное удаление воды, отверстие 4 имеет конфигурацию в форме воронки. В частности, это отверстие имеет такое вдавление на поверхности стенки 3, что отверстие 4 в стенке 3 полости 2 образует зенкованное коническое отверстие, размеры которого в основном соответствуют размерам используемого дренажного устройства 5. Это дренажное устройство используется для герметизации отверстия 4 относительно стенки 3 указанной полости, чтобы предотвратить возможность проникновения влаги во внутреннюю структуру стенки 3 и возникновения коррозии.
Дренажное устройство 5, вставленное в отверстие 4 в стенке 3 для удаления конденсированной жидкости, показано на Фиг.2. Эта Фиг.2 показывает вариант конструкции дренажного устройства 5, стенку с отверстием 4 и контргайку 10 для удерживания дренажного устройства 5 в отверстии 4. Дренажное устройство 5 включает в себя полый цилиндр 6. Этот полый цилиндр 6 соединяет полость элемента конструкции с окружающей средой таким образом, что создается взаимодействующее соединение между полостью 2 и окружающей средой.
На одном конце полого цилиндра 6 предусмотрена головка 8, посредством которой дренажное устройство 5 прикреплено к сторонам полости 2. Головка 8 имеет предопределенный диаметр головки Ко, который достаточно большой для того, чтобы головка 8 не могла проскользнуть через отверстие 4 в стенке 3 полости 2.
Для привинчивания дренажного устройства 5 к той стороне стенки 3, которая расположена напротив полости 2, полый цилиндр 6 имеет внешнюю резьбу 7 с предопределенным внешним диаметром G. Эта внешняя резьба 7 имеет длину, достаточную для того, чтобы резьба выходила из отверстия 4 на той стороне стенки 3, которая напротив полости 2, и могла быть захвачена гайкой 10. Таким образом, различные варианты конструкции дренажного устройства 5 предпочтительно изготавливаются для стенок различной толщины.
Резьба 7 имеет внешний диаметр G, который меньше, чем диаметр Ко головки 8. Это обеспечивает то, что дренажное устройство 5 можно легко протолкнуть сквозь отверстие 4, и это устройство не натолкнется ни на какое препятствие.
Дренажное устройство 5 вставлено, таким образом, в отверстие 4 в стенке 3 с одной стороны и захвачено и закреплено гайкой 10 с другой стороны. Чтобы дренажное устройство 5 могло противостоять крутящему моменту гайки 10 во время завинчивания в стенку 3 при сборке, головка 8 предпочтительно должна иметь внутренний профиль, показанный на Фиг.3, на которой показан вид указанной головки сверху, то есть в направлении внешней резьбы 7. В частности, такой стандартный инструмент, как, например, шестиугольный ключ, соответствует указанному внутреннему профилю.
К тому же, этот внутренний профиль, в частности, имеет форму правильного шестиугольника с длиной ребра а.
Как видно на Фиг.3, указанная головка имеет впускную воронку 9 для направления вытекающего конденсата в полый цилиндр 6, который имеет вышеуказанный внутренний профиль. В частности, головка 8 имеет коническую форму, причем узкий конец головки 8 соответствует диаметру G полого цилиндра 6, имеющего внешнюю резьбу 7, а широкий конец соответствует внешнему диаметру Ко этой головки. В результате конического расширения указанной головки, несущая поверхность головки 8 в отверстии 4 расширена таким образом, что эффект герметизации увеличен и по сторонам головки 8 предотвращено проникновение во внутреннюю структуру стенки 3 жидкости, которая могла бы вызвать там коррозию. В дополнение, может быть предусмотрено между отверстием 4 и дренажным устройством 5 уплотнение (не показано), которое служит для предотвращения проникновения влаги и тому подобного.
Угол раскрыва α конически расширенной головки 8 составляет, в частности, примерно 100°. Угол раскрыва отверстия 4 в стенке 3 полости 2 предпочтительно соответствует углу раскрыва α воронки таким образом, что головка 8 дренажного устройства 5 на сторонах полости заканчивается, примыкая вплотную к поверхности 13 стенки 3 полости 2. Для этого размеры отверстия 4 в стенке 3 полости 2 и размеры головки 8 дренажного устройства 5 подогнаны друг к другу в элементе конструкции 1, в соответствии с настоящим изобретением. Таким образом, отверстие 4 имеет такую глубину зенкованного конического отверстия d в стенке 3, которая обеспечивает, чтобы головка 8 заканчивалась, примыкая полностью вплотную к поверхности 13 этой стенки. То есть, высота k головки 8 настолько мала, что головка 8 не может выступать над поверхностью 13. В показанном варианте конструкции, с конически суженной головкой 8, высота k головки является расстоянием между верхним концом полого цилиндра 6 и свободным концом головки 8. На показанной схеме, таким образом, поверхность головки 8 лежит ниже поверхности 13 стенки 3, в соответствии с величиной d.
Диаметр Ф1 отверстия 4 на внутренней стороне стенки 3 является достаточно большим для того, чтобы головка могла быть полностью помещена в этом отверстии. Диаметр Ф2 отверстия 4 на внешней стороне стенки 3 является достаточно большим для того, чтобы можно было без каких-либо затруднений протолкнуть сквозь него полый цилиндр 6 дренажного устройства 5, но чтобы головка 8 дренажного устройства 5 не проходила в него насквозь.
В дополнительном особенно предпочтительном варианте конструкции, полый цилиндр 6 имеет на своем конце, противоположном головке 8, часть 11 с зажимным соединением. В этом особенно предпочтительном варианте конструкции, Фиг.4 показывает дренажное устройство 5, установленное в стенке 3. Часть 11 с зажимным соединением используется для крепления шланга 12, надеваемого на часть 11, который прикрепляется к части 11 посредством зажимного соединения (не показано). Часть 11 с зажимным соединением имеет предопределенный третий внешний диаметр К1 зажимного соединения, который меньше внешнего диаметра G резьбы 7. Это обеспечивает то, что дренажное устройство 5 можно легко продвинуть сквозь отверстие 4, и это устройство не натолкнется ни на какое препятствие.
Это дренажное устройство 5, в частности, изготовлено из алюминия, но естественно, что и другие материалы тоже подходят для его изготовления, и это дренажное устройство 5 может быть также изготовлено путем пластического литьевого формования.
1. Элемент конструкции самолета, имеющий полость и отверстие (4) в стенке (3) полости, через которое влага, находящаяся в полости, может выпускаться в окружающую среду, причем для герметизации отверстия (4) в стенке (3) полости в этом отверстии предусмотрено дренажное устройство, отличающийся тем, что указанное дренажное устройство включает в себя: полый цилиндр (6), соединяющий полость элемента конструкции с окружающей средой, который снабжен внешней резьбой (7), имеющей предопределенный внешний диаметр (G), и головкой (8) на одном его конце, которая имеет предопределенный диаметр (Ко), причем внешний диаметр (G) резьбы меньше, чем диаметр (Ко) головки.
2. Элемент по п.1, отличающийся тем, что указанная головка (8) имеет внутренний профиль, который является, в частности, симметрично шестиугольным.
3. Элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что указанный полый цилиндр продолжается на своем свободном конце частью (11) с зажимным соединением, имеющей предопределенный третий внешний диаметр (К1) зажимного соединения, причем этот третий внешний диаметр зажимного соединения меньше, чем внешний диаметр (G) резьбы.
4. Элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что головка (8) конически расширена, начиная от полого цилиндра (6).
5. Элемент по п.4, отличающийся тем, что угол раскрытия конически расширенной головки (8) составляет примерно 100°.
6. Элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что отверстие (4) в стенке (3) указанной полости является таким зенкованным коническим отверстием, при наличии которого дренажное устройство (5) заканчивается вплотную к поверхности стенки (3) указанной полости на сторонах этой полости.
7. Элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что дренажное устройство (5) расположено в нижней части элемента конструкции (1).
8. Элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что дренажное устройство (5) изготовлено из алюминиевого сплава.
