Способ сборки крыла из полимерного композиционного материала



Способ сборки крыла из полимерного композиционного материала
Способ сборки крыла из полимерного композиционного материала
Способ сборки крыла из полимерного композиционного материала

 


Владельцы патента RU 2613661:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) (RU)

Изобретение относится к авиастроению. Способ сборки крыла из полимерного композиционного материала заключается в соединении носовой, хвостовой средней частей (1,2,3) крыла полками лонжеронов (4) с верхней и нижней панелями болтами (7) и гаечных профилей (6) с плавающими самоконтрящимися гайками из алюминиевых сплавов. Вначале производят болтовое или клееболтовое крепление лонжеронов (4) и панелей (5) средней части (3) крыла болтами (7). Осуществляют одновременно постановку гаечных профилей (6) и крепление полок лонжеронов (4) с панелями (5), производя и завершая тем самым сборку средней части крыла 3, а затем так же при помощи болтов 8. На оставшейся части плавающих самоконтрящихся гаек профилей (6) выполняют установку болтов (8), производя соединение носовой и хвостовой частей (1,2) крыла со средней частью крыла (3). Болты (8) устанавливают в оставшуюся часть гаечных профилей (6) в промежутках между болтами (7) с гайками крепления лонжеронов (4) и панелей (5) средней части крыла. Изобретение направлено на упрощение процесса сборки путем уменьшения технологических операций. 4 ил.

 

Изобретение относится к авиастроению, а именно к конструктивным элементам крыльев, и, в частности, касается способов сборки конструкции крыла беспилотного летательного аппарата (БПЛА) из полимерного композиционного материала (ПКМ).

Известен «Способ сборки крыла самолета», в котором отдельно собирается средняя часть крыла, носовая и хвостовая части крыла, затем сборку носовой и хвостовой частей со средней производят с помощью болтов и гаечных профилей, которые крепят к полкам лонжеронов средней части крыла при помощи клепаного соединения, изд. «Самолет Ил-62М. Иллюстрированный каталог деталей и узлов, раздел 57».

Недостатком данного способа сборки является то, что при стыковке носовой и хвостовой частей крыла со средней частью крыла требуется произвести дополнительную операцию постановки гаечных пластин, при этом их крепление осуществляют при помощи крепежных деталей, как правило, заклепок, количество которых пропорционально количеству гаек в пластине и при этом крепление профиля служит только для его удержания на полке лонжерона, что приводит к наличию большого количества крепежных деталей, входящих в конструкцию, но не несущих никакой нагрузки, в итоге это приводит к увеличению массы летательного аппарата, к увеличению технологических операций, тем самым увеличивая трудоемкость и удлиняя цикл сборки крыла.

Известен «Способ сборки крыла самолета», где носовую и хвостовую части крыла, в частности центроплана, состоящего из кессона, носовой и хвостовой частей, собранные отдельно, стыкуют с кессоном при помощи болтов и плавающих самоконтрящихся анкерных гаек гаечного профиля, прикрепленного к внешним частям полок переднего и заднего лонжеронов кессона соответственно, изд. «Самолет Ан-24: Конструкция и эксплуатация» авторов: Черненко Ж.С., Лагосюк Г.С., Горовой Б.И. - М.: Транспорт, 1978, 311 с., ил., табл. (стр. 36, рис. 29).

Недостатком данного способа сборки является то, что при стыковке носовой и хвостовой частей крыла со средней частью крыла требуется произвести дополнительную операцию постановки гаечных профилей, при этом крепление профиля осуществляют при помощи крепежных деталей, как правило заклепок, количество которых зависит от количества гаек в профиле. Так как крепление профиля осуществляется к специальной полке лонжерона и не участвует в передаче нагрузок от носовой и хвостовой частей к кессону, то очевидно, после того как носовая и хвостовая части установлены при помощи гаечного профиля, заклепки становятся балластом в конструкции крыла, увеличивая тем самым его массу;

- наличие большого количества дополнительных крепежных деталей, входящих в конструкцию, приводит к увеличению технологических операций, тем самым усложняя производство и увеличивая трудоемкость и цикл сборки крыла;

- наличие дополнительных отверстий, которые являются концентратами напряжений, снижают ресурс конструкции при прочих равных условиях.

Решаемой технической задачей изобретения является упрощение процесса сборки крыла летательного аппарата (ЛА) путем уменьшения технологических операций, снижающих трудоемкость изготовления и сокращающих цикл сборки, а в целом повышение технологичности способа сборки крыла из композиционного материала.

Технический результат достигается тем, что в способе сборки крыла из полимерного композиционного материала, заключающемся в соединении носовой, хвостовой частей со средней частью крыла, ее верхней и нижней панелями с полками лонжеронов и креплении их при помощи гаечных профилей из алюминиевых сплавов с плавающими самоконтрящимися гайками и болтами, согласно которому, вначале производят болтовое или клееболтовое крепление лонжеронов и панелей средней части крыла между собой при помощи болтов и размещенных на полках лонжеронов профилей из алюминиевых сплавов с плавающими самоконтрящимися гайками, расположенными внутри профиля с заданным шагом L, соответствующему стандартному ряду профилей из алюминиевых сплавов, при этом установку болтов выполняют с шагом 2L, т.е. через одну плавающую самоконтрящуюся гайку, причем осуществляют одновременно постановку гаечных профилей и крепление полок лонжеронов с панелями, производя и завершая тем самым сборку средней части крыла, а затем так же при помощи болтов и оставшейся части плавающих самоконтрящихся гаек тех же профилей выполняют установку болтов с шагом 2L, производя соединение носовой и хвостовой частей крыла со средней частью крыла, а болты устанавливают в оставшуюся часть гаечных профилей в промежутках между установленными в этих профилях болтами с гайками крепления лонжеронов и панелей средней части крыла.

Новым является:

Предлагаемое решение позволяет повысить технологичность процесса сборки и уменьшить трудоемкость изготовления путем исключения отдельной операции постановки гаечного профиля к скрепляемым деталям при помощи дополнительного крепежа, как это предусмотрено стандартом на гаечный профиль, при этом в случае клееболтового соединения лонжерона и панели обеспечивается более равномерная нагрузка на отдир клеевого шва, что благоприятно сказывается на ресурсе конструкции, также как и исключение отверстий, необходимых для установки дополнительного крепежа.

Для пояснения технической сущности рассмотрим фигуры, на которых представлено:

Фиг. 1 - общий вид крыла летательного аппарата;

фиг. 2 - поперечный разрез крыла;

фиг. 3 - соединение составных частей крыла;

фиг. 4 - разрез пояса соединения составных частей крыла,

где:

1 - носовая часть крыла;

2 - хвостовая часть крыла;

3 - средняя часть крыла;

4 - лонжероны;

5 - панели;

6 - стандартные профили с плавающими самоконтрящимися гайками из алюминиевых сплавов;

7 - болты крепления лонжеронов и панелей;

8 - болты крепления носовой и хвостовой частей со средней частью.

Осуществление процесса сборки крыла летательного аппарата из композиционного материала:

состоящего из носовой части крыла 1, хвостовой части 2, средней части 3, включающей лонжероны 4, панели 5, стандартные профили по типу ОСТ1 37008-80 из алюминиевых сплавов с плавающими самоконтрящимися гайками 6, и болтов 7 и 8. Носовая 1, хвостовая 2 и средняя 3 части крыла представляют собой многослойные конструкции, изготовленные из углепластика методом вакуумного формования.

Вначале осуществляется сборка средней части крыла 3 путем крепления лонжеронов 4 с панелями 5 к средней части крыла 3 при помощи болтов 7 и стандартных профилей с плавающими самоконтрящимися гайками 6, расположенными внутри профиля с заданным шагом L, соответствующему стандартному ряду профиля из алюминиевых сплавов, при этом установку болтов 7 выполняют с шагом 2L, т.е. через одну плавающую самоконтрящуюся гайку, причем осуществляют одновременно постановку гаечных профилей 6 и крепление полок лонжеронов 4 с панелями 5, производя и завершая тем самым сборку средней части крыла 3, затем так же при помощи болтов 8 и оставшейся части плавающих самоконтрящихся гаек тех же профилей 6 выполняют установку болтов 8 с шагом 2L, производя соединение носовой части 1 и хвостовой части крыла 2 со средней частью крыла 3, а болты 8 устанавливают в оставшуюся часть гаечных профилей 6, в промежутках между установленными в этих профилях гайками с болтами 7 крепления лонжеронов 4 и панелями 5 средней части крыла 3.

По своим технико-экономическим преимуществам по сравнению с известными аналогами заявляемое техническое решение способа сборки крыла из композиционного материала позволяет упростить процесс сборки крыла путем уменьшения технологических операций, снижающих трудоемкость изготовления, а в целом повысить технологичность способа изготовления крыла с меньшим весом, меньшей трудоемкостью. Этот способ может быть использован при креплении съемных панелей и лючков, что позволяет также расширить область применения.

Способ сборки крыла из полимерного композиционного материала, заключающийся в соединении носовой, хвостовой частей со средней частью крыла, ее верхней и нижней панелями с полками лонжеронов и креплении их при помощи гаечных профилей из алюминиевых сплавов с плавающими самоконтрящимися гайками и болтами, отличающийся тем, что вначале производят болтовое или клееболтовое крепление лонжеронов и панелей средней части крыла между собой при помощи болтов и размещенных на полках лонжеронов профилей из алюминиевых сплавов с плавающими самоконтрящимися гайками, расположенными внутри профиля с заданным шагом L, соответствующему стандартному ряду профилей из алюминиевых сплавов, при этом установку болтов выполняют с шагом 2L, т.е. через одну плавающую самоконтрящуюся гайку, причем осуществляют одновременно постановку гаечных профилей и крепление полок лонжеронов с панелями, производя и завершая тем самым сборку средней части крыла, а затем так же при помощи болтов и оставшейся части плавающих самоконтрящихся гаек тех же профилей выполняют установку болтов с шагом 2L, производя соединение носовой и хвостовой частей крыла со средней частью крыла, а болты устанавливают в оставшуюся часть гаечных профилей в промежутках между установленными в этих профилях болтами с гайками крепления лонжеронов и панелей средней части крыла.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к скрепляемой конструкции и направлено на повышение жесткости соединения. Скрепляемая конструкция содержит первый элемент, выполненный с внутренней резьбой; второй элемент, выполненный с отверстием; и охватываемый винт, крепящий первый элемент и второй элемент друг с другом и включающий участок внешней резьбы и участок головки, имеющий опорную поверхность.

Изобретение относится к устройствам крепления съемных частей к корпусу. Конусный замок содержит конус с фланцем, закрепленным на отъемной части корпуса самолета, конусное гнездо с фланцем, закрепленным на корпусе самолета, болт, самоконтрящуюся гайку и пружину.

Изобретение может быть использовано для соединения заготовок или деталей, изготовленных из слоистого металлокомпозита, например алюмостеклопластика СИАЛ, содержащего алюминиевые листы и слои термопластичного композита со стекловолокнами различной структуры.

Изобретение относится к области общего и специального тяжелого машиностроения и применяется для обеспечения соединения высоконагруженных элементов механических конструкций.

Изобретение относится к общему машиностроению, в частности к газотурбинным установкам, двигателям внутреннего сгорания, где детали и их соединения работают при высокой температуре длительное время.

Изобретение относится к педальному тормозному устройству транспортного средства. Педальное тормозное устройство транспортного средства содержит корпус, прикрепленный к приборной панели, педаль тормоза, совершающую движение качения вокруг несущего вала, и несколько втулок заданного наружного диаметра и высоты, служащих в качестве распорных деталей для создания пространства между корпусом и приборной панелью, расположенных вокруг сквозного отверстия, выполненного в подложке корпуса.

Изобретение относится к устройству для механического соединения посредством поворотной оси по меньшей мере двух деталей и направлено на упрощение соединения деталей посредством поворотной оси.

Легкосъемное беззазорное крепежное соединение фланцев относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано для стягивания и жесткой фиксации фланцев полумуфт валов машин во время монтажа и ремонтов.

Изобретение относится к устройству для крепления первой детали ко второй детали, которая сама по себе прикреплена к третьей детали, и направлено на повышение качества сборки элементов конструкции.

Изобретение относится к области механосборочного производства конструкций, к которым предъявляются высокие требования надежности и ресурса при воздействии циклических нагрузок, в частности к способам соединения металлических деталей авиационных конструкций.

Изобретение относится к области авиационной техники и касается диагностики механических свойств конструкций летательного аппарата, выполненных из полимерных композиционных материалов (ПКМ), в частности касается защиты от поражения молнией.

Изобретение относится к конструктивному узлу воздушного судна. Конструктивный узел имеет элемент площади, который содержит внутренний слой и наружный слой.

Изобретение относится к сборной панели, усиленной элементом жесткости, имеющим законцовку. Сборная панель содержит панель, элемент жесткости, фитинг.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к технологиям производства многослойных панелей с легким объемным заполнителем из листового гофрированного зигзагообразного материала, и может быть использовано в самолетостроении, судостроении и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к композитной конструктивной панели задней кромки элемента летательного аппарата (ЛА). Панель задней кромки содержит верхнюю поверхность, нижнюю поверхность, заднюю кромку, соединяющую верхнюю и нижнюю поверхности.

Изобретение относится к области авиастроения. Крыло состоит из центроплана, левой и правой консоли крыла, носовой части, хвостовой части, предкрылка, элерона, интерцептора, закрылка, воздушного тормоза.

Изобретение относится к жестким оболочкам, задающим аэродинамический наружный обвод агрегата, воспринимающим продольные и поперечные нагрузки. Интегральная панель минимальной массы из полимерных композиционных материалов (КМ) для обводообразующих агрегатов летательных аппаратов (ЛА) содержит обшивку, стрингеры и поперечные пояса, изготовленные совместно с обшивкой.

Изобретение относится к конструктивным элементам крыльев и касается конструкции кессона крыла летательного аппарата (ЛА) из композиционных материалов (КМ). Кессон крыла из КМ содержит верхнюю и нижнюю стрингерные панели, передний и задний лонжероны и нервюры, делящие внутреннее пространство кессона на отсеки.

Изобретение относится к конструктивным элементам крыльев и касается конструкции кессона крыла летательного аппарата (ЛА) из композиционных материалов (КМ). Кессон крыла из КМ содержит верхнюю и нижнюю стрингерные панели.

Изобретение относится к области авиационной техники и касается разработки обтекаемых конструкций для летательных аппаратов (ЛА) из композиционных материалов (КМ), в частности крыльев и крыльевых устройств.
Наверх