Защитная панель летательного аппарата
Владельцы патента RU 2767402:
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации (RU)
Изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно к защитным элементам. Защитная панель летательного аппарата состоит из плиток, жестко закрепленных на внешней поверхности летательного аппарата с образованием внешнего обвода летательного аппарата, и теплоизоляционного покрытия. Теплоизоляционное покрытие размещено между плитками и внешней поверхностью летательного аппарата. Плитки выполнены в виде вытянутых пластин. Каждая пластина выполнена с поперечным сечением в виде параллелограмма. Пластины располагают на поверхности летательного аппарата последовательно так, что боковые грани соседних пластин параллельны друг другу, с образованием зазора, равного относительному температурному расширению пластин. В центральной части вдоль пластины выполнен ряд отверстий, одно из которых круглое с отбортовкой, а остальные овальные. Длина овальных отверстий равна сумме ширины отверстия и длине температурного расширения материала пластины от центрального отверстия до овального. Пластины закреплены на внешней поверхности при помощи винтов. Овальные отверстия снабжены перекрывающими их шайбами, установленными между внешней поверхностью летательного аппарата и пластинами. Достигается упрощение конструкции. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно к конструктивным элементам, общих для фюзеляжа, крыльев, стабилизаторов.
Известно техническое решение, заключающееся в установке теплозащитных плиток на внешнюю поверхность летательного аппарата (см. «Техническая информация ЦАГИ», ОНТИ, 1984, №23, с. 12, рис. 36), которое и было принято авторами за ближайший аналог.
Указанное техническое решение состоит в том, что защитная панель изготавливается из отдельных плиток, закрепляемых на внешней поверхности летательного аппарата механическим способом с помощью гибких крепежных штырей, установленных на шарнирах, что обеспечивает компенсацию теплового расширения плитки. При этом каждая плитка изготавливается индивидуально. Собранные на обшивке плитки создают вместе внешний обвод летательного аппарата. Плитки изготовлены из неметаллического материала (керамики).
Недостатком данного технического решения является крепление плиток с помощью гибких стержней, что снижает надежность конструкции. Плитки требуют индивидуального изготовления, так как имеют различный внешний контур. Это повышает требования к точности оборудования в целях обеспечения гладкого внешнего обвода летательного аппарата. Кроме того, такой способ изготовления обладает высокой трудоемкостью.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является упрощение конструкции и технологии изготовления защитной панели летательного аппарата при повышении ее надежности.
Указанный технический результат достигается тем, что защитная панель летательного аппарата состоит из плиток, жестко закрепляемых на внешней поверхности летательного аппарата с образованием внешнего обвода летательного аппарата. При этом между плитками и поверхностью летательного аппарата размещено теплоизоляционное покрытие. Плитки выполнены в виде вытянутых пластин с поперечным сечением в виде параллелограмма и расположены на поверхности последовательно с образованием зазора, равного относительному температурному расширению пластин. В центральной части вдоль каждой пластины выполнен ряд отверстий, одно из которых круглое и имеет отбортовку, а остальные овальные. Длина овальных отверстий равна сумме ширины отверстия и длины температурного расширения материала пластины от центрального отверстия до данного овального. Пластины закреплены на внешней поверхности летательного аппарата при помощи винтов, которые установлены в отверстиях. Овальные отверстия снабжены перекрывающими их шайбами, которые установлены между внешней поверхностью летательного аппарата и пластинами. Плитки выполняются из жаростойкого сплава, обладающего стойкостью против химического разрушения поверхности в газовых средах при температурах до 1200°С.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1-3 представлен общий вид защитной панели летательного аппарата и сечение по отдельным элементам.
На фиг. 1-3 указаны позиции в следующем порядке:
1 - плитка;
2 - внешняя поверхность летательного аппарата;
3 - теплоизоляционное покрытие;
4 - пластина
5 - зазор;
6 - отверстие;
7 - отверстие;
8 - отбортовка;
9 - винт; 10 - шайба.
Защитная панель изготавливается из плиток 1, жестко закрепляемых на внешней поверхности летательного аппарата 2. Между плитками 1 и поверхностью летательного аппарата 2 размещено теплоизоляционное покрытие 3. Плитки 1 выполнены в виде вытянутых пластин 4 с поперечным сечением в виде параллелограмма и расположены на поверхности последовательно с образованием зазора 5, равного относительному температурному расширению пластин 4. В центральной части вдоль каждой пластины 4 выполнен ряд отверстий 6, 7. Одно отверстие 7 круглое и имеет отбортовку 8, а остальные отверстия 6 овальные. Длина овальных отверстий 6 равна сумме ширины отверстия 6 и длины температурного расширения материала пластины 4 от центрального отверстия 7 до данного овального. Пластины 4 закреплены на внешней поверхности летательного аппарата 2 при помощи винтов 9, которые установлены в отверстиях 6, 7. Овальные отверстия 6 снабжены перекрывающими их шайбами 10, которые установлены между внешней поверхностью летательного аппарата 2 и пластинами 4.
Защитная панель работает следующим образом. В процессе полета защитная панель воспринимает тепловые нагрузки, при этом компенсация теплового расширение каждой пластины 1 без изменения геометрии обвода летательного аппарата обеспечивается зазором 5, и овальными отверстиями 6. Наклон зазора 5 к внешнему обводу летательного аппарата препятствует проникновению потока газа под плитки 1. Шайбы 10 препятствуют проникновению газа в овальное отверстие. Теплоизоляционное покрытие 3 уменьшает тепловые потоки, идущие во внутреннюю часть летательного аппарата.
Предложенное техническое решение позволяет упростить конструкцию защитной панели летательного аппарата и повысить ее надежность.
1. Защитная панель летательного аппарата, состоящая из плиток, жестко закрепленных на внешней поверхности летательного аппарата с образованием внешнего обвода летательного аппарата, и теплоизоляционного покрытия, размещенного между плитками и внешней поверхностью летательного аппарата, отличающаяся тем, что плитки выполнены в виде вытянутых пластин, каждая пластина выполнена с поперечным сечением в виде параллелограмма, пластины располагают на поверхности летательного аппарата последовательно так, что боковые грани соседних пластин параллельны друг другу, с образованием зазора, равного относительному температурному расширению пластин, в центральной части вдоль пластины выполнен ряд отверстий, одно из которых круглое с отбортовкой, а остальные овальные с длиной, равной сумме ширины отверстия и длины температурного расширения материала пластины от центрального отверстия до овального, пластины закреплены на внешней поверхности при помощи винтов, которые установлены в отверстиях, причем овальные отверстия снабжены перекрывающими их шайбами, установленными между внешней поверхностью летательного аппарата и пластинами.
2. Защитная панель летательного аппарата по п. 1, отличающаяся тем, что плитки выполнены из жаростойкого сплава, обладающего стойкостью против химического разрушения поверхности в газовых средах при температурах до 1200°С.
