Лонжерон

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции силового элемента - лонжерона - преимущественно несущих поверхностей и элементов летательного аппарата. Лонжерон выполнен в виде соединенных между собой П-образного 1 и С-образного 2 элементов, при этом последний размещен во внутренней полости П-образного элемента с расположением их открытых полостей в одну сторону. Наиболее оптимальным вариантом является конструкция лонжерона, в которой П-образный элемент представляет собой в сечении половину квадрата, а С-образный - полукруг. Использование лонжероана позволяет повысить его несущую способность при одновременном упрощении конструкции, а также обеспечивает аэродинамическую совместимость навески рулевых поверхностей. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в качестве продольного силового элемента лонжерона преимущественно несущих поверхностей и элементов летательного аппарата, в качестве лонжерона планера самолета, лонжерона рамы наземных и водных транспортных средств, а также в других отраслях промышленности, например в строительстве в качестве силового конструктивного элемента.

В настоящее время известно использование в легкомоторной авиации в качестве лонжерона в крыле, в оперении и/или несущих и рулевых поверхностях трубы, клепаного П-образного или двухтаврового силового элемента, которые выполняются из набора листа и прессованных профилей посpедством неразъемного соединения.

Недостатком этих лонжеронов является большая материалоемкость, обусловленная увеличенным количеством комплектующих деталей, и как следствие большая трудоемкость их изготовления.

Известны также замкнутые контуры при выполнении стенок [1] продольных элементов конструкции [2] а также для соединения двух- трехслойных обшивок несущей поверхности [3] Наиболее близким к предлагаемому является лонжерон, содержащий соединенные между собой П-образный и С-образный элементы [3] Однако эта конструкция характеризуется недостаточной несущей способностью силового элемента в связи с отсутствием замкнутого объемного пространства.

Технический результат предлагаемого изобретения упрощение конструкции, повышение несущей способности с унификацией материалов, применяемых для изготовления лонжерона, снижение трудоемкости изготовления при одновременном обеспечении аэродинамической совместимости навески рулевых поверхностей, улучшение качества изделия даже при непромышленном изготовлении (любительская авиация), а также снижение емкости оснастки при его изготовлении ввиду применения тонкостенного материала.

Это достигается тем, что С-образный элемент размещен во внутренней полости П-образного элемента с расположением их открытых полостей в одну сторону и своей центральной частью и концами соединения с центральной частью и концами полок П-образного элемента, при этом концы полок обоих элементов расположены в одной плоскости.

На фиг. 1 изображен предлагаемый лонжерон; на фиг. 2 то же, в сборе с элементами конструкции летательного аппарата.

Лонжерон образован Р-образным элементом 1 (фиг. 1) и С-образным элементом 2, соединенный между собой. Оптимальным соотношением размеров С- и П-образных элементов лонжеронов непосредственно для несущих поверхностей и элементов летательного аппарата является выполнение первого в сечении в виде полукруга, а второго в виде половины квадрата (фиг. 1).

Материалом для выполнения лонжеронов может служить тонкостенный цельнокатаный металлический лист, толщина которого на один-два порядка меньше длины профиля, при этом П-образный и С-образный силовые элементы могут быть изготовлены штамповкой, прокатом, гнутьем или прессованием.

Один из вариантов использования предлагаемого изобретения в летательных аппаратах приведен на фиг. 2, где к П-образному элементу 1 лонжерона с неразъемным (заклепочным) соединением 3 прикреплена нервюра 4 несущей поверхности, а в полости С-образного элемента 2 размещен лонжерон рулевой поверхности 5, к которому заклепочными соединениями 6 прикреплена неpвюра 7 рулевой поверхности.

П-образный элемент 1 соединен с С-образным элементом 2 неразъемным (заклепочным) соединением 8, 9 и 10 в центре и по боковым поверхностям соответственно.

Формула изобретения

1. ЛОНЖЕРОН преимущественно несущих поверхностей и элементов летательного аппарата, содержащий соединенные между собой два профильных элемента, один из которых в поперечном сечении выполнен П-образным, а другой С-образным, отличающийся тем, что С-образный элемент размещен во внутренней полости П-образного элемента с расположением их открытых полостей в одну сторону, при этом центральной частью и своими концами соединен посредством неразъемного соединения с центральной частью и концами полок П-образного элемента для образования двухконтурного объемного пространств, а концы полок обоих элементов расположены в одной плоскости.

2. Лонжерон по п.1, отличающийся тем, что П-образный элемент представляет собой в сечении половину квадрата, С-образный соответственно половину круга.

3. Лонжерон по пп.1 и 2, отличающийся тем, что неразъемное соединение между П-образным и С-образным элементами выполнено в виде заклепок.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2