Герметическая перегородка

Изобретение относится к области частей летательного аппарата (ЛА) и, в частности, к конфигурации и расположению задних герметических перегородок. Задняя герметическая перегородка для ЛА выполнена с возможностью разделения герметизированной зоны и негерметизированной зоны. Перегородка содержит куполообразную конструкцию и набор встроенных компонентов расширения, распределенных по периферии указанной куполообразной конструкции. Куполообразная конструкция содержит кольцевую область крепления, приспособленную для закрепления куполообразной конструкции на окружном каркасе летательного аппарата или на другой окружной конструкции. Компоненты расширения содержат средства крепления, приспособленные для закрепления каждого компонента расширения на продольной конструкции летательного аппарата. Повышается прочность конструкции при эксплуатации ЛА. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к области частей летательного аппарата и, в частности, оно относится к конфигурации и расположению задних герметических перегородок.

В частности, настоящее изобретение предусмотрено в рамках программ инкрементной разработки коммерческого летательного аппарата, в котором герметизированное пространство, такое как салон, имеет тенденцию к удлинению за счет увеличения размера фюзеляжа. В отличие от таких решений, настоящее изобретение обеспечивает конструктивную модификацию задней герметической перегородки, чтобы получить такое герметизированное пространство без увеличения размера фюзеляжа летательного аппарата.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Как правило, фюзеляж летательного аппарата разделен на герметизированное пространство и негерметизированное пространство, причем это разделение разграничивается задней герметической перегородкой. Герметизированное пространство разработано для перевозки пассажиров, в то время как негерметизированное пространство, такое как задняя часть летательного аппарата, вмещает силовую установку, не предназначенную для приведения в движение, такую как вспомогательная силовая установка, ВСУ.

Соответственно, задняя герметическая перегородка, установленная между ними, должна обеспечивать правильную герметичность на всех этапах полета, выдерживая различные перепады давления, которые могут достигать приблизительно 1300 гПа.

Из-за высоких требований безопасности и значительного влияния на конструктивное исполнение заднюю герметическую перегородку регулируют на ранних этапах процесса проектирования любого летательного аппарата, что делает любое будущее крупное конструктивное изменение трудным. Соответственно, ее местоположение неразрывно связано с доступным пространством салона, что требует увеличения фюзеляжа с целью обеспечения дополнительного пространства салона.

Чтобы лучше интегрировать этот конструктивный элемент в общее производство фюзеляжа, фюзеляж летательного аппарата обычно изготавливают из разных частей, которые будут собраны вместе, образуя две основные секции фюзеляжа: передний фюзеляж, который будет герметизирован на большой высоте, и задний негерметизированный фюзеляж. Эти две отдельные секции фактически отделены орбитальным узловым соединением фюзеляжа, которое конструктивно отделяет одну секцию от другой.

Одна из причин этого разъединения заключается в нагрузках на конструкцию, вызванных вертикальным хвостовым оперением, VTP (а также горизонтальным хвостовым оперением, HTP), которое обычно прикрепляют посредством натяжных болтов к самым передним каркасам (3-4 усиленным каркасам) заднего негерметизированного фюзеляжа. Эти усиленные каркасы обычно шире и толще в верхней части, т. е. ближе к VTP для адекватного противостояния нагрузкам, вызванным ими. Таким образом, эти усиленные каркасы предоставляют по существу овальный контур.

В настоящее время современные задние герметические перегородки, которые состоят из по существу круглой составной части, плоской или слегка изогнутой, прикреплены к окружному каркасу фюзеляжа с помощью сплошной окружной угловой соединительной детали, которая служит в качестве общей точки между периметром задних герметических перегородок и внутренней частью сплошного каркаса.

Для достижения эффективной передачи нагрузки от задней герметической перегородки в направлении каркаса задняя герметическая перегородка должна иметь по существу равномерный контур. В противном случае задняя герметическая перегородка должна быть усилена с помощью стрингеров, таких как стрингеры омега.

Следует отметить, что при распределении напряжения в емкости задняя герметическая перегородка принимает статическое давление от сжатого воздуха (т. е. радиальные напряжения, перпендикулярные плоскости задней герметической перегородки) и перераспределяет его в виде касательных напряжений (т. е. копланарно с такой плоскостью). Затем эти касательные напряжения передаются от задней герметической перегородки к каркасу, где он прикрепляется с использованием окружной угловой соединительной детали. Чем более равномерно распределение (например, по квазикруглому каркасу), тем лучше может быть передача нагрузки.

Следовательно, текущие решения задних герметических перегородок подразумевают их расположение перед орбитальным узловым соединением фюзеляжа, т. е. в переднем фюзеляже, в частности, прикрепленными к его последнему каркасу.

Соответственно, любая попытка увеличить герметизированный салон влечет за собой увеличение переднего фюзеляжа.

Следовательно, в авиационной промышленности существует потребность в увеличении герметизированного салона без изменения общей длины летательного аппарата, то есть в качестве конструктивных ограничений приняты соответствующие текущие значения длины переднего и заднего фюзеляжей.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение предоставляет решение вышеупомянутых проблем с помощью задней герметической перегородки по пункту 1 формулы изобретения, заднего фюзеляжа летательного аппарата по пункту 2 формулы изобретения и летательным аппаратом по пункту 13 формулы изобретения. В зависимых пунктах формулы изобретения определены предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения.

В первом аспекте настоящего изобретения оно предоставляет заднюю герметическую перегородку для летательного аппарата, выполненную с возможностью разделения герметизированной зоны и негерметизированной зоны, при этом задняя герметическая перегородка содержит:

куполообразную конструкцию и

набор встроенных компонентов расширения, распределенных по периферии указанной куполообразной конструкции,

при этом куполообразная конструкция содержит кольцевую область крепления, приспособленную для закрепления куполообразной конструкции либо на окружном каркасе летательного аппарата, либо на другой окружной конструкции, и

при этом компоненты расширения содержат средства крепления, приспособленные для закрепления каждого компонента расширения на продольной конструкции летательного аппарата.

То есть куполообразная конструкция представляет собой основную конструкцию, разделяющую герметизированную зону (т. е. салон, в котором перевозятся пассажиры) и негерметизированную зону, в которой установлено силовое оборудование, такое как ВСУ.

В частности, при использовании вогнутая поверхность куполообразной конструкции обращена к герметизированной зоне, в то время как выпуклая поверхность обращена к негерметизированной зоне. Таким образом, сжатый воздух оказывает давление равномерно по всей вогнутой поверхности.

Каждый встроенный компонент расширения можно воспринимать как дополнительную длину, выступающую наружу с исходной геометрической поверхностью купола, что обеспечивает непрерывность конструкции. Геометрически в поперечном сечении они проходят тангенциально от периферии, то есть от кромки куполообразной конструкции.

Предпочтительно, компонент расширения может быть расположен копланарно с исходной геометрической поверхностью, т. е. находиться в одном и том же геометрическом пространстве купола. Т. е. компоненты расширения не отклоняются резко от кривизны купола в поперечном сечении, но сохраняют ту же кривизну, что и у куполообразной конструкции.

В предпочтительном варианте осуществления набор встроенных компонентов расширения равномерно распределен по периферии куполообразной конструкции.

Их равномерное распределение по периферии куполообразной конструкции соответствует количеству и расположению балок или лонжеронов летательного аппарата после установки. Как будет описано ниже, балки или лонжероны являются продольными (то есть параллельными продольной оси фюзеляжа) конструкциями летательного аппарата.

После установки на летательном аппарате куполообразная конструкция опирается по меньшей мере на один окружной каркас летательного аппарата, в частности, такой окружной каркас содержит, полностью или частично по своему контуру, угловую головку для размещения геометрии купола так, чтобы можно было бы улучшить распределение нагрузки. В частности, тангенциальные напряжения от куполообразной конструкции достигают кольцевой области крепления, которая обеспечивает предпочтительный путь для сброса нагрузки в направлении каркасуа летательного аппарата. Как только нагрузки переходят на каркас, они распределяются в радиальном направлении (относительно базовой оси летательного аппарата) благодаря угловой головке в направлении других смежных конструкций.

На протяжении всего содержания данного документа, когда упоминается «окружной» каркас, то он будет пониматься как конструктивная часть, внешняя геометрия которой соответствует периферии поперечного сечения фюзеляжа, в котором должен быть установлен каркасу. Поэтому, поскольку большинство коммерческих летательных аппаратов имеют по существу круглый фюзеляж, они обеспечены по существу круглой конструкцией.

Следует отметить, что как продольные, так и окружные конструкции, такие как лонжероны и балки, соответственно, совместно образуют основную конструкцию фюзеляжа летательного аппарата (переднего или заднего фюзеляжа), которая обеспечивает аэроформу внешней обшивки, к которой они присоединяются.

Как будет описано ниже, в предпочтительных вариантах осуществления этот окружной каркас также может содержать угловую соединительную деталь, чтобы действовать в качестве угловой головки в тех частях каркасуа, в которых его толщина недостаточна для достижения этих сложных форм.

Кольцевая область крепления куполообразной конструкции дополнительно прикреплена к угловой головке (или угловой соединительной детали) с помощью набора болтов или крепежных элементов.

С другой стороны, продольные конструкции летательного аппарата, такие как лонжероны или балки, содержат головки для размещения каждого из компонентов расширения, т. е. головки расположены с наклоном.

Поскольку наклоненная головка, обеспечиваемая продольными конструкциями, также (как и компоненты расширения) соответствует исходной геометрии куполообразной конструкции, распределение нагрузки является более равномерным. В частности, из-за их раздельного расположения по всему периметру куполообразной конструкции, головка продольных конструкций может быть изогнутой, как и периметр, по которому они следуют, или может быть плоской. Независимо от того, изогнуты ли они или плоские, головки наклонены в соответствии с продольной куполообразной геометрией. В преимущественных вариантах осуществления, раскрытых ниже, эта (наклоненная) головка расположена на соединяющем компоненте, чтобы размещать один компонент расширения.

Каждый компонент расширения прикреплен к своей наклоненной головке с помощью крепежных средств. В конкретных вариантах осуществления этими крепежными средствами являются болты.

Эти продольные конструкции в основном работают на растяжение, в то время как их соответствующие перемычки (которые соединяют головку с опорой) распределяют нагрузки, вызванные куполообразной конструкцией, в виде касательных напряжений.

Во втором аспекте настоящего изобретения оно предоставляет задний фюзеляж летательного аппарата, содержащий:

заднюю герметическую перегородку согласно любому из вариантов осуществления первого аспекта настоящего изобретения,

по меньшей мере один окружной каркас, содержащий по меньшей мере часть, причем эта часть содержит первую опору, первую перемычку и угловую головку, при этом угловая головка приспособлена для размещения куполообразной конструкции задней герметической перегородки таким образом, чтобы куполообразная конструкция опиралась на нее, при этом куполообразная конструкция прикреплена к угловой головке с использованием кольцевой области крепления, и

набор продольных конструкций, таких как балки, соответствующие по количеству и распределению множеству встроенных компонентов расширения задней герметической перегородки, при этом каждая из этих продольных конструкций содержит головку, выполненную с возможностью размещения компонента расширения таким образом, чтобы указанный компонент расширения опирался на нее, при этом компонент расширения прикреплен к головке с использованием средств крепления.

То есть, в отличие от предшествующего уровня техники, в котором задняя герметическая перегородка была расположена в последнем каркасе переднего фюзеляжа летательного аппарата (т. е. герметизированном салоне), настоящее изобретение предоставляет решение для перемещения этой задней герметической перегородки после орбитального узлового соединения фюзеляжа.

Для этого внутренняя геометрическая конструкция задней герметической перегородки и его средства крепления к продольным и окружным конструкциям (например, балкам или лонжеронам и каркасу соответственно) обеспечивают подходящее распределение нагрузки, которое не нарушает конструктивную целостность сборки.

Угловая головка части каркаса приспособлена для размещения куполообразной конструкции задней герметической перегородки таким образом, чтобы куполообразная конструкция была выполнена с возможностью опирания на нее, будучи дополнительно прикрепленной к ней с использованием своей кольцевой области крепления. С другой стороны, головка каждой продольной конструкции приспособлена для размещения компонента расширения таким образом, чтобы указанный компонент расширения опирался на нее, будучи дополнительно прикрепленным к ней с использованием своих средств крепления.

Кроме того, расстояние между последним каркасом переднего фюзеляжа и самым передним каркасом заднего фюзеляжа определяется как дополнительная герметизированная зона без увеличения переднего фюзеляжа. Другими словами, учитывая значения длины переднего и заднего фюзеляжа в качестве ограничений, настоящее изобретение обеспечивает подходящее решение для увеличения герметизированной зоны без модификации всего фюзеляжа.

В конкретном варианте осуществления по меньшей мере один окружной каркас содержит:

часть, в которой головка расположена под углом, и

дополнительную часть, состоящую из второй опоры, второй перемычки и окружной угловой соединительной детали, встроенной в эту вторую перемычку, для размещения соответствующей части куполообразной конструкции таким образом, чтобы эта соответствующая часть куполообразной конструкции опиралась на нее, при этом куполообразная конструкция прикреплена к окружной угловой соединительной детали с использованием кольцевой области крепления.

В этом варианте осуществления окружной каркас, в зависимости от покрытой части окружности, содержит либо угловую головку, либо окружную угловую соединительную деталь, встроенную во вторую перемычку. Следует отметить, что обе опорные конструкции имеют угол, предпочтительно один и тот же угол, соответствующий геометрии купола.

Обе опорные конструкции (т. е. угловая головка или угловая соединительная деталь) покрывают 360º окружного каркаса, чтобы предоставить непрерывную опорную куполообразную конструкцию. Таким образом, если часть окружного каркаса с угловой головкой покрывает Xº, то дополнительная часть покрывает 360º-Xº.

Аналогично, обе опорные конструкции позволяют прикрепить к ним куполообразную конструкцию с использованием кольцевой области крепления.

Чтобы лучше различать элементы окружного каркаса, через часть, в которой головка расположена под углом, ее опору и перемычку можно рассматривать как первую опору и первую перемычку соответственно. Аналогичным образом, в дополнительной части с окружной угловой соединительной деталью ее опору и перемычку можно рассматривать как вторую опору и вторую перемычку соответственно.

В предпочтительном варианте осуществления окружная угловая соединительная деталь, встроенная во вторую перемычку по меньшей мере одного окружного каркаса, представляет собой V-образный пояс. Более предпочтительно, этот V-образный пояс изготовлен из титана.

Одна половина V-образного пояса встроена во вторую перемычку дополнительной части окружного каркаса, в то время как другая половина предоставляет опорную конструкцию для куполообразной конструкции, подлежащей прикреплению к ней с помощью кольцевой области крепления.

Преимущественно, этот V-образный пояс реагирует на радиальные нагрузки (с точки зрения эталонной системы фюзеляжа) более эффективно, чем другие профили пояса, такие как Y-образный пояс.

В конкретном варианте осуществления по меньшей один окружной каркас конструктивно разделен по меньшей мере на: часть, в которой головка расположена под углом, и дополнительную часть с окружной угловой соединительной деталью; при этом первая часть шире и толще, чем вторая часть каркаса, причем между ними имеется плавный переход.

Преимущественно это сокращает время изготовления и облегчает сборку. В качестве дополнительного преимущества этот вариант осуществления позволяет напрямую заменить часть, в которой головка расположена под углом, верхнюю часть, расположенную ближе к VTP, как будет видно позже, обеспечивая возможности модификации фюзеляжа летательного аппарата.

В частности, поскольку эта верхняя часть должна вмещать заднюю герметическую перегородку, она укорочена в других вариантах осуществления, тем самым экономя материал.

Части окружного каркаса могут быть либо металлическими (например титановыми), либо изготовленными из пластика, армированного углеродным волокном, CFRP.

Как уже упоминались выше, распределение нагрузки является эффективным благодаря опорному креплению, предоставленному продольными конструкциями заднего фюзеляжа.

Следовательно, в конкретном варианте осуществления по меньшей мере одна из указанных продольных конструкций содержит сужающуюся перемычку с головкой, расположенной на ней для размещения одного компонента расширения.

В этом варианте осуществления по меньшей мере одна из продольных конструкций летательного аппарата (особенно тех, которые смежны с частью каркаса, содержащей угловую соединительную деталь) содержит сужающуюся перемычку, которое постепенно уменьшается по мере удаления от задней герметической перегородки. На верхней части такой сужающейся перемычки расположена головка (в связи с этим являющаяся наклоненной) для размещения компонента расширения, который опирается на нее после установки.

Эта продольная конструкция (конструкции) проходит от орбитального узла фюзеляжа в направлении задней герметической перегородки. Они могут быть соединены с противоположной секцией за задней герметической перегородкой или могут быть физически разделены.

В предпочтительном варианте осуществления свободный конец сужающейся перемычки каждой продольной конструкции отдален по меньшей мере от одного окружного каркаса таким образом, чтобы соответствующие головки этих продольных конструкций выступали за свободный конец перемычки для размещения компонента расширения.

В конкретном варианте осуществления по меньшей мере одна из этих продольных конструкций дополнительно содержит соединяющий компонент с головкой для того, чтобы разместить один компонент расширения.

Эта продольная конструкция расположена смежно с частью окружного каркаса, более близкой к VTP, т. е. частью с угловой головкой.

Поскольку этот окружной каркас шире и толще, расстояние от обшивки к угловой головке больше. Следовательно, этот соединяющий компонент действует как продолжение продольной конструкции, чтобы достигнуть компонента расширения задней герметической перегородки.

Следовательно, этот соединяющий компонент содержит головку и два фланца, выступающие наружу и перпендикулярные этой головке. Щель, определяемая такими фланцами, соответствует толщине перемычки продольной конструкции, к которой она присоединяется.

В конкретном варианте осуществления задний фюзеляж дополнительно содержит вертикальное хвостовое оперение, выполненное с возможностью прикрепления по меньшей мере к опоре, предпочтительно первой опоре части с угловой головкой, окружного каркаса, где размещена и прикреплена задняя герметическая перегородка.

В предпочтительном варианте осуществления вертикальное хвостовое оперение прикреплено к этой первой опоре с помощью натяжных болтов.

Другими словами, задняя герметическая перегородка согласно настоящему изобретению может быть прикреплена к тому же каркасу, что и VTP заднего фюзеляжа. Это было успешно достигнуто благодаря новой конфигурации и приспособлениям согласно настоящему изобретению.

Преимущественно количество каркасов в заднем фюзеляже уменьшается, поскольку нет специального каркаса для задней герметической перегородки, тем самым сохраняя пространство в негерметизированной зоне.

В конкретном варианте осуществления по меньшей мере один окружной каркас представляет собой самый передний окружной каркас заднего фюзеляжа. Другими словами, первый окружной каркас заднего фюзеляжа.

Преимущественно, поскольку все оборудование на негерметизированной стороне уже оптимизировано в пространстве, не нужно увеличивать размер заднего фюзеляжа, чтобы не примыкать к какой-либо части этого оборудования.

В конкретном варианте осуществления куполообразная конструкция выполнена с возможностью прикрепления по меньшей мере к головке по меньшей мере одного окружного каркаса с использованием ее кольцевой области крепления с помощью по меньшей мере одного натяжного болта.

На другой стороне любой из определенных опор, т. е. напротив их соответствующих перемычек, опора соединена с обшивкой заднего фюзеляжа.

В предпочтительном варианте осуществления куполообразная конструкция выполнена с возможностью прикрепления как к угловой головке, так и к окружной угловой соединительной детали по меньшей мере одного окружного каркаса с использованием ее кольцевой области крепления с помощью по меньшей мере одного натяжного болта.

В конкретном варианте осуществления по меньшей мере один натяжной болт выступает в направлении герметизированной зоны для закрепления крюка.

Этот крюк (крюки) преимущественно используют для крепления бортового оборудования и сведения к минимуму его перемещения.

В третьем аспекте настоящего изобретения оно предоставляет летательный аппарат, содержащий:

передний фюзеляж, выполненный с возможностью герметизации, и

задний фюзеляж согласно любому из вариантов осуществления второго аспекта настоящего изобретения.

Все признаки, описанные в данном описании (включая формулу изобретения, описание и графические материалы), и/или все этапы описанного способа могут быть объединены в любой комбинации, за исключением комбинаций конкретных взаимоисключающих признаков и/или этапов.

ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Эти и другие характеристики и преимущества настоящего изобретения станут понятны с учетом подробного описания настоящего изобретения, которое становится очевидным из предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения, приведенного только в качестве примера и не ограничивающегося этим, со ссылкой на графические материалы.

Фиг. 1 - на этой фигуре показан изометрический вид изображения верхней части окружного каркаса и задней герметической перегородки по настоящему изобретению, прикрепленной к ней.

Фиг. 2a-b - на этих фигурах показан (a) изометрический вид схематического изображения нижней части окружного каркаса и задней герметической перегородки по настоящему изобретению, прикрепленной к ней; и (b) схематическое изображение вида в сечении.

Фиг. 3 - на этой фигуре показан боковой вид схематической конфигурации, показанной на фиг. 2a.

Фиг. 4 - на этой фигуре показан боковой вид схематической конфигурации, показанной на фиг. 1.

Фиг. 5 - на этой фигуре показано сравнение местоположения задней герметической перегородки предшествующего уровня техники и одной задней герметической перегородки по настоящему изобретению для того же фюзеляжа летательного аппарата.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изложив настоящее изобретение, определенное в формуле изобретения, конкретные неограничивающие варианты осуществления описаны ниже. Специалисту в данной области техники будет понятно, что объекты настоящего изобретения могут быть воплощены в виде задней герметической перегородки (1), заднего фюзеляжа (10) или фюзеляжа летательного аппарата.

На фиг. 1 изображен изометрический вид верхней части (2.1) окружного каркаса (2) и задней герметической перегородки (1) по настоящему изобретению, прикрепленной к ней.

Как можно увидеть, задняя герметическая перегородка (1) содержит:

куполообразную конструкцию (1.1) и

набор встроенных компонентов (1.2) расширения, равномерно распределенных по периферии указанной куполообразной конструкции (1.1).

В частности, существует плавный переход между куполообразной конструкцией (1.1) и каждым из компонентов расширения (1.2), тем самым соблюдается кривизна купола этой конструкции.

Графически компоненты расширения могут быть отображены как «лепестки» или «язычки», как будет проиллюстрировано и объяснено ниже.

Кроме того, количество компонентов расширения (1.2) соответствует количеству продольных конструкций (3) заднего фюзеляжа (10) в герметизированной зоне. Кроме того, ширина каждого компонента (1.2) расширения соответствует головке (3.4) продольной конструкции (3), на которой он закреплен. Другими словами, оба элемента (1.2, 3.4) имеют аналогичную площадь для максимизации передачи нагрузки.

Компоненты (1.2) расширения содержат средства (1.2.1) крепления, приспособленные для закрепления каждого компонента (1.2) расширения на продольной конструкции (3) летательного аппарата. Предпочтительно, чтобы продольные конструкции (3), предназначенные для размещения компонентов (1.2) расширения, представляли собой специализированные конструкции, работающие при нагрузках на сдвиг, и поэтому их также называют «сдвижными перемычками», поскольку их перемычки представляют собой основной элемент, распределяющий нагрузки. Соответственно, компоненты (1.2) расширения можно рассматривать как «крепежные фланцы сдвижной перемычки».

Хотя это не представлено на фиг. 1, куполообразная конструкция (1.1) содержит кольцевую область (1.1.1) крепления, приспособленную для ее крепления либо к окружному каркасу (2) летательного аппарата, либо к другой радиальной конструкции, такой как угловая соединительная деталь (2.2.3). Эта кольцевая область (1.1.1) крепления проходит смежно со всей периферией куполообразной конструкции (1.1) для предоставления непрерывного уплотнения, обеспечивающего герметичность задней герметической перегородки (1).

Как будет показано в связи с фиг. 2a и 2b, окружной каркас (2), в котором закреплена задняя герметическая перегородка (1), разъединен или разделен по меньшей мере на:

часть (2.1), в которой головка (2.1.3) расположена под углом, и

дополнительную часть (2.2), в которой окружной каркас (2) состоит из второй опоры (2.2.1), второй перемычки (2.2.2) и окружной угловой соединительной детали (2.2.3), встроенной в эту вторую перемычку (2.2.2).

Часть (2.1) каркаса, содержащая угловую головку (2.1.3), шире и толще, чем дополнительная часть (2.2) каркаса, показанная на фиг. 2a.

Такие термины, как «первая часть» и «вторая часть», могут использоваться для идентификации части (2.1) каркаса, содержащей угловую головку (2.1.3), и дополнительной части (2.2) соответственно.

На фиг. 1 также видны соединяющие компоненты (3.3) с соответствующими головками (3.4) в каждой продольной конструкции (3), доходящими до соответствующего компонента (1.2) расширения для их размещения. Этот соединяющий компонент (3.3) образован головкой (3.4) и двумя фланцами (3.5), выступающими наружу и перпендикулярно к нему, образуя щель, которая соответствует толщине перемычки (3.2) продольной конструкции.

Эта часть продольной конструкции (3) (т. е. часть с угловой головкой (2.1.3)) расположена ближе к вертикальному хвостовому оперению VTP. VTP, в свою очередь, крепится с помощью натяжных болтов к первой опоре (2.1.1) части (2.1) каркаса, в которой головка (2.1.3) расположена под углом.

Точно так же можно увидеть на вогнутой стороне задней герметической перегородки (1), т. e. герметизированной зоне, крюки (4) для крепления оборудования.

На фиг. 2a изображен изометрический вид противоположной части окружного каркаса (2.2) (т. е. дополнительной части для создания конструкции с углом 360º) и задней герметической перегородки (1), прикрепленной к ней. В частности, эта дополнительная часть (2.2) окружного каркаса (2) состоит из второй опоры (2.2.1), второй перемычки (2.2.2), и окружной угловой соединительной детали (2.2.3), встроенной в эту вторую перемычку (2.2.2).

Окружная угловая соединительная деталь (2.2.3), которая встроена во вторую перемычку (2.2.2), представляет собой титановый V-образный пояс, которая эффективно распределяет нагрузки в направлении перемычки (2.2.2) каркаса.

Кроме того, показаны продольные конструкции (3) для размещения и закрепления компонентов (1.2) расширения с использованием средств (1.2.1) крепления. В отличие от тех, которые показаны на фиг. 1, эти продольные конструкции (3) содержат сужающуюся перемычку (3.2) с головкой (3.4) на ней для размещения одного компонента (1.2) расширения.

Вид в разрезе схематического изображения по фиг. 2a показан на фиг. 2b. В частности, в этом виде в разрезе видно как куполообразную конструкцию (1.1), так и компонент (1.2) расширения. Кроме того, видно изображение кольцевой области (1.1.1) крепления внутри куполообразной конструкции (1.1), а также средства крепления (1.2.1) внутри компонента (1.2) расширения.

На фиг. 2b стрелка представляет направление продольных напряжений через заднюю герметическую перегородку (1), которые смягчаются в направлении основной конструкции (совокупность каркаса (2) и продольных конструкций (3)).

Несмотря на то, что задняя герметическая перегородка (1) схематично изображена в виде прямой линии, следует ожидать искривления геометрии купола, как на фиг. 3, на которой виден вид сбоку схематической конфигурации, показанной на фиг. 2a.

В частности, на фиг. 3, поскольку одна половина V-образного пояса (2.2.3) встроена во вторую перемычку (2.2.2) окружного каркаса (2.1), в то время как другая половина предоставляет опорную конструкцию для куполообразной конструкции (1.1), прикрепляемой к ней с помощью кольцевой области (1.1.1) крепления, кривизна на этой периферии склонна быть менее выраженной.

В частности, в некоторых вариантах осуществления компоненты (1.2) расширения могут быть плоскими.

В частности, продольная конструкция (3) содержит конструкцию, подобную соединяющему компоненту. Таким образом, головка (3.4) составляет одно целое с двумя фланцами (3.5), выступающими наружу и перпендикулярно к ней, тем самым образуя щель, которая соответствует толщине перемычки (3.2) продольной конструкции. Кроме того, такая перемычка (3.2) сужается по мере удаления от окружного каркаса (2.2).

Свободный конец или кромка сужающейся перемычки (3.2) каждой продольной конструкции отдалены от смежной части окружного каркаса (2.2) таким образом, чтобы соответствующие головки (3.4) этих продольных конструкций (3) выступали за пределы свободного конца перемычки (3.2) для размещения компонента (1.2) расширения.

Напротив, на фиг. 4 видно, что перемычка (3.2) выступает до перемычки (2.1.2) окружного каркаса, чтобы укрепить соединение в основной конструкции.

Как на фиг. 3, так и на фиг. 4 изображено «стыковое» соединение (5), в котором пластина перекрывает и скрепляет стыкованную обшивку переднего (11) и заднего (10) фюзеляжей вместе.

Преимущественно это обеспечивает уплотнение между этими фюзеляжами (10, 11).

На фиг. 5 изображено сравнение местоположения задней герметической перегородки предшествующего уровня техники и одной задней герметической перегородки (1) согласно настоящему изобретению для того же фюзеляжа летательного аппарата.

Можно видеть, что обе задние герметические перегородки отдалены друг от друга, причем расстояние этого отдаления соответствует герметизированному пространству, полученному с помощью настоящего изобретения, без модификации длины фюзеляжей.

В частности, задняя герметическая перегородка предшествующего уровня техники прикреплена к последнему окружному каркасу (2) переднего фюзеляжа (11) в направлении к орбитальному узловому соединению фюзеляжа, а задняя герметическая перегородка (1) согласно настоящему изобретению прикреплена к самому переднему окружному каркасу (2) заднего фюзеляжа (10) в направлении назад от орбитального узлового соединения фюзеляжа.

Кроме того, в отличие от задней герметической перегородки предшествующего уровня техники, в котором она должна была быть усилена стрингерами, задняя герметическая перегородка согласно настоящему изобретению имеет чистую поверхность на вогнутой стороне (герметизированной стороне, за исключением крюков), поскольку распределение нагрузки эффективно улучшается.

1. Задняя герметическая перегородка (1) для летательного аппарата, выполненная с возможностью разделения герметизированной зоны и негерметизированной зоны, при этом задняя герметическая перегородка (1) содержит:

куполообразную конструкцию (1.1) и

набор встроенных компонентов (1.2) расширения, распределенных по периферии указанной куполообразной конструкции (1.1),

при этом куполообразная конструкция (1.1) содержит кольцевую область (1.1.1) крепления, приспособленную для закрепления куполообразной конструкции (1.1) либо на окружном каркасе (2) летательного аппарата, либо на другой окружной конструкции, и

при этом компоненты (1.2) расширения содержат средства (1.2.1) крепления, приспособленные для закрепления каждого компонента (1.2) расширения на продольной конструкции (3) летательного аппарата.

2. Задний фюзеляж (10) летательного аппарата, содержащий:

заднюю герметическую перегородку (1) по п. 1,

по меньшей мере один окружной каркас (2), содержащий по меньшей мере часть (2.1), причем эта часть (2.1) содержит первую опору (2.1.1), первую перемычку (2.1.2) и угловую головку (2.1.3), при этом угловая головка (2.1.3) приспособлена для размещения куполообразной конструкции (1.1) задней герметической перегородки (1) таким образом, чтобы куполообразная конструкция (1.1) опиралась на нее, при этом куполообразная конструкция (1.1) прикреплена к угловой головке (2.1.3) с использованием кольцевой области (1.1.1) крепления, и

набор продольных конструкций (3), таких как балки, соответствующие по количеству и распределению набору встроенных компонентов расширения (1.2) задней герметической перегородки (1), при этом каждая из этих продольных конструкций (3) содержит головку (3.4), выполненную с возможностью размещения компонента (1.2) расширения таким образом, чтобы указанный компонент расширения опирался на нее, при этом компонент (1.2) расширения прикреплен к головке (3.4) с использованием средств (1.2.1) крепления.

3. Задний фюзеляж (10) по п. 2, отличающийся тем, что по меньшей мере один окружной каркас (2) содержит:

часть (2.1), в которой головка (2.1.3) расположена под углом, и

дополнительную часть (2.2), содержащую вторую опору (2.2.1), вторую перемычку (2.2.2) и окружную угловую соединительную деталь (2.2.3), встроенную в эту вторую перемычку, для размещения соответствующей части куполообразной конструкции (1.1) таким образом, чтобы эта соответствующая часть куполообразной конструкции (1.1) опиралась на нее, при этом куполообразная конструкция (1.1) прикреплена к окружной угловой соединительной детали (2.2.3) с использованием кольцевой области (1.1.1) крепления.

4. Задний фюзеляж (10) по п. 3, отличающийся тем, что окружная угловая соединительная деталь (2.2.3), встроенная во вторую перемычку (2.2.2), представляет собой V-образный пояс.

5. Задний фюзеляж (10) по любому из пп. 3 или 4, отличающийся тем, что по меньшей мере один окружной каркас (2) конструктивно разделен по меньшей мере на часть (2.1), в которой головка (2.1.3) расположена под углом, и дополнительную часть (2.2) с окружной угловой соединительной деталью (2.2.3), при этом первая часть (2.1) шире и толще, чем вторая часть (2.2) каркаса, причем между ними имеется плавный переход.

6. Задний фюзеляж (10) по любому из пп. 2-5, отличающийся тем, что по меньшей мере одна из указанных продольных конструкций (3) содержит сужающуюся перемычку (3.2) с головкой (3.4), расположенной на ней для размещения одного компонента (1.2) расширения.

7. Задний фюзеляж (10) по п. 6, отличающийся тем, что свободный конец сужающейся перемычки (3.2) каждой продольной конструкции (3) находится на расстоянии от по меньшей мере одного окружного каркаса (2) таким образом, чтобы соответствующие головки (3.4) этих продольных конструкций выступали за свободный конец перемычки (3.2) для размещения компонента (1.2) расширения.

8. Задний фюзеляж (10) по любому из пп. 2-7, отличающийся тем, что по меньшей мере одна из этих продольных конструкций (3) дополнительно содержит соединяющий компонент (3.3) с головкой (3.4) для того, чтобы разместить один компонент (1.2) расширения.

9. Задний фюзеляж (10) по любому из пп. 2-8, отличающийся тем, что дополнительно содержит вертикальное хвостовое оперение, выполненное с возможностью прикрепления по меньшей мере к первой опоре (2.1.1) окружного каркаса (2), где размещена и прикреплена задняя герметическая перегородка (1), причем вертикальное хвостовое оперение прикреплено к этой первой опоре (2.1.1) с помощью натяжных болтов.

10. Задний фюзеляж (10) по любому из пп. 2-9, отличающийся тем, что по меньшей мере один окружной каркас (2) представляет собой самый передний окружной каркас заднего фюзеляжа (10).

11. Задний фюзеляж (10) по любому из пп. 2-10, отличающийся тем, что куполообразная конструкция (1.1) выполнена с возможностью прикрепления по меньшей мере к головке (2.1.3) по меньшей мере одного окружного каркаса (2) с использованием ее кольцевой области (1.1.1) крепления с помощью по меньшей мере одного натяжного болта.

12. Задний фюзеляж (10) по п. 11, отличающийся тем, что по меньшей мере один натяжной болт выступает в направлении герметизированной зоны для закрепления крюка (4).

13. Летательный аппарат содержащий:

передний фюзеляж (11), выполненный с возможностью герметизации, и

задний фюзеляж (10) по любому из пп. 2-12.



 

Похожие патенты:

Изобретения относятся к космической технике, а именно к средствам группового запуска спутников и его усиленному шпангоуту. Устройство для группового запуска спутников выполнено в виде колонны из соединенных друг с другом, по крайней мере, двух одинаковых секций, выполненных с обеспечением возможности крепления запускаемых спутников.

Изобретение относится к композитным конструкциям и, в частности, к композитной укладке с перпендикулярной конфигурацией геодезических линий для разрезных лент и профилей усиления на сферических или приближенных к сферическим композитных герметических перегородках. Перегородка содержит сферический купол, содержащий периферический участок и верхнюю точку, с осью, перпендикулярной куполообразному элементу в верхней точке.

Изобретение относится к космическим аппаратам (КА), создаваемым на базе CubeSat. КА содержит корпус в форме параллелепипеда, состоящий из боковых панелей (18а,…18г), закрепленных на шпангоуте (17) служебной аппаратуры в виде фрезерованной плиты.

Изобретение относится к изготовлениию изделий из композиционных материалов (КМ) и касается пристыковочных и подкрепляющих элементов оболочек – шпангоутов для тонкостенных оболочек из КМ. Подкрепляющий шпангоут представляет собой ребро жесткости с контактными поверхностями по форме подкрепляемой оболочки по наружному диаметру и с кольцевым утолщением по внутреннему.

Шпангоут задней секции фюзеляжа летательного аппарата, которая принимает нагрузки хвостовых стабилизаторов, содержит первый участок (11), выполненный с возможностью выдерживать эти внешние нагрузки, и второй участок вдоль оставшегося периметра фюзеляжа. Первый участок (11) содержит: a) опорную деталь (21), которая должна присоединяться к обшивке (13) фюзеляжа; b) верхнюю деталь (23); c) стенку (25), содержащую арматурные детали (27, 27’) для приема внешних нагрузок и множество X-образных деталей (31), присоединенных концами к опорной детали (21) и верхней детали (23); d) две соединительных детали (39, 39’) концов опорной детали (21) и верхней детали (23) со вторым участком шпангоута.

Композиционный шпангоут (1) летательного аппарата содержит два сегмента (10, 20), каждый из которых является одиночным единым элементом, изготовленным из композиционного материала, стенку (2), элемент жесткости с множеством перекладин (31, 32, 33) и фитинг (4). Два сегмента (10, 20) соединяются фитингами (4) с использованием заклепок, образуя шпангоут (1) летательного аппарата.

Изобретение относится к элементам закрывания проемов транспортных средств. Декомпрессионное устройство (1) предназначено для применения в декомпрессионном отверстии (2) стенового элемента (3) самолета и содержит панель (5), закрепляемую над рамкой (4) с возможностью выдвижения для разблокировки декомпрессионного отверстия (2) при заданном дифференциальном давлении (Δp).

Изобретение относится к авиационной промышленности и касается разработки конструкции узла герметической перегородки летательного аппарата. Конструкция узла герметической перегородки для соединения передней секции фюзеляжа, соответствующей герметическому отсеку фюзеляжа, и задней секции фюзеляжа, соответствующей негерметическому отсеку, содержит стыковой угольник, нормальный шпангоут, стыковую накладку и работающие на растяжение фитинги.

Изобретение относится к несущим конструкциям объектов. Шпангоут переменной жесткости содержит наружный пояс, внутренний пояс и стенку.

Изобретение относится к силовым конструкциям и изделиям, в частности к летательным аппаратам, подводным лодкам, морским и речным судам, железнодорожным вагонам и емкостям-хранилищам. Элемент силовой конструкции содержит оболочку и ряд расположенных с определенным шагом на оболочке спиральных или кольцевых витков полых шпангоутов из пропитанной связующим тканой ленты.

Изобретение относится к дозвуковым транспортным самолетам с возможностью перевозки тяжелых и крупногабаритных грузов с суммарной массой 120-180 т. Транспортный самолет содержит двухпалубный фюзеляж с лобовым остеклением в носовой части и крыло с законцовками.

Изобретение относится к области частей летательного аппарата и, в частности, к конфигурации и расположению задних герметических перегородок. Задняя герметическая перегородка для ЛА выполнена с возможностью разделения герметизированной зоны и негерметизированной зоны. Перегородка содержит куполообразную конструкцию и набор встроенных компонентов расширения, распределенных по периферии указанной куполообразной конструкции. Куполообразная конструкция содержит кольцевую область крепления, приспособленную для закрепления куполообразной конструкции на окружном каркасе летательного аппарата или на другой окружной конструкции. Компоненты расширения содержат средства крепления, приспособленные для закрепления каждого компонента расширения на продольной конструкции летательного аппарата. Повышается прочность конструкции при эксплуатации ЛА. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

Наверх