Отсек крыла сверхзвукового летательного аппарата

 

Изобретение относится к области самолетостроения. Целью изобретения является снижение веса и повышение надежности эксплуатации путем реализации расчетных прочности и жесткости конструкции за счет обеспечения одновременной компенсации ее расширения при нагревании. Для достижения указанных целей отсек крыла сверзвукового летательного аппарата включает в себя верхние и нижние панели, имеющие обшивки и подкрепляющий их гофр. Кроме того, в отсеке установлены нервюры и лонжероны, имеющие плоские непрерывные пояса, причем пояса лонжеронов имеют на торцах ребра жесткости. Пояса нервюр выведены на наружную поверхностью отсека в разрыв панелей, а пояса лонжеронов соединены с панелями при помощи компенсаторов. Стенки 14 лонжеронов и 10 нервюр выполнены гофрированными и соединены с поясами при помощи угольников, полки которых прикреплены к стенкам лонжеронов и нервюр по вершинам гофров, а между этими вершинами на полках угольников выполнены выборки. Угольники лонжеронов непрерывны, а угольники нервно разрезаны в местах пересечения с лонжеронами и скреплены между собой и с лонжеронами перестыковочными фитингами. В местах пересечения стенок лонжеронов и нервюр стенки вырезаны и установлены два скрепленных между собой и с угольниками лонжеронов корытообразных профиля 18. 19 с отбортовками 20.21, которые совместно образуют профиль замкнутого сечения. Эти профили соединены со стенками лонжеронов и нервюр при помощи угольников 28, 29 и профилей 30,31. 1 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области авиастроения, в частности к конструированию и изготовлению самолетов и других летательных аппаратов, подверженных в полете интенсивному нагреву. Известна конструкция крыла, включающая соединенные между собой нервюры в виде связанных между собой поясов и гофрированных стенок, лонжероны в виде связанных между собой стенок и поясов, расположенных между собой стенок и поясов, расположенных под поясами нервюр, панели в виде обшивки с подкрепляющим cиловым набором. Известная конструкция в условиях высокотемпературного нагрева имеет следующие недостатки: неравномерное распределение массы по размаху крыла за счет наличия ободов, подкрепляющих обшивку, приводит к определенным температурным градиентам, вызывающим дополнительные температурные деформации напряжения, наличие в конструкции поясов лонжеронов постоянного по длине таврового сечения, плоских стенок лонжеронов и нервюр приводит к дополнительным температурным деформациям и напряжениям за счет температурных градиентов, существующих в объеме отсека; в устройстве отсутствуют конструктивные элементы, компенсирующие температурные деформации и напряжения, что влечет за собой снижение надежности в эксплуатации. Целью изобретения является снижение веса и повышение надежности эксплуатации путем реализации расчетных прочности и жесткости конструкции за счет обеспечения одновременной компенсации ее расширения при нагревании. Поставленная цель достигается тем, что в отсеке крыла сверхзвукового летательного аппарата, содержащем соединенные между собой нервюры в виде связанных между собой с помощью угольников поясов и гофрированных стенок, лонжероны в виде связанных между собой с помощью угольников стенок и поясов, расположенных под поясами нервюр, панели в виде обшивки с подкрепляющим силовым набором, лонжероны выполнены с гофрированными стенками и плоскими поясами с ребрами жесткости, подкрепляющий обшивку силовой набор выполнен в виде гофрированных стенок, при этом пояса лонжеронов соединен с панелями при помощи компенсаторов, установленных между гофрами подкрепляющего силового набора. Панели выполнены в виде отдельных секций, расположенных между поясами нервюр, причем наружные поверхности обшивок и поясов нервюр расположены заподлицо, а пояса нервюр выполнены плоскими, на полках угольников лонжеронов и нервюр между местами их крепления к гофрам стенок лонжеронов и нервюр выполнены выборки, угольники нервюр в местах их пересечения с лонжеронами выполнены разрезными и соединены между собой и с поясами лонжеронов при помощи фитингов, а стенки лонжеронов и нервюр в местах их взаимного пересечения также выполнены разрезными и соединены между собой при помощи двух соединенных друг с другом идентичных профилей корытообразного сечения с отбортовками, совместно образуют профиль замкнутого контура. Полки двух корытообразных профилей прикреплены к гофрированным стенкам нервюр при помощи угольников и Z-образных профилей, а отбортовки скреплены между собой и с угольниками лонжерона, при этом один из корытообразных профилей размещен между угольниками лонжерона и своей полкой скреплен с одним из этих угольников, а стенки обоих корытообразных профилей размещены между угольниками нервюр. На фиг. 1 дан вид свеpху на отсек крыла сверхзвукового летательного аппарата; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 cечение В-В на фиг. 1; на фиг. 5 сечение Е-Е на фиг. 4; на фиг. 6 сечение Д-Д на фиг. 4; на фиг. 7 сечение Ж-Ж на фиг. 4; на фиг. 8 вид И на фиг. 4; на фиг. 9 узел I на фиг. 3; на фиг. 10 сечение Г-Г на фиг. 9. Отсек крыла сверхзвукового летательного аппарата 1 (фиг. 1) содержит следующие детали и конструктивные элементы. Верхние панели 2 (фиг. 2), выполненные в виде отдельных секций и включающие в себя обшивки 3 и подкрепляющие их гофрированные стенки 4, нижние панели 5 (фиг. 2), выполненные также в виде отдельных секций и включающие в себя обшивки 6 и подкрепляющие их гофрированные стенки 7. Нервюры 8 (фиг. 2, 6) включают в себя плоские пояса 9 (фиг.5, 6), гофрированные стенки 10 и угольники 11, соединяющие пояса 9 со стенками 10, причем пояса 9 установлены между секциями панелей 2, 5 и соединены с ними, наружные поверхности поясов 9 и обшивок 3, 6 расположены заподлицо, угольники 11 креплены к стенкам 10 при по вершинам гофров, а между местами закрепления эти угольники имеют выборки (фиг. 4, 5, 6). Лонжероны 12 (фиг. 3) включают в себя плоские пояса с ребрами жесткости 13 (фиг. 10), гофрированные стенки 14 и угольники 15, соединяющие пояса 13 лонжеронов 12 со стенками 14, причем пояса 13 лонжеронов 12 расположены под поясами 9 (фиг. 4) нервюр 8. Пояса 13 (фиг. 9, 10) лонжеронов 12 соединены с панелями 2, 5 при помощи компенсаторов 16, установленных между гофрами стенок 4, 7. Угольники 11 (фиг. 4) нервюр 8 в местах их пересечения с лонжеронами 12 выполнены разрезными и соединены между собой и с поясами 13 лонжеронов 12 при помощи фитингов 17, гофрированные стенки 14 (фиг. 7) лонжеронов 12 и гофрированные стенки 10 нервюр 8 в местах их взаимного пересечения выполнены разрезными и соединены между собой при помощи двух соединенных друг с другом профилей корытообразного сечения 18, 19, которые совместно образуют профиль замкнутого контура. Профили 18, 19 выполнены с отбортовками 20,21, полками 22, 23 и стенками 24, 25, 26, 27. Полки 22, 23 (фиг. 7) двух корытообразных профилей 18, 19 закреплены к гофрированным стенкам 10 нервюр 8 при помощи угольников 28, 29 и Z-образных профилей 30,31, а отбортовки 20, 21 скреплены между собой и с угольниками 15 лонжерона 12 (фиг. 4), при этом один из корытообразных профилей 18 размещен между угольниками 15 лонжерона 12 и своей полкой 22 скреплен с одной из этих угольников, а стенки 24, 25, 26, 27 обоих корытообразных профилей 18, 19 размещены между угольниками 11 нервюр 8. Сборка отсека крыла летательного аппарата производится следующим образом: собранные отдельно секции верхних 2 и нижних 5 панелей, лонжероны 12, узлы нервюр, включающие в себя стенки 10, угольники 11, и остальные детали (пояса 9 нервюр 8, компенсаторы 16, фитинги 17, профили 30, 31 и др.) устанавливаются в стапель общей сборки и закрепляются между собой в соответствии с конструкторской документацией. Причем в собранных лонжеронах 12 установлены профили корытообразного сечения 18, 19 и угольники 28, 29.

Формула изобретения

1. ОТСЕК КРЫЛА СВЕРХЗВУКОВОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА, содержащий соединенные между собой нервюры в виде связанных между собой с помощью угольников поясов и гофрированных стенок, лонжероны в виде связанных между собой с помощью угольников стенок и поясов, расположенных под поясами нервюр, панели в виде обшивки с подкрепляющим силовым набором, отличающийся тем, что, с целью снижения веса и повышения надежности эксплуатации путем реализации расчетных прочности и жесткости конструкции за счет обеспечения одновременной компенсации ее расширения при нагревании, лонжероны выполнены с гофрированными стенками и плоскими поясами с ребрами жесткости, подкрепляющий обшивку силовой набор выполнен в виде гофрированных стенок, при этом пояса лонжеронов соединены с панелями при помощи компенсаторов, установленных между гофрами подкрепляющего силового набора, панели выполнены в виде отдельных секций, расположенных между поясами нервюр, причем наружные поверхности обшивок и поясов нервюр расположены заподлицо, с после нервюр выполнены плоскими, на полках угольников лонжеронов и нервюр между местами их крепления к гофрам стенок лонжеронов и нервюр выполнены выборки, угольники нервюр в местах их пересечения с лонжеронами выполнены разрезными и соединены между собой и с поясами лонжеронов при помощи фитингов, а стенки лонжеронов и нервюр в местах их взаимного пересечения также выполнены разрезными и соединены между собой при помощи двух соединенных друг с другом идентичных профилей корытообразного сечения с отбортовками, совместно образующих профиль замкнутого контура. 2. Отсек крыла по п.1, отличающийся тем, что полки двух корытообразных профилей прикреплены к гофрированным стенкам нервюр при помощи угольников и Z образных профилей, а отбортовки скреплены между собой и с угольниками лонжерона, при этом один из корытообразных профилей размещен между угольниками лонжерона и своей полкой скреплен с одним их этих угольников, а стенки обоих корытообразных профилей размещены между угольниками нервюр.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10