Лопасть аэродинамической модели воздушного винта и способ ее изготовления

Изобретение относится к конструкции и способу изготовления лопастей аэродинамических моделей воздушных винтов, применяющихся для испытаний в аэродинамических трубах. Конструкция лопасти включает в себя регулярную часть, имеющую постоянный вес и геометрическую форму, и различные сменные концевые элементы. На конце регулярной части лопасти имеются переходные штыри, небольшая часть лонжерона, место стыковки, электрический разъем. Регулярная часть пера лопасти включает в себя: носовую многосекционную накладку, лонжерон с заданными жесткостными и весовыми характеристиками, верхнюю и нижнюю обшивку, заполнитель носовой части, заполнитель хвостовой секции, противофлаттерные грузы, концевую нервюру с микровыключателем, электрические провода, электрический разъем, грузы, провоцирующие флаттер. Сменные концевые элементы представляют собой конструкцию, состоящую из верхних и нижних обшивок, крепежных отверстий для стыковки с переходными штырями регулярной части лопасти, светодиодов, электрических проводов, электрического разъема, противофлаттерных грузов, легких заполнителей. Способ заключается в следующем: вначале изготавливается регулярная часть пера лопасти с обязательным точным измерением выступающих частей, таких как переходные штыри и концевая часть лонжерона, а затем результаты замеров используются при изготовлении посадочных мест в многочисленных сменных концевых элементах, отличающихся друг от друга различной геометрией, весом, центровкой, с последующей сборкой регулярной части с любым из сменных концевых элементов при помощи разборного винтового соединения. Технический результат заключается в возможности получения различных аэродинамических характеристик на базе одной лопасти, повышении надежности и сокращении времени изготовления испытаний лопастей. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 14 ил.

 

Изобретение относится к конструкции лопастей, в частности аэродинамических моделей воздушных винтов, предназначенных для испытаний в аэродинамических трубах.

При испытании в аэродинамических трубах перспективных образцов аэродинамических моделей воздушных винтов, в частности несущих винтов вертолетов, возникает несколько сложных проблем. Одна из этих проблем связана с проведением многочисленных поисковых экспериментов в определенные временные сроки, цель которых - определение наилучших аэродинамических характеристик всей лопасти путем изменения геометрических и динамических характеристик отдельных участков лопасти. Как правило, такие участки, которые внешне выглядят одинаково, могут отличаться друг от друга различной круткой, длиной хорды, весом, углом стреловидности, жесткостью. Другая проблема связана с обеспечением необходимого запаса прочности, равного не менее 4, что соответствует требованиям к объектам аэродинамического эксперимента. Третья проблема связана с получением управляемых жесткостных и весовых характеристик лопасти. Эти проблемы приводят к тому, что большое количество разных видов испытаний превращает процесс в длительную процедуру, связанную с изготовлением большого количества сложной и крупногабаритной технологической оснастки, а повышенный коэффициент запаса в испытываемых образцах предполагает использование в конструкции большого количества легких высокопрочных материалов.

Сегодня, чтобы реализовать изготовление всех запланированных вариантов конструкции, можно изготовить небольшое количество крупногабаритной оснастки для изготовления неизменяющихся элементов лопасти, а для изготовления сменных элементов изготовить достаточно большое количество мелкой оснастки. Далее, в конструкции аэродинамических моделей лопастей следует использовать различные высокопрочные полимерные композиционные материалы (ПКМ) и клееболтовые соединения. Изготовленные по этому принципу лопасти аэродинамической модели воздушного винта со сменными концевыми элементами становятся безопасными, так как имеют повышенный коэффициент запаса прочности и позволяют относительно недорого и быстро изменять свои геометрические и динамические характеристики в широком диапазоне геометрических величин в процессе аэродинамического эксперимента.

Сравнение представленной конструкции и способов изготовления проводилось с различными аналогами лопастей вертолетов.

Известна конструкция, такая как лопасть аэродинамической модели воздушного винта и способ ее изготовления (патент RU 2444716 C1 от 10.03.2012, МПК G01M 9/08), включающая обшивки с усилениями, носовые накладки, лонжерон, заполнители хвостовой секции, противофлаттерный груз.

Лопасть вертолета (патент US №5346367 от 13.09.1994, МПК B63H 1/26; B63H 6/06; B63H 7/02; F01D 5/13) включает лонжерон из ПКМ, хвостовой и центральный отсеки из сотопласта, обшивки из ПКМ, балансировочный груз.

Лопасть вертолета (патент US №4935277 от 19.06.1990, МПК B32B 3/26; B64C 11/06) включает в себя лонжерон из ПКМ, хвостовой и центральный отсеки из пенопласта, обшивки из ПКМ, продольные стрингеры из ПКМ, балансировочный груз, противоабразивную накладку.

Известна лопасть вертолета (патент US №5041182 от 20.08. 1991, МПК B29C 65/02), включающая в себя лонжерон, заполненный легким материалом, хвостовую секцию, включающую обшивки из ПКМ и заполнитель из пенопласта, балансировочный груз.

Лопасть вертолета (патент US №3967996 от 06.07.1976, МПК B29C 17/00; B29C 27/00; B64C 27/04) включает в себя лонжерон из ПКМ, обшивки из ПКМ, балансировочный груз, противоабразивную накладку, хвостовой заполнитель из сотопласта.

Известна лопасть (патент РФ №2230004 от 10.06.2004, МПК B64C 27/46), выполненная из ПКМ в виде полого лонжерона из ПКМ, с носовым грузом, хвостовой секцией и законцовкой.

Лопасть вертолета (патент US №4316701, от 23.02.1982 МПК B64C 27/46) содержит лонжерон из ПКМ, обшивки из ПКМ, балансировочный груз, абразивную накладку, хвостовой заполнитель из сотопласта.

Недостатками перечисленных конструкций являются: невозможность многократно изменять профиль лопасти в районе концевого элемента, невозможность управлять упругими и весовыми характеристиками лопасти, искусственно вводить лопасть во флаттер.

Наиболее близкой к разработанной лопасти аэродинамической модели является лопасть (патент US 6976829 B2 от 20.01.2005, МПК F01D 5/18) из композиционного материала, содержащая регулярную часть, состоящую из обшивок, лонжерона и заполнителя, сменный концевой элемент, состоящий из обшивок и заполнителя, носовую противоабразивную оковку.

Недостатками данной лопасти являются: невозможность менять различные концевые элементы без разрушения.

Наиболее близким к способу изготовления разработанной лопасти аэродинамической модели является способ, описанный в патенте US 6976829 B2 от 20.01.2005, МПК F01D 5/18. Согласно описанию способа изготавливается регулярная часть лопасти с лонжероном, выступающим из нее на определенное расстояние. Далее изготавливаются обшивки концевой части, носовая накладка, передний и задний заполнители концевой части и небольшой концевой лонжерон, который имеет внешнюю и внутреннюю поверхность. Внешняя поверхность концевого лонжерона соответствует внутренней поверхности обшивок и заполнителей концевой части в районе приклейки, а внутренняя поверхность соответствует наружной поверхности выступающего из регулярной части лопасти участка лонжерона. Для усиления места стыка концевой части с регулярной частью лопасти используется дополнительная носовая накладка, которая приклеивается одновременно и на регулярную часть и на концевую часть лопасти.

Недостатками данного способа изготовления являются: невозможность менять различные концевые элементы без разрушения носовой накладки, лонжерона концевой части, обшивок и заполнителя, так как все соединения производятся на клее. Для обеспечения плотного соединения концевой лонжерон должен быть отформован в специальной технологической оснастке. К недостаткам можно отнести то, что носовая накладка концевой части, приклеенная непосредственно на носовую часть регулярной части лопасти, искажает плавный профиль лопасти. К недостаткам относится отсутствие светодиодов и электрических проводов на концевой части лопасти.

Задача изобретения являются - проведение аэродинамических испытаний перспективных лопастей различной конфигурации и сложности без изготовления большого количества цельных лопастей для сокращения сроков их изготовления и испытания.

Технический результат заключается в возможности получения различных аэродинамических характеристик на базе одной лопасти, повышении надежности и сокращении времени изготовления и испытания лопастей.

Технический результат достигается тем, что в лопасти аэродинамической модели воздушного винта из композиционного материала, содержащей регулярную часть, состоящую из обшивок с носовыми накладками, лонжерона и вкладыша, и сменный концевой элемент, состоящий из обшивок и вкладыша, концевая часть лонжерона выполнена с небольшим занижением по высоте профиля лопасти, а регулярная часть в концевой зоне имеет несколько выступающих переходных штырей, причем обшивки регулярной части и сменного концевого элемента содержат платики с отверстиями, часть которых содержит резьбовые втулки, кроме того, профиль носовой зоны обшивок регулярной части выполнен с занижением, в которое установлены носовые накладки.

Технический результат достигается тем, что лонжерон содержит силовой узел и сборные вкладыши, позволяющие изменять упругие характеристики лонжерона.

Технический результат достигается также тем, что лопасть содержит электрические провода и светодиоды, а между регулярной частью лопасти и съемным концевым элементом установлен электрический разъем.

Технический результат достигается тем, что сменный концевой элемент может иметь различные веса и геометрическую форму, причем место стыковки регулярной части и сменного концевого элемента может иметь как плавный переход от одной поверхности к другой, так и ступенчатый.

Технический результат достигается тем, что в лопасти аэродинамической модели воздушного винта профиль носовой зоны обшивок сменного концевого элемента выполнен с занижением, в которое установлены носовые накладки.

Технический результат достигается тем, что крепежные штыри имеют различную форму в зависимости от местоположения и формы съемного концевого элемента, причем их толщина находится в пределах 0,25÷0,55 толщины профиля регулярной части, а ширина - 0,08÷2,5 хорды профиля лопасти в месте стыковки, и содержит на конце отверстие с металлической втулкой.

Технический результат достигается тем, что крепежные штыри с одного конца имеют утолщение в виде уклона-расширения, причем другой конец выполнен с постоянным сечением.

Технический результат достигается тем, что в способе изготовления лопасти, заключающемся в изготовлении обшивок регулярной части лопасти и сменных концевых элементов, вкладышей, противофлаттерных грузов регулярной части лопасти и сменного концевого элемента, лонжерона и носовых накладок регулярной части, по отдельности изготавливают элементы регулярной части лопасти и переходные штыри, затем скрепляют их в неразъемное соединение, причем в процессе формования верхней и нижней обшивок регулярной части лопасти и сменных концевых элементов на их внутренних поверхностях одновременно из того же материала формуют технологические платики с последующим фрезерованием в отформованных платиках коробчатых площадок, после чего проводят точное измерение линейных и угловых размеров базовых поверхностей переходных штырей и концевой части лонжерона относительно внешней поверхности регулярной части лопасти, полученные величины замеров используют для создания стыковочных поверхностей на технологических платиках концевых сменных элементов, а носовую часть обшивок регулярной части выполняют с занижением под носовые накладки.

Технический результат достигается тем, что в процессе формования на наружных поверхностях обшивок сменных концевых элементов выполняют конические углубления под крепежный винт и резьбовую втулку, а носовую часть обшивок сменных концевых элементов выполняют с занижением под носовые накладки.

Технический результат достигается тем, что в лопасти укладывают электрические провода и светодиоды, а между регулярной частью лопасти и съемным концевым элементом устанавливают электрический разъем.

Фиг.1 Общий вид лопасти со сменными концевыми элементами.

Фиг.2 Принципиальная схема крепления концевых элементов на регулярной части лопасти.

Фиг.3 Варианты плавного и ступенчатого переходов от регулярной части лопасти к сменному концевому элементу.

Фиг.4 Состав основных элементов регулярной части лопасти.

Фиг.5 Принципиальная конструкция сменного концевого элемента.

Фиг.6 Типовая схема фиксации сменного концевого элемента с переходным штырем.

Фиг.7 Общая конструкция лонжерона.

Фиг.8 Сечение лопасти в комлевой части.

Фиг.9 Сечение лопасти в средней части.

Фиг.10 Схема изготовления обшивок регулярной части лопасти.

Фиг.11 Схема базирования переходного штыря на обшивке регулярной части лопасти.

Фиг.12 Схема изготовления обшивок сменных концевых элементов.

Фиг.13 Сечение концевого элемента в районе фиксации с переходными штырями.

Фиг.14 Схема соединения переходного штыря с концевым элементом, имеющим малую толщину профиля.

Лопасть аэродинамической модели воздушного винта состоит из регулярной части 1 и установленного на нее сменного концевого элемента 2 (Фиг.1). Для установки концевого элемента 2 на конце регулярной части 1 лопасти имеются переходные штыри 3, небольшая часть лонжерона 4, место стыковки 5, электрический разъем 6 (Фиг.2). Сменные концевые элементы 2 соединяются с регулярной частью 1 лопасти и закрепляются с помощью винтов 7. Регулярная часть пера лопасти имеет постоянный вес и геометрическую форму, в то время как сменные концевые элементы могут иметь различные веса и геометрическую форму в зависимости от исследуемых вариантов лопасти. Место стыковки у регулярной части и сменного концевого элемента может обеспечивать как плавный переход 8 от одной поверхности к другой, так и ступенчатый 9 (Фиг.3).

Регулярная часть лопасти включает в себя: лонжерон 4, носовую многосекционную накладку 10, триммерную пластину 11, верхнюю обшивку 12, нижнюю обшивку 13, заполнитель носовой части 14, заполнитель хвостовой секции 15, противофлаттерные грузы 16, концевую нервюру 17 с микровыключателем 18, электрические провода 19, электрический разъем 6, грузы, провоцирующие флаттер 20 (Фиг.4). Триммерная пластина является необязательным элементом конструкции лопасти.

Сменные концевые элементы в свою очередь представляют собой конструкцию, состоящую из: верхних 21 и нижних 22 обшивок, с носовыми накладками и крепежными отверстиями 23 для стыковки с переходными штырями 3 регулярной части лопасти, светодиодов 24, электрических проводов 25, электрического разъема 26, противофлаттерных грузов 27, легких заполнителей 28 (Фиг.5). Крепежные отверстия 23 выполняются в специальных платиках 29, отформованных как целое с обшивками. Сменные концевые элементы могут выполняться как с носовыми накладками, так и без них в зависимости от геометрической формы, определяемой поставленной задачей.

Для надежного закрепления концевых элементов используется винтовое соединение, включающее в себя металлические винты 7, гладкие втулки 30, запрессованные на клее в переходных штырях 3 регулярной части 1, и резьбовые втулки 31, запрессованные в платики 29 нижней обшивки концевых элементов (Фиг.6). После каждого испытания сменные концевые элементы могут сниматься для замены или доработки, а затем многократно повторно устанавливаться на прежнее место регулярной части пера лопасти.

Лонжерон 4 с заданными жесткостными и весовыми характеристиками собран на клее из нескольких элементов (Фиг.7). Однонаправленные предварительно растянутые слои 32 высокопрочного ПКМ, например стеклопластика, огибают в комлевой части силовой узел 33 таким образом, чтобы внешняя поверхность слоев 32 образовала контур, соответствующий обшивкам пера лопасти в комлевой зоне. Для этого на внешней стороне силового узла 33 отфрезерована канавка соответствующей формы. Количество однонаправленных слоев 32 рассчитывается из условия выдерживания необходимого запаса прочности центробежной нагрузки, возникающей в процессе вращения лопасти воздушного винта. Силовой узел 33 фрезеруется из высокопрочного полимерного композиционного материала таким образом, чтобы верхняя и нижняя поверхности соответствовали внутренней поверхности обшивок лопасти, а размер крепежных отверстий соответствовал необходимой прочности соединения с втулкой воздушного винта (Фиг.8).

В пространство между верхними и нижними однонаправленными слоями 32 лонжерона 4 вклеиваются вкладыши 34 и 35 из отвержденного полимерного композиционного материала, которые воспринимают нагрузки лопасти на кручение и изгиб. Внутри каждого вкладыша закреплены на клее заполнители 36 из легкого вспененного полимерного материала. Заполнители 36 в процессе прессового формования вкладышей 34 и 35 выполняют функцию упругого пуансона, передающего равномерное давление на весь объем полимерного композиционного материала, из которого изготовлены вкладыши 34 и 35. Благодаря равномерному давлению со стороны заполнителей 36 вкладыши 34 и 35 получаются легкими, прочными и имеют требуемые характеристики по жесткости и упругости. Изменяя толщину вкладышей 34 и 35 на этапе сборки лонжерона, изменяют местоположение оси жесткости лонжерона и положение оси жесткости всего пера лопасти.

Для дополнительного увеличения прочности крепежных отверстий комлевой зоны в силовом узле 33 установлены металлические втулки 37 (Фиг.9).

Изменение положения центра тяжести лопасти можно достичь установкой на задней кромке регулярной части лопасти грузов 20, провоцирующих флаттер. Этими грузами можно изменить и местоположение оси жесткости лопасти.

Концевая часть лонжерона представляет собой небольшой участок, выступающий за границу регулярной части на длину, достаточную для того, чтобы соединиться с внутренним профилем съемной концевой части, при условии, что поверхность внутреннего пространства в районе лонжерона одинаковая для всех вариантов съемных концевых частей. В том случае, когда поверхность концевой части лонжерона не соответствует внутренней поверхности съемных концевых частей, то концевая часть лонжерона выполняется с небольшим занижением по высоте профиля лопасти, а внутри каждого съемного концевого элемента выполняются платики 29, обеспечивающие стыковку лонжерона и съемного концевого элемента. Как правило, платики 29 выполняются в процессе формования обшивок концевых съемных элементов из того же тканного полимерного композиционного материала, что используется в обшивках, а после формования платики дорабатываются фрезерованием, чтобы обеспечить плотное соединение обшивок с концевой частью лонжерона.

Поперечное сечение переходных штырей 3 может быть различным в зависимости от кривизны профиля места стыковки. Та часть переходных штырей, которая соединяется с посадочными гнездами съемных концевых элементов, выполняется с постоянным сечением и имеет сквозное отверстие, куда запрессовывается металлическая цилиндрическая втулка 30. Для надежного крепления сменных концевых элементов используют толщину переходных штырей в диапазоне от 0,25 до 0,65 толщины профиля лопасти в данном сечении, а ширину штыря выбирают из расчета 0,08-0,25 хорды профиля.

Способ изготовления лопасти аэродинамической модели воздушного винта со сменными концевыми элементами выполняется в определенной последовательности. Вначале по отдельности изготавливаются элементы регулярной части лопасти и переходные штыри, затем они скрепляются в неразъемное соединение. После этого производятся точные замеры выступающих переходных штырей, установленных в регулярной части пера лопасти, и только после этого с учетом реальных посадочных размеров изготавливаются сменные концевые элементы.

В процессе изготовления верхних и нижних обшивок регулярной части в концевой зоне внутренней поверхности обшивок производится формование платиков 38 из того же тканного полимерного композиционного материала, что используется в обшивках. Размеры и количество платиков определяется в зависимости от нагрузок, возникающих в результате вращения лопасти, а также от размеров съемных концевых элементов. После формования в матрице 39 платиков 38 совместно с обшивками платики подвергаются дополнительному фрезерованию, для получения коробчатых площадок 40 под переходные штыри 3 (Фиг.10). Крепежные штыри 3 с одного конца имеют утолщенную часть 41 в виде уклона-расширения, а другой конец выполнен с постоянным сечением (Фиг.11).

На площадки 40 вклеиваются переходные штыри 3 таким образом, чтобы получилось неразъемное соединение концевой части лопасти после приклейки лонжерона, заполнителя свободного пространства и склейки верхней обшивки с нижней. В процессе формования обшивок регулярной части носовую часть выполняют с занижением под носовые накладки.

В процессе изготовления верхних и нижних обшивок сменных концевых элементов на внутренней поверхности обшивок производится формование платиков 29 из того же тканного полимерного композиционного материала, что используется в обшивках. Размеры и количество платиков 29 определяется в зависимости от нагрузок, возникающих в результате вращения лопасти и геометрии сменных концевых элементов. Для обеспечения более прочного места под установку крепежных винтов в верхних обшивках 21 в процессе их формования выполняются технологические углубления, соответствующие геометрии нижней части головки крепежного винта. В нижних обшивках выполняются технологические углубления, соответствующие геометрии конического ободка крепежной втулки. Для этого в матрице 42 обрабатываются отверстия, куда перед укладкой заготовок на обшивки из ткани, пропитанной связующим, устанавливаются технологические вкладыши 43 в виде пальцев, имеющих головку с поверхностью, аналогичной поверхности головки винта 7 или резьбовой крепежной втулки 31. Технологические вкладыши 43 позволяют сформировать точные технологические углубления на наружной стороне обшивок. Благодаря отформованным технологическим углублениям не разрушаются обшивки 21 и 22 под конической головкой винта 7 и резьбовой крепежной втулки 31 и тем самым обеспечивается большая прочность обшивок. Также благодаря отформованным технологическим углублениям обеспечивается потайное фиксирование головок крепежных винтов 7, что способствует лучшей аэродинамике сменного концевого элемента.

После формования в матрице 42 платиков 29 они подвергаются дополнительному фрезерованию, для получения коробчатых площадок 44 под переходные штыри 3 (Фиг.12). На площадках 44 нижней обшивки 22 сменных концевых элементов сверлятся отверстия, куда вклеиваются крепежные втулки 31. При этом центр отверстия втулки 31 совпадает с центром отформованного технологического углубления на внешней стороне нижней обшивки 22. Нижняя часть крепежных втулок 31 имеет конический ободок, соответствующий геометрии углубления в обшивке. Благодаря необходимой площади конического ободка и точной установке по внешней поверхности втулок обеспечивается надежное клеевое соединение втулки 31 и обшивки 22 сменного концевого элемента для стыковки с регулярной частью лопасти. В процессе формования носовую часть обшивок могут выполнять с занижением под носовые накладки в зависимости от геометрической формы сменного концевого элемента.

Заполнение свободного пространства съемного концевого элемента выполняется легким полимерным материалом 28, который сначала фрезеруется на станке с числовым программным управлением, а затем приклеивается к обшивкам 21 и 22 таким образом, чтобы получилось неразъемное соединение (Фиг.13). В заполнителе 28 фрезеруется канал 45, куда укладываются электрические провода 25 для подвода электрического тока к светодиоду 24. Завершает сборку съемного концевого элемента приклейка носовой накладки 46 на специальное занижение в обшивках 21 и 22. Для стыковки съемного концевого элемента, имеющего толщину профиля, например в хвостовой части, равную толщине переходного штыря, применяется соединение, изображенное на Фиг.14.

Таким образом, разработанная конструкция лопасти со сменными концевыми элементами и предложенный способ изготовления позволяют реализовать лопасть аэродинамической модели воздушного винта с различными сменными концевыми элементами, имеющими в соединении необходимый коэффициент запаса прочности, а также обеспечить возможность изменения весовых и жесткостных характеристик модели воздушного винта. Это позволяет сократить сроки и стоимость изготовления лопастей самой различной конфигурации и сложности, а также повысить их надежность при испытаниях в аэродинамических трубах.

1. Лопасть аэродинамической модели воздушного винта из полимерного композиционного материала, содержащая регулярную часть, состоящую из обшивок с носовыми накладками, лонжерона и вкладыша, и сменный концевой элемент, состоящий из обшивок и вкладыша, отличающаяся тем, что концевая часть лонжерона выполнена с небольшим занижением по высоте профиля лопасти, а регулярная часть в концевой зоне имеет несколько выступающих переходных штырей, причем обшивки регулярной части и сменного концевого элемента содержат платики с отверстиями, часть которых имеет резьбовые втулки, кроме того, профиль носовой зоны обшивок регулярной части выполнен с занижением, в которое установлены носовые накладки.

2. Лопасть аэродинамической модели воздушного винта по п.1, отличающаяся тем, что лонжерон содержит силовой узел и сборные вкладыши.

3. Лопасть аэродинамической модели воздушного винта по п.1, отличающаяся тем, что лопасть содержит электрические провода и светодиоды, а между регулярной частью лопасти и съемным концевым элементом установлен электрический разъем.

4. Лопасть аэродинамической модели воздушного винта по п.1, отличающаяся тем, что сменный концевой элемент может иметь различные веса и геометрическую форму, причем место стыковки регулярной части и сменного концевого элемента может иметь как плавный переход от одной поверхности к другой, так и ступенчатый.

5. Лопасть аэродинамической модели воздушного винта по п.1, отличающаяся тем, что профиль носовой зоны обшивок сменного концевого элемента выполнен с занижением, в которое установлены носовые накладки.

6. Лопасть аэродинамической модели воздушного винта по п.1, отличающаяся тем, что крепежные штыри имеют различную форму в зависимости от местоположения и формы съемного концевого элемента, причем их толщина находится в пределах 0,25÷0,65 толщины профиля регулярной части, а ширина - 0,08÷0,25 хорды профиля лопасти в месте стыковки, и содержит на конце отверстие с металлической втулкой.

7. Лопасть аэродинамической модели воздушного винта по п.5, отличающаяся тем, что крепежные штыри с одного конца имеют утолщение в виде уклона-расширения, причем другой конец выполнен с постоянным сечением.

8. Способ изготовления лопасти модели воздушного винта из полимерного композиционного материала, заключающийся в изготовлении обшивок, вкладышей, противофлаттерных грузов регулярной части лопасти и сменного концевого элемента, лонжерона и носовых накладок регулярной части, отличающийся тем, что по отдельности изготавливают элементы регулярной части лопасти и переходные штыри, затем скрепляют их в неразъемное соединение, причем в процессе формования верхней и нижней обшивок регулярной части лопасти и сменных концевых элементов на их внутренних поверхностях одновременно из того же материала формуют платики с последующим фрезерованием в отформованных платиках коробчатых площадок, после чего проводят точное измерение линейных и угловых размеров базовых поверхностей переходных штырей и концевой части лонжерона относительно внешней поверхности регулярной части лопасти, полученные величины замеров используют для создания стыковочных поверхностей на платиках концевых сменных элементов, а носовую часть обшивок регулярной части выполняют с занижением под носовые накладки.

9. Способ изготовления лопасти по п.8, отличающийся тем, что в процессе формования на наружных поверхностях обшивок сменных концевых элементов выполняют конические углубления под крепежный винт и резьбовую втулку, а носовую часть обшивок сменных концевых элементов выполняют с занижением под носовые накладки.

10. Способ изготовления лопасти по п.8, отличающийся тем, что в лопасти укладывают электрические провода и светодиоды, а между регулярной частью лопасти и съемным концевым элементом устанавливают электрический разъем.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к авиационной технике и касается экспериментальных исследований проблем аэроупругости летательных аппаратов (ЛА) в аэродинамических трубах.

Изобретение относится к области экспериментальной аэродинамики, в частности к исследованию проблем аэроупругости летательных аппаратов в области авиационной техники, а именно к разработке моделей для аэродинамических труб.

Изобретение относится к области аэродинамики и может быть использовано при исследованиях характеристик аэродинамических моделей (АДМ) транспортных средств. .

Изобретение относится к области аэродинамики и может быть использовано при изготовлении аэродинамической модели (АДМ) транспортного средства (ТС), например самолетов, ракет, автомобилей, железнодорожного транспорта и т.д.

Изобретение относится к конструкции и способу изготовления лопастей аэродинамических моделей воздушных винтов при испытаниях в аэродинамических трубах. .

Изобретение относится к линейному исполнительному механизму, в частности для дистанционного управления регулируемыми компонентами аэродинамических моделей. .

Изобретение относится к области аэродинамики и может быть использовано при изготовлении аэродинамических моделей (АДМ) транспортных средств, например самолетов, ракет, автомобилей, железнодорожного транспорта и т.д.

Изобретение относится к области аэродинамических испытаний для измерения аэродинамических сил, действующих на уменьшенную в масштабе модель летательного аппарата в аэродинамической трубе в процессе экспериментального определения летно-технических и тягово-экономических характеристик летательных аппаратов.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям и способам изготовления лопастей воздушных винтов. Лопасть (10) винта турбовинтового двигателя летательного аппарата включает конструкцию (20) с аэродинамическим профилем, содержащую, по меньшей мере, одно волокнистое усиление, полученное посредством трехмерного тканья нитей, и уплотненное матрицей, и формообразующую деталь (140) определенной формы из жесткого ячеистого материала.

Изобретение относится к воздушным винтам, гребным винтам и лопастям винтов ветродвигателей. Лопасть с плоским или цилиндрическим местом крепления к ступице винта имеет закладные металлические детали для болтов крепления в виде цилиндрических втулок, от которых идут жгуты волокон армирующего материала, огибающие эти втулки.

Изобретение относится к изготовлению изделий из пластиков для авиационной техники. .

Изобретение относится к конструкции лопастей воздушных винтов летательных аппаратов, в частности лопасти рулевого винта вертолета, выполненной из композиционных материалов.

Изобретение относится к авиационной технике и, в частности, касается создания лопастей винтов из композиционных материалов. .

Изобретение относится к области ветроэнергетических установок и может быть использовано при проектировании и изготовлении ветроэнергетических установок. .

Изобретение относится к авиационной технике и касается лопастей несущих и рулевых винтов вертолетов. Лопасть из композиционных материалов (КМ) изготавливается формованием в пресс-форме в полный профиль ее наружных поверхностей и включает в себя высокопрочные элементы конструкции, заполнитель внутренних полостей из легких материалов, балансировочные грузы, нагревательную накладку, антиабразивную оковку, элементы крепления и аэродинамические обтекатели и триммеры. Конструкция лопасти имеет безлонжеронную компоновку, и на всей длине лопасти ее силовой каркас состоит из высокопрочной оболочки, собранной из продольно расположенных пакетов листов волокнистых КМ. Во все свободные внутренние полости лопасти также на всей ее длине установлен заполнитель в виде вкладышей из пористых материалов. Внутренние вкладыши, а также антиабразивная оковка, установленная на передней кромке лопасти непрерывно по всей ее длине, выполняют одновременно функции конструктивных элементов лопасти и технологических компонентов в способе ее изготовления. Достигается простота конструкции лопасти, минимальное количество технологической оснастки, высокая стабильность свойств конструкции при повторяемости процесса прессования, максимальная точность наружной геометрии лопасти. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к конструкции и способу изготовления лопастей аэродинамических моделей воздушных винтов, применяющихся для испытаний в аэродинамических трубах. Конструкция лопасти включает в себя регулярную часть, имеющую постоянный вес и геометрическую форму, и различные сменные концевые элементы. На конце регулярной части лопасти имеются переходные штыри, небольшая часть лонжерона, место стыковки, электрический разъем. Регулярная часть пера лопасти включает в себя: носовую многосекционную накладку, лонжерон с заданными жесткостными и весовыми характеристиками, верхнюю и нижнюю обшивку, заполнитель носовой части, заполнитель хвостовой секции, противофлаттерные грузы, концевую нервюру с микровыключателем, электрические провода, электрический разъем, грузы, провоцирующие флаттер. Сменные концевые элементы представляют собой конструкцию, состоящую из верхних и нижних обшивок, крепежных отверстий для стыковки с переходными штырями регулярной части лопасти, светодиодов, электрических проводов, электрического разъема, противофлаттерных грузов, легких заполнителей. Способ заключается в следующем: вначале изготавливается регулярная часть пера лопасти с обязательным точным измерением выступающих частей, таких как переходные штыри и концевая часть лонжерона, а затем результаты замеров используются при изготовлении посадочных мест в многочисленных сменных концевых элементах, отличающихся друг от друга различной геометрией, весом, центровкой, с последующей сборкой регулярной части с любым из сменных концевых элементов при помощи разборного винтового соединения. Технический результат заключается в возможности получения различных аэродинамических характеристик на базе одной лопасти, повышении надежности и сокращении времени изготовления испытаний лопастей. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 14 ил.

Наверх