Цельноповоротное горизонтальное оперение

 

Изобретение относится к конструкциям несущих поверхностей самолета и других летательных аппаратов. Предложенная конструкция включает балку оси вращения и продольные стенки, опирающиеся на нервюры. Ее отличие от известных заключается в том, что смонтированы передний лонжерон, опирающийся на балку оси вращения и на узел крепления привода несущей поверхности, и задний лонжерон, защемленный одним концом на балке оси вращения и опирающийся другим концом на передний лонжерон. Оси заднего лонжерона, балки оси вращения и торцевой нервюры пересекаются в одной точке. Балка оси вращения на всей длине выполнена из двух соединенных стенками силовых поясов, состоящих каждый из одной или нескольких пластин. Стенки и силовые пояса через прокладки жестко соединены с внешними кольцами, которые являются посадочными местами для подшипников крепления балки оси вращения к фюзеляжу. Конструкция характеризуется повышенной эксплуатационной надежностью. 1 ил.

Изобретение касается авиационной техники и, в частности, конструкции цельноповоротных несущих поверхностей (стабилизатора, киля, крыла и прочих агрегатов) самолета и других летательных аппаратов.

Известна конструкция цельноповоротного оперения с жестким креплением его на оси поворота (М.Н. Шульженко, "Конструкция самолетов", М.: Машиностроение, 1971 г. , стр. 175), в которой ось вращения представляет собой балку, состоящую из верхнего и нижнего поясов, соединенных стенками. Эта балка состыкована с осью круглого сечения, опирающейся на два подшипника. Подшипники крепятся на шпангоутах фюзеляжа. Балка оси вращения расположена по размаху оперения и для восприятия воздушной нагрузки соединена с нервюрами и обшивкой. Имеются передняя и задняя стенки, которые опираются на нервюры. Крутящий момент воспринимается контуром (обшивкой и стенками) и передается через торцевую нервюру на балку оси вращения. Привод поворотного стабилизатора крепится через качалку, расположенную на балке оси вращения.

Недостатком известной конструкции является недостаточная надежность в работе, связанная с тем, что воздушная нагрузка передается на балку оси вращения через сдвиг обшивки при одновременном ее сжатии, что приводит к значительному увеличению ее толщины и соответственно веса конструкции.

Для исключения указанного недостатка предлагается следующая конструкция: два лонжерона - передний и задний, балка оси вращения и две стенки. Передний лонжерон опирается на две опоры - на балку оси вращения и на узел крепления привода стабилизатора, соединенный с торцевой нервюрой, а задний лонжерон одним концом защемлен на балке оси вращения, а вторым опирается на передний лонжерон. При этом пересечение осей заднего лонжерона, балки оси вращения и торцевой нервюры выполнено в одной точке "С" (см. чертеж). Благодаря этому изгибающий момент, пришедший с заднего лонжерона, передается по двум направлениям - на балку оси вращения и на торцевую нервюру. Торцевая нервюра в свою очередь оперта на две опоры - точку привода и балку оси вращения. Остальные нервюры опираются на передний и задний лонжероны. Стенки опираются на нервюры и воспринимают крутящий момент.

Таким образом местная, воздушная нагрузка собирается на силовые элементы каркаса и передается кратчайшим путем на фюзеляж.

На чертеже изображена предлагаемая конструкция. Стабилизатор 1 включает наружную обшивку 2, крепящуюся на внутреннем каркасе, образованном передним лонжероном 3, балкой оси вращения 4 и задним лонжероном 5. Нервюры 6 опираются на указанные силовые элементы, а контур, работающий на кручение, образован обшивками и стенками 7 и 8, опирающимися на нервюры.

Балка оси вращения 4 выполнена на всей длине в виде двух поясов, верхнего и нижнего, образованных для повышения живучести двумя или несколькими силовыми пластинами 9 и 10, соединенных между собой стенками 12.

В зоне крепления к фюзеляжу балка оси вращения имеет кольца 13 и 14, закрепленные через прокладки 15 и 16 с поясами и через диафрагмы 17, 18 и 19 со стенками балки оси вращения. Кольца 13 и 14 являются посадочными местами для опорных подшипников, крепящихся на корпусе 20 летательного аппарата.

Формула изобретения

Конструкция цельноповоротной несущей поверхности летательного аппарата, включающая балку оси вращения, продольные стенки, опирающиеся на нервюры, отличающаяся тем, что смонтированы передний лонжерон, опирающийся на балку оси вращения и на узел крепления привода несущей поверхности, и задний лонжерон, защемленный одним концом на балке оси вращения и опирающийся другим концом на передний лонжерон, при этом оси заднего лонжерона, балки оси вращения и торцевой нервюры пересекаются в одной точке, балка оси вращения на всей длине выполнена из двух соединенных стенками силовых поясов, состоящих каждый из одной или нескольких пластин, при этом стенки и силовые пояса через прокладки жестко соединены с внешними кольцами, которые являются посадочными местами для подшипников крепления балки оси вращения к фюзеляжу.

РИСУНКИ

Рисунок 1