Самолет с двойным фюзеляжем



Самолет с двойным фюзеляжем
Самолет с двойным фюзеляжем
Самолет с двойным фюзеляжем

 


Владельцы патента RU 2482015:

Матвеенко Александр Макарович (RU)
Селиванов Сергей Николаевич (RU)

Изобретение относится к области самолетостроения. Летательный аппарат содержит фюзеляж с головной и хвостовой оконечностями, крылья, систему топливных баков, систему двигателей и шасси, прикрепленных к крыльям и/или фюзеляжу. Фюзеляж оснащен кабиной управления, грузовым и/или обитаемым отсеком, также внешним оперением. Внутри фюзеляжа размещены элементы жесткости оболочки и силовой пол. Летательный аппарат оснащен бортовыми системами и оборудованием. Оболочка обитаемого отсека выполнена разделенной на внешнюю негерметичную и внутреннюю герметичную части. Внутренняя оболочка обитаемого отсека выполнена из высокопрочного синтетического армированного композиционного материала, например углепластика, и оперта на внешнюю оболочку через упругоподатливые опоры. Изобретение направлено на снижение взлетной массы. 3 ил.

 

Изобретение относится к области самолетостроения и к обитаемым летательным аппаратам многоцелевого назначения: для перевозки пассажиров, багажа и грузов на воздушных линиях с большими пассажиропотоками в разреженных слоях атмосферы.

Известен летательный аппарат реактивный пассажирский самолет SE-210 «Каравелла» с цельнометаллическим корпусом фюзеляжа и системой реактивных двигателей (Энциклопедия машиностроения, раздел 4, Том 4-21 самолеты и вертолеты, книга 2 проектирование конструкции самолетов и вертолетов, ред. В.Г.Дмитриев, A.M.Матвеенко, К.С.Колесников и др., издательство - М.: Машиностроение, 2004, стр.35, рис.1.2.20).

Известен дальний магистральный пассажирский самолет Ил-96-300 с цельнометаллическим фюзеляжем (там же, стр.39, рис.1.2.27) самолет широкофюзеляжного типа, разработанный как базовый большого семейства различных самолетов.

Известен пассажирский самолет Ту-204 с цельнометаллическим фюзеляжем (там же, стр.42, рис.1.2.28).

Известен магистральный пассажирский самолет А-380 с цельнометаллическим фюзеляжем, предназначенный для выполнения крейсерских полетов на высоте 10000 м (там же, стр.44, рис.1.2.230).

Известно семейство транспортных и военнотранспортных самолетов типа Ил-76 с цельнометаллическим фюзеляжем и системой реактивных двигателей (там же, стр.47, рис.1.2.35).

Известна конструкция легкомоторного самолета общего назначения, содержащего несущий фюзеляж с толкающими соосными воздушными винтами с приводом от двигателей, передние консоли крыла с прямой стреловидностью и положительным углом поперечного V, задние консоли крыла обратной стреловидности с отрицательным углом поперечного V, соединенные по концевым сечениям, при этом воздушные винты снабжены кольцевым обтекателем, вписанным в хвостовую часть верхней поверхности фюзеляжа, корневые сечения консолей переднего крыла закреплены в верхней части бортовой поверхности фюзеляжа, а корневые сечения консолей заднего крыла закреплены на внешней поверхности кольцевого обтекателя воздушных винтов (патент СССР № 1790529, МКИ В64С 39/08, 1993).

Известен самолет ТУ-114 (Яковлев А.С. Советские самолеты. - М.: Наука, 1982, с.189), содержащий фюзеляж, крыло, оперение, два турбовинтовых двигателя, расположенных на крыле.

Недостатками известных летательных аппаратов являются выполнение фюзеляжа в виде монооболочки, воспринимающей во время высотного полета избыточное внутреннее давление, равное разнице между необходимой по условиям жизнеобеспечения величине 1ата и забортным давлением, составляющим менее половины внутреннего давления, что приводит к перерасходу материала - алюминиевых сплавов оболочки корпуса и к утяжелению собственного веса самолета, снижению полезной грузоподъемности, повышенному расходу горючего и соответственно к повышенным капитальным и эксплуатационным затратам.

Задачей предложенного технического решения является устранение указанных недостатков, повышение эксплуатационных качеств и надежности работы летательного аппарата, повышение безопасности перевозки пассажиров путем значительного снижения возможности возникновения катастрофической ситуации на борту самолета вследствие нарушения целостности оболочки фюзеляжа, например при нелокализованном разрушении двигателя, или других агрегатов в полете.

Поставленная задача решается за счет того, что предложенный летательный аппарат, согласно изобретению содержит имеющий внешнюю оболочку с элементами жесткости фюзеляж с головной и хвостовой оконечностями и прикрепленными к нему крыльями, в том числе включающими систему топливных баков, не менее чем одного, обычно систему двигателей и шасси, прикрепленных к крыльям и/или фюзеляжу, при этом фюзеляж оснащен кабиной управления, не менее чем одним грузовым и/или обитаемым, например, пассажирским отсеком и внешним оперением оболочки, а внутри фюзеляжа размещены элементы жесткости оболочки и связанный через них с оболочкой не менее чем один силовой пол, кроме того, летательный аппарат оснащен бортовыми системами и оборудованием, включая системы управления, пилотажно-навигационное, электротехническое, радиотехническое оборудование, гидравлические и газовые системы, системы регулирования давления и кондиционирования воздуха, системы жизнеобеспечения и спасения, причем оболочка, по меньшей мере, одного обитаемого отсека выполнена разделенной на две - внешнюю негерметичную и внутреннюю герметичную, законструированную на обеспечение внутреннего, в том числе избыточного в режиме высотных полетов, давления в ней в диапазоне 0,5÷1,0 ати, при этом упомянутая внутренняя оболочка обитаемого отсека выполнена из высокопрочного синтетического армированного композиционного материала, например углепластика, и оперта на внешнюю оболочку через распределенные по взаимно обращенным одна к другой поверхностям оболочек демпфирующие динамические воздействия и разность температурных деформаций указанных оболочек упругоподатливые опоры.

Технический результат, достигаемый приведенной совокупностью признаков, заключается в снижении взлетной массы на 15-20%, что в эксплуатации существенно снизит стоимость жизненного цикла, в том числе с учетом вероятного повышения стоимости самолета предлагаемой схемы.

В предлагаемой схеме, без существенных весовых затрат для внутреннего отсека, представляющего собой композитное тело вращения, может поддерживаться в полете давление, соответствующее наземному, а закрепление пассажирского (обитаемого) герметичного отсека с помощью упругоподатливых опор, выполняемых по известным технологиям, может исключить вибрации в пассажирском салоне. Снижение расхода алюминиевых материалов и веса самолета, повышенный комфорт условий полета сделает такой самолет предпочтительным по отношению к пассажирским самолетам традиционных систем, в том числе для пассажиров с детьми, пассажиров пожилого возраста и других пассажиров, чувствительных к воздействию вибраций и повышенному акустическому фону от работы двигателей.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен самолет с двойным фюзеляжем.

На фиг.2 изображен фюзеляж в разрезе.

На фиг.3 изображены варианты двойного фюзеляжа.

Летательный аппарат 1 содержит внешнюю оболочку 2 с элементами жесткости 3, фюзеляж 4 с головной 5 и хвостовой 6 оконечностями и прикрепленными к нему крыльями 7, также он имеет систему топливных баков, не менее чем одного, обычно систему двигателей и шасси (не показано), прикрепленных к крыльям 7 и/или фюзеляжу 4, помимо того фюзеляж 4 оснащен кабиной управления 8 и оборудован не менее чем одним грузовым и/или обитаемым, например, пассажирским отсеком 9 и внешним оперением оболочки 10, а внутри фюзеляжа 4 размещены элементы жесткости 3 оболочки 2 и связанный через них с оболочкой 2 не менее чем один силовой пол 11, кроме того, летательный аппарат 1 оснащен бортовыми системами и оборудованием, включая системы управления, пилотажно-навигационное, электротехническое, радиотехническое оборудование, гидравлические и газовые системы, системы регулирования давления и кондиционирования воздуха, системы жизнеобеспечения и спасения (не показано), причем оболочка 2, по меньшей мере, одного обитаемого отсека 9 выполнена разделенной на две - внешнюю 2 негерметичную и внутреннюю 12 герметичную, законструированную на обеспечение внутреннего, в том числе избыточного в режиме высотных полетов, давления в ней в диапазоне 0,5÷1,0 ати, при этом упомянутая внутренняя 12 оболочка обитаемого отсека 9 может быть выполнена из высокопрочного синтетического армированного композиционного материала, например углепластика, и оперта на внешнюю 2 оболочку через распределенные по взаимно обращенным одна к другой поверхностям оболочек демпфирующие динамические воздействия и разность температурных деформаций указанных оболочек упругоподатливые опоры 13.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет создать раздельную конструкцию фюзеляжа летательного аппарата, обладающую высокими эксплуатационно-техническими характеристиками.

Летательный аппарат, содержащий фюзеляж с головной и хвостовой оконечностями и прикрепленными к нему крыльями, фюзеляж имеет внешнюю оболочку с элементами жесткости, крылья включают по меньшей мере один из топливных баков соответствующей системы, систему двигателей и шасси, прикрепленных к крыльям и/или фюзеляжу, при этом фюзеляж оснащен кабиной управления, не менее чем одним грузовым и/или обитаемым, например пассажирским, отсеком и внешним оперением оболочки, а внутри фюзеляжа размещены элементы жесткости оболочки и связанный через них с оболочкой не менее чем один силовой пол, кроме того, летательный аппарат оснащен бортовыми системами и оборудованием, включая системы управления, пилотажно-навигационное, электротехническое, радиотехническое оборудование, гидравлические и газовые системы, системы регулирования давления и кондиционирования воздуха, системы жизнеобеспечения и спасения, причем оболочка, по меньшей мере, одного обитаемого отсека выполнена разделенной на две - внешнюю негерметичную и внутреннюю герметичную, законструированную на обеспечение внутреннего, в том числе избыточного в режиме высотных полетов, давления в ней в диапазоне 0,5÷1,0 ати, при этом упомянутая внутренняя оболочка обитаемого отсека выполнена из высокопрочного синтетического армированного композиционного материала, например углепластика, и оперта на внешнюю оболочку через распределенные по обращенным одна к другой поверхностям оболочек демпфирующие динамические воздействия и разность температурных деформаций указанных оболочек упругоподатливые опоры.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к авиации, а именно к соединительным участкам фюзеляжа самолета. .

Изобретение относится к соединительному устройству для соединения секций фюзеляжа с образованием области поперечного стыка для создания ячейки фюзеляжа самолета.

Изобретение относится к конструкции оболочки отсека фюзеляжа самолета из полимерного композиционного материала и способу ее изготовления. .

Изобретение относится к конструктивному элементу фюзеляжа самолета. .

Изобретение относится к фюзеляжу самолета, герметизированная кабина которого имеет множество смотровых отверстий и/или сквозных отверстий. .

Изобретение относится к шпангоуту из композитного материала, в частности, простому в изготовлении и имеющему высокие механические характеристики. .

Изобретение относится к способу изготовления конструкции фюзеляжа воздушного судна, согласно которому соединяют между собой несколько последовательно расположенных секций фюзеляжа.

Изобретение относится к конструкции воздушного судна с несущими полыми конструктивными элементами, которые образуют фюзеляж, и касается системы кондиционирования воздуха воздушного судна

Изобретение относится к авиастроению

Изобретение относится к конструкциям из композиционных материалов, предназначенных для использования в авиакосмической отрасли

Изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано для изготовления секции элемента фюзеляжа самолета. Сегмент оболочки содержит панель обшивки и расположенные на ней продольные элементы жесткости, поперечный элемент жесткости, проходящий поперек продольных элементов жесткости, соединительный уголок с желобком (гофром). Панель обшивки и продольные элементы жесткости выполнены из армированного углеродным волокном пластмассового материала. Изобретение позволяет уменьшить массу сегмента оболочки, вероятность опрокидывания и прогиба кольцевых шпангоутов. 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение обеспечивает конструктивный узел, используемый, в частности, в авиастроении и авиакосмической промышленности. Конструктивный узел содержит омегообразный стрингер с гребнем и соединительный элемент, один конец которого, имеющий двутавровое поперечное сечение, вставлен в омегообразный стрингер и соединен с гребнем омегообразного стрингера, а другой конец выполнен с возможностью соединения со стандартным соединительным элементом. Изобретение обеспечивает узел, выполненный с возможностью соединения со стандартным соединительным элементом и выдерживающий большие нагрузки. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 7 ил.

Настоящее изобретение относится к устройству для изготовления элемента жесткости с наклонным участком и способу изготовления этого элемента. Техническим результатом заявленного изобретения является исключение образования складок на изготовляемом элементе жесткости. Технический результат достигается роликовым формовочным инструментом, который содержит первый и второй ролики. Причем первый ролик имеет фасонную часть, выполненную таким образом, что она входит в соответствующую фасонную выточку на периферийной поверхности второго ролика, а между первым и вторым роликами образован зазор, соответствующий требуемой форме, придаваемой пропускаемому между роликами удлиненному элементу. При этом требуемая форма включает криволинейный изгиб между ребром и полкой. Причем форма выточки во втором ролике и форма соответствующей части первого ролика изменяются на протяжении части периферической окружности роликов таким образом, что радиус кривизны зазора между роликами, соответствующего криволинейному изгибу, изменяется между минимальным и максимальным значениями. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретения относятся к вариантам выполнения фюзеляжа воздушного судна и к воздушному судну. Фюзеляж по первому варианту содержит пространство с полом, который содержит одну или несколько панелей для пола. Панели для пола обладают стойкостью к прожогу пламенем, действующим снаружи от фюзеляжа воздушного судна в направлении указанного пространства, в течение периода, составляющего четыре минуты. Область фюзеляжа воздушного судна под указанным полом не содержит стойкой к прожогу изоляции. Фюзеляж по второму варианту содержит пространство с полом и обтекатель перехода крыло/фюзеляж. Обтекатель обладает стойкостью к прожогу пламенем, действующим снаружи от фюзеляжа воздушного судна в направлении указанного пространства, в течение периода, составляющего четыре минуты. Область пространства над обтекателем не содержит стойкой к прожогу изоляции. Достигается уменьшение веса воздушного судна. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к единой конструкции летательного аппарата, сконструированной из композитного материала, и касается фюзеляжей летательных аппаратов. Конструкция фюзеляжа содержит обшивку и стрингеры (1). Обшивка содержит часть (5) обшивки и основную обшивку (3). При этом конструкция фюзеляжа содержит U-образные элементы (15), каждый из которых содержит две L-образные секции (4а+5а и 4b+5b) вместе с частью (5) обшивки таким образом, что эти U-образные элементы (15) выполняют в конструкции две конструктивные функции одновременно, действуя в качестве оснований шпангоутов и в качестве обшивки, обеспечивая единую конструкцию фюзеляжа без заклепок или стыков. U-образные элементы (15) включают в себя элементы (6) жесткости для обеспечения точной добавочной толщины в зонах фальцовки элементов (15). При производстве единой конструкции фюзеляжа наслаивают слои композитного материала (7), которые составляют U-образные элементы (15); наслаивают слои композитного материала, которые составляют стрингеры (1). Далее фальцуют стопы, чтобы сформировать U-образные элементы (15) и стрингеры (1). Размещают U-образные элементы (15) в инструментальной оснастке отверждения вместе со стрингерами (1) и наслаивают основную обшивку (3). Затем отверждают законченную конструкцию прикладыванием давления и температуры, обеспечивая необходимое уплотнение всех зон конструкции. Достигается увеличение прочности, жесткости и снижение веса. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 18 ил.
Наверх