Конструкция несущей аэродинамической поверхности летательного аппарата

 

1.КОНСТРУКЦИЯ НЕСУЩЕЙ АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА, содержащая телескопически вставленные друг в друга по размаху поверхности полые секции, от л ич а ю щ а я с я тем. что. с целью уменьшения ее веса, в ней секции выполнены в виде чашек, последовательно скрепленных между собой по замкнутому контуру и образующих кессон, при этом стенки чашек составляют обшивки кессона, а донышки чашек - его нервюры.-2.Конструкция по П.1. о т л и ч а ю щ а я с я тем, что. с целью увеличения ее прочности. к стенкам скрепленных между собой чашек присоединены непрерывные вдоль размаха поверхности накладки.3.Конструкция по ПП.1 и 2. от л и ч а ющ а я с я тем. что чашки и накладки выполнены из слоистого волокнистого композиционного материала, при этом волокна в накладках ориентированы вдоль размаха поверхности, а волокна в стенках и донышках каждой чашки - под углом 45** к направлениям размаха и хорды поверхности соответственно.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (! О

gi)s В 64 С 3/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2321734/23 (22) 05.02.76 (46) 30,10.91, Бюл. N -40 (72) Б.Я.Колесников, В.А.Захаров, Л.В.Кушеверская и Р,Л.Николаева (53) 629.7.023(088.8) (56) Патент США М 1973268, кл. 244 — 90, 1934 г.

Патент ФРГ N 1080859, кл, 62 Ь, 4/09, 1958 г. (54)(57) 1.КОНСТРУКЦИЯ НЕСУЩЕЙ АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА, содержащая

) телескопически вставленные друг в друга по размаху поверхности полые секции, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения ее веса, в ней секции выполнены в виде чашек, последовательно скрепленных межИзобретение относится к авиационной технике, в частности к конструкции несущей аэродинамической поверхности летательного аппарата, используемой, например, в крыле или его механизации.

Известна конструкция аэродинамической поверхности, состоящая из отдельных секций, Наиболее близкой по технической сущ ности и достигаемому результату является конструкция несущей аэродинамической поверхности ЛА, содержащая телескопически вставленные друг в друга по размаху поверхности полые секции, состоящие из обшивок и нервюр, и несущие лонжероны, на которых закреплены секции крыла.

Недостатками этих конструкций является внутреннее расположение в крыле несущих лонжеронов и уменьшение за счет этого их ду собой по замкнутому контуру и образующих кессон, при этом стенки чашек составляют обшивки кессона, а донышки чашек— его нервюры.

2, Конструкция по п.1, отличающаяся тем, что, с целью увеличения ее прочности, к стенкам скрепленных между собой чашек присоединены непрерывные вдоль размаха поверхности накладки.

3. Конструкция по пп,1 и 2, о т л и ч à е-. щ а я с я тем, что чашки и накладки выполнены из слоистого волокнистого композиционного материала, при этом волокна в накладках ориентированы вдоль размаха поверхности, а волокна в стенках и донышках каждой чашки — под углом 45 к направлениям размаха и хорды поверхности соответственно. строительной высоты, раздельное выполнение обшивок и нервюр в каждой секции, что приводит к утяжелению конструкции в целом.

Цель изобретения — уменьшение веса конструкции несущей аэродинамической поверхности летательного аппарата.

Это достигается тем, что секции вьinonнены в виде чашек, последовательно скрепленных между собой по замкнутому контуру и образующих кессон, при этом стенки чашек составляют обшивки кессона, а донышки — его нервюры, С целью увеличения прочности конструкции к стенкам скрепленных между собой чашек присоединены непрерывные вдоль размаха поверхности накладки. При этом чашки и накладки могут быть выполнены из слоистого волокнистого композиционного

572983 материала, причем волокна .в накладках ориентированы вдоль размаха поверхности, а волокна в стенках и донышках каждой чашки — под углом +-45О к направлениям размаха и хорды поверхности соответственно.

На фиг.1 иаобракена консол крила самолета; на фиг.2 — сечение А-А на фиг,1; на фиг.3 — сечение Б-Б на фиг.1.

Консоль крыла самолета содержит телескопически вставленные друг в друга по размаху крыла полые секции, выполненные в виде чашек 1, образующих кессон, стенки 2 которого составляют обшивки, а донышки 3 — его нервюры. К стенкам 2 скрепленных между собой по замкнутому контуру чашек

1 присоединены непрерывные вдоль размаха крыла накладки 4.

Чашки 1 и накладки 4 выполнены из волокнистого композиционного материала, например углепластика. Волокна 5 накладок 4 ориентированы вдоль размаха крыла, в волокна 6 обшивок 2 и нервюр 3 — под углом +-45 к направлениям размаха и хорды крыла соответственно.

Аэродинамическая нагрузка, действующая на консольную часть крыла в виде изгибающих и крутящихся моментов и перерезывающей силы, воспринимается стенками 32 и донышКами 3 чашек 1 и накладками 4.

Выполнение секций в виде чашек уменьшает количество стыков в конструкции, а следовательно, снижает ее вес, особенно при выполнении конструкции из композиционных материалов.

Образование скрепленных между собой чашками секций несущего кессона, вписанного в аэродинамический контур конструкции, увеличивает его строительную высоту, а следовательно, моменты инерции сечений и снижает вес конструкции в целом, 5 Наличие непрерывных вдоль размаха конструкции накладок, прикрепленных к стенкам чашек, обеспечивает необходимую прочность конструкции при ее минимальном весе, 10 Применение в конструкции слоистого композиционного материала (KM) с высокими удельными прочностью и жесткостью (например углепластика, боропластика, бороалюминия и т,д.) и предложенной ориен15 тации волокон снижает. вес конструкции и одновременно увеличивает ее прочность и жесткость. Ориентация волокон в накладках в направлении размаха обеспечивает максимальную прочность и жесткость КМ при

20 восприятии конструкцией изгибающего момента, Ориентация волокон в стенках и доныш.ках чашек под углами+-45 к направлениям размаха и хорды конструкции соответствен25 но обеспечивает максимальные прочность и жесткость композиционного. материала при восприятии конструкцией изгибающего момента.

Ориентация волокон в стенках и доныш30 ках чашек под углом +-45 к направлениям размаха и хорды конструкции соответственно обеспечивает максимальные прочность и жесткость КМ при восприятии конструкцией сдвиговых нагрузок.

35 Результаты проектирования руля направления одного из изделий, показали, что предлагаемое конструктивное решение по) зволяет уменьшить вес руля íà 30%.

572983

4 4 n î/Ããæó î

) екред М.Моргентал

Корректор О.Кундрик. с

Редактор E. Гиринская

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4631 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5