Способ изготовления газонаполненных тонкостенных силовых панелей


 


Владельцы патента RU 2619315:

Публичное акционерное общество "Арсеньевская авиационная компания "Прогресс" им. Н.И. Сазыкина (ПАО ААК "ПРОГРЕСС") (RU)
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) (RU)

Изобретение относится к способам изготовления газонаполненных тонкостенных силовых панелей с ячеистым сотовым заполнителем, которые могут быть использованы в авиаконструкциях, а также при изготовлении деталей, узлов и агрегатов в машиностроении, ядерной энергетике, авиакосмической отрасли промышленности и других сферах. Cпособ предусматривает заполнение ячеистых сотоблоков гелием под избыточным давлением, блокирование гелия в полости сотоблоков и их фиксацию к обшивкам и внутренним отсекам силовой панели. Фиксацию сотоблоков осуществляют путем крепления обоих торцов сотоблока после заполнения его гелием и блокирования гелия в полости сотоблока или путем крепления одного торца сотоблока с последующим заполнением сотоблока гелием, блокированием газа в полости сотоблока и креплением второго торца сотоблока. Изобретение обеспечивает увеличение прочности и устойчивости стенок ячеистых сотоблоков за счет их подпора избыточным давлением газа гелия, находящегося в полости ячеек, что позволяет увеличивать высоту сотоблока. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к способам изготовления газонаполненных тонкостенных силовых панелей с ячеистым сотовым заполнителем, которые могут быть использованы в авиаконструкциях, а также при изготовлении деталей, узлов и агрегатов в машиностроении, ядерной энергетике, авиакосмической отрасли промышленности и других сферах.

Известен способ изготовления плоских, криволинейных тонкостенных силовых композитных панелей, в том числе многослойных [Основы авиа- и ракетостроения: учебное пособие для вузов / А.С. Чумадин, В.И. Ершов, К.А. Макаров и др. - М.: Инфра-М. 2008. - 992 с.: ил. стр. 557, стр. 672].

Согласно известному способу с целью обеспечения требуемых характеристик по форме и жесткости вышеупомянутые панели изготавливают с применением ячеистых сотоблоков, выполненных из разнообразных материалов, в том числе из металлической фольги, прочной бумаги и подходящего по требуемым свойствам пластика, а также из других материалов, обладающих необходимыми свойствами.

Все используемые в промышленности сотоблоки имеют ограничение по высоте, поскольку стенка ячейки при превышении определенного размера может потерять устойчивость и разрушиться. Поэтому для улучшения акустических параметров силовых панелей прибегают к многослойности сотовой конструкции: между сотоблоками вклеивают пористую либо мультиперфорированную перегородку. Однако при этом увеличивается масса панели, что, в свою очередь, приводит к увеличению массы всего изделия, что в ряде случаев является крайне нежелательным, например для летательных аппаратов.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ изготовления газонаполненных тонкостенных силовых панелей, предусматривающий встраивание и закрепление ячеистых сотоблоков, содержащих в полостях ячеек газ-гелий, к обшивке и внутренним отсекам силовой панели, при этом соединение ячеистых сотоблоков с панелью или ее обшивкой производится после заполнения ячеек сотоблока гелием и блокирования гелия в полости сотоблока (патент Японии JP 02-158498, 18.06.1990 г.).

Недостатком прототипа является то, что из-за малой толщины стенок ячеек невозможно улучшение звукоизоляционных и теплоизоляционных характеристик силовой панели путем увеличения высоты сотоблока, поскольку это способно привести к потере устойчивости тонкой вертикальной стенки ячейки. Улучшение изоляционных характеристик за счет многослойности, которую обеспечивают перекладыванием сотоблоков промежуточными обшивками, приводит к нежелательному утяжелению конструкции.

Задачей изобретения является создание конструкций тонкостенных силовых композитных панелей, обеспечивающих возможность увеличения высоты сотоблока, что позволит улучшать звукоизоляционные и теплоизоляционные характеристики панелей без их утяжеления.

Поставленная задача решается тем, что в способе изготовления газонаполненных тонкостенных силовых панелей, включающем заполнение ячеистых сотоблоков гелием, блокирование гелия в полости сотоблоков и их фиксацию к обшивкам и внутренним отсекам силовой панели, в отличие от прототипа, при заполнении ячеистых сотоблоков гелием его подают под избыточным давлением.

Гелий может нагнетаться при давлении, незначительно превышающем атмосферное, - лишь для вытеснения атмосферного «цехового» воздуха, содержащегося в ячейках сотоблока. Величина давления тут влияет только на скорость вытеснения. В конце технологической операции (этапа) должна быть достигнута заданная (потребная) величина давления, которая изготовителю необходима для обеспечения потребных характеристик стенки ячейки (искомый результат предложения - это наращивание высоты сотоблока).

Способ осуществляют следующим образом.

Согласно предлагаемому способу в ячейки заблаговременно сформированной серии ячеистых сотоблоков после изготовления и соответствующей подгонки нагнетают газ легче атмосферного воздуха, а именно гелий, герметизируют торцы ячеек сотоблока пленкой с обеих сторон, чтобы предотвратить утечку гелия из сотоблока и заблокировать его в ячейках. Далее газонаполненный ячеистый сотоблок встраивают и закрепляют торцами в предназначенной для него полости в силовой композитной панели, что позволяет снизить массу силовой панели (при равнозначных характеристиках по форме и жесткости конструкции по сравнению с аналогичными конструкциями, но без гелия в их ячейках).

В другом технологическом приеме ячейки сотоблока заполняют гелием после одностороннего прикрепления торца сотоблока к обшивке силовой панели, после чего герметизируют пленкой свободный торец и прикрепляют его к другой обшивке силовой панели.

Технический результат заявленного изобретения заключается в увеличении прочности, жесткости и устойчивости стенок ячеистых сотоблоков за счет их подпора избыточным давлением газа, находящегося в полости ячеек, что позволяет увеличить высоту сотоблока.

Конструкция, получаемая в результате осуществления предлагаемого способа, схематически показана на чертеже, где 1 - ячеистый сотоблок; 2 - газ гелий; 3 - герметизирующая пленка, 4 - обшивка панели.

1. Способ изготовления газонаполненных тонкостенных силовых панелей, предусматривающий заполнение ячеистых сотоблоков гелием, блокирование гелия в полости сотоблоков и их фиксацию к обшивкам и внутренним отсекам силовой панели, отличающийся тем, что при заполнении ячеистых сотоблоков гелием его подают под избыточным давлением.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что фиксацию сотоблоков к обшивкам и внутренним отсекам силовой панели осуществляют путем крепления обоих торцов сотоблока после заполнения его гелием и блокирования гелия в полости сотоблока.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что фиксацию сотоблоков к обшивкам и внутренним отсекам силовой панели осуществляют путем крепления одного торца сотоблока с последующим заполнением сотоблока гелием, блокированием газа в полости сотоблока и креплением второго торца сотоблока.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к конструкционным панелям и направлено на изготовление объемных каркасных сетчатых панелей. Способ включает формирование системы спиральных и кольцевых ребер силового набора намоткой гибкого сухого волокнистого материала (ленты, нити и ему подобного) на матрицу, размещенную на формообразующем инструменте, последующее формирование обшивочного слоя намоткой гибкого волокнистого материала поверх силового набора, последующую полимеризацию связующего и снятие панели с оправки.

Способ предназначен для изготовления композиционных силовых панелей. Способ включает формирование системы ребер силового набора каркаса намоткой гибкого волокнистого материала, пропитанного связующим, на матрицу, размещенную на оправке, последующее формирование обшивочного слоя панели намоткой гибкого волокнистого материала, пропитанного связующим, поверх силового набора каркаса, отверждение связующего и снятие панели с оправки.

Способ предназначен для изготовления силовых панелей. Способ включает формирование по обводу конструкции системы пересекающихся спиральных и кольцевых ребер силового набора намоткой гибкого волоконного материала, пропитанного связующим, на матричную систему, размещенную на оправке, последующее формирование обводообразующего обшивочного слоя намоткой гибкого волоконного материала, пропитанного связующим, поверх сформированного силового набора, отверждение связующего и снятие панели с оправки.

Изобретение относится к способу производства и усиления угла объекта, такому объекту, изготовленному из многослойной структуры с упрочненным углом, и применению усиливающего элемента.

Изобретение относится к конструкционным панелям и касается способа изготовления тонкостенных многослойных силовых панелей. .

Изобретение относится к строительству трубопроводного транспорта и используется при сварке пластмассовых труб с толщиной стенок 20 мм и более. .

Изобретение относится к технологии ремонта сооружений и касается, в частности технологии судоремонта. .

Изобретение относится к технологии изготовления панелей с интегрированным силовым набором и может быть использовано в производстве летательных и космических аппаратов.

Изобретение относится к авиации и касается созданий конструкций для летательных аппаратов (ЛА). При изготовлении отсека ЛА в виде оболочки вращения на оправку укладывают разделительный слой из резиноподобного материала со спиральными обоих направлений канавками одинаковой ширины, слоями из высокомодульных нитей вматывают в эти канавки спиральные ребра, затем наматывают обжимающую облицовку из термоусаживающего материала, термообрабатывают, удаляют облицовку, снимают с оправки и удаляют разделительный слой.

Изобретение относится к авиации и касается изготовления конструкций отсеков летательных аппаратов (ЛА). При изготовлении отсека в виде оболочки вращения ячеистой структуры на оправку укладывают разделительный слой из резиноподобного материала с кольцевыми и спиральными канавками, затем слоями из высокомодульных нитей вматывают в эти канавки кольцевые и спиральные ребра, с натяжением наматывают наружную оболочку, термообрабатывают, снимают с оправки и удаляют разделительный слой.

Изобретение относится к строительным конструкциям и может быть использовано для создания строительных блоков, которые могут быть применены для увеличения сейсмостойкости зданий и сооружений.

Изобретение относится к сотовым конструкциям для применения в самолетостроении, судостроении, машиностроении и строительстве и касается комбинированной сотовой панели.

Изобретение относится к соединению между собой секций акустической сотовой конструкции, с образованием сращенной акустической сотовой конструкции, и может быть применено для сшивания искривленных секций акустической сотовой конструкции с образованием гондол двигателя и других акустических ослабляющих колебания структур.

Изобретение относится к способам изготовления многослойных конструкций из заполнителей в виде повторяющихся пирамидальных и тетраэдальных структур и может быть использовано в производстве многослойных панелей из различных материалов, работающих на устойчивость при действии наружного давления и сжимающей силы.

Изобретение относится к способу изготовления сотового заполнителя из стеклоткани и может быть использовано в ракето-, самолето- и судостроении, строительной, мебельной и упаковочной промышленности при изготовлении трехслойных конструкций сложной кривизны.

Изобретение относится к способам изготовления трехслойных панелей из композиционного материала и может быть использовано для получения панелей авиационной и космической техники, например для изготовления корпусных деталей фюзеляжа самолета.

Изобретение относится к композиционным материалам, используемым в сверхлегких каркасах солнечных батарей и элементов конструкций космических аппаратов, и касается трехслойной панели.

Изобретение относится к композиционным материалам, которые могут применяться, например, в авиационной и космической технике, а также в различных отраслях строительства.

Изобретение относится к огнестойкому полимерному композиционному материалу и может применяться в авиационной, космической технике и в различных отраслях строительства.

Изобретения относятся к области строительных сотовых конструкций. Сотовый заполнитель многослойной панели по первому варианту представляет собой объемную структуру из композиционного материала в виде ячеек в форме правильных полых шестигранных призм, имеющих общую грань с каждой из соседней.
Наверх