Планер летательного аппарата
Владельцы патента RU 2521936:
Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" (RU)
Изобретение относится к крылатым летательным аппаратам, в которых используется криогенное топливо, и касается ракетных блоков многоразового использования. Планер летательного аппарата включает корпус с криогенным цилиндрическим баком, крыло, элементы крепления крыла. Крыло закреплено непосредственно на криогенном баке вдоль бортов планера посредством ряда вертикальных стержней одинаковой длины и двух узлов. Концы каждого из стержней закреплены шарнирно на крыле и криогенном баке касательно к его обводу. Узлы крепления расположены в зазоре между баком и крылом удаленно друг от друга вдоль его продольной оси. Один узел выполнен по типу штырь-отверстие, а другой по типу выступ-паз, паз которого расположен вдоль оси бака. Достигается снижение веса корпуса летательного аппарата и исключение температурных напряжений в конструкции. 5 ил.
Изобретение относится к крылатым летательным аппаратам различного назначения, в которых используется криогенное топливо, в том числе и к ракетным блокам многоразового использования. При создании подобных аппаратов возникает проблема с температурными напряжениями в конструкциях крыла и бака с криогенным топливом. С целью устранения проблемы требуется обеспечить температурную компенсацию между этими агрегатами. Так известны зарубежные проекты крылатых космических аппаратов, например X-34, в которых с этой целью между крылом и криогенным баком создается дополнительная внешняя оболочка, воспринимающая силовые воздействия и устраняющая непосредственную связь криогенного бака и крыла (см., например, книгу: С.П. Уманский. Ракеты-носители. Космодромы. - М., изд. "Рестарт+", 2001 г., стр.166).
Очевидно, при изгибе внешней оболочки длинномерный бак будет изгибаться вместе с нею. Таким образом, корпус Х-34 фактически состоит из двух оболочек - длинномерного криогенного бака и внешней силовой оболочки, что в весовом отношении крайне невыгодно, так как увеличивает общую массу летательного аппарата.
Задачей данного изобретения является создание планера летательного аппарата с достижением технического результата в виде снижения массы планера, позволяющего увеличить полезную нагрузку.
Эта задача решается тем, что на планере летательного аппарата, включающем корпус с криогенным цилиндрическим баком, крыло, элементы крепления крыла, крыло закреплено непосредственно на криогенном баке посредством ряда вертикальных стержней одинаковой длины вдоль бортов симметрично на правом и левом борту, концы каждого из которых закреплены шарнирно на крыле и криогенном баке касательно к его обводу, и двух узлов, расположенных в зазоре между баком и крылом удаленно друг от друга вдоль его продольной оси, причем один узел выполнен по типу "штырь-отверстие", а другой по типу "выступ-паз" с пазом, ориентированным вдоль оси бака.
Далее дается более полное пояснение изобретения, где на фиг.1, 2, 3, 4, 5 показано устройство крепления крыла к баку.
Планер включает корпус 1 с криогенным цилиндрическим баком 2, крыло 3, силовые элементы крепления крыла в виде стержней 4 и узлов 5, 6. Между корпусом и крылом в нижней части криогенного бака находится силовой узел 5 по типу "выступ-паз".
Между корпусом и крылом в нижней части криогенного бака находится и другой силовой узел 6 по типу "штырь-отверстие".
Вертикальные стержни одинаковой длины, один конец которых закреплен шарнирно на крыле, другой шарнирно на криогенном баке касательно к его обводу, воспринимают нагрузку Рy.
Узел 5 воспринимает нагрузку Pz и не препятствует перемещениям по осям x и y.
Узел 6 воспринимает нагрузки Рx и Pz и не препятствует перемещению по оси у.
Момент Мx воспринимается парами сил Рy в стержнях, закрепленных по правому и левому борту.
Момент My воспринимается парой сил Pz в узлах 5 и 6.
Момент Mz воспринимается силами Рy в стержнях.
Таким образом, осуществляется геометрически неизменяемое жесткое соединение крыла и корпуса летательного аппарата, воспринимающее любые внешние нагрузки.
Исходя из изложенного достигается снижение веса корпуса летательного аппарата и исключаются температурные напряжения в конструкции.
Планер летательного аппарата, включающий корпус с криогенным цилиндрическим баком, крыло, элементы крепления крыла, отличающийся тем, что крыло закреплено непосредственно на криогенном баке вдоль бортов планера посредством ряда вертикальных стержней одинаковой длины, концы каждого из которых закреплены шарнирно на крыле и криогенном баке касательно к его обводу, и двух узлов, расположенных в зазоре между баком и крылом удаленно друг от друга вдоль его продольной оси, причем один узел выполнен по типу штырь-отверстие, а другой по типу выступ-паз, паз которого расположен вдоль оси бака.
