×
10.07.2014
216.012.db28

СТРИНГЕРНАЯ ПАНЕЛЬ ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО СЛОИСТОГО МАТЕРИАЛА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области авиации. Стрингерная панель из композиционного слоистого материала выполнена с формированием обшивки и стрингеров из чередующихся продольных, расположенных вдоль стрингеров и расположенных под углом к стрингерам монослоев композиционного материала. Стрингер имеет в поперечном сечении волнообразную форму и делится на первую часть, начинающуюся в толще обшивки и образованную дополнительными продольными монослоями стрингеров, вторую часть, у которой непродольные монослои обшивки выложены отдельными полосами, и третью часть, образованную продольными и непродольными монослоями стрингеров выше последнего верхнего слоя укладки обшивки. Непродольные монослои выходят на края волны и с нахлестом покрывают нижележащие непродольные монослои. Слои в срединной части сечения стрингеров могут быть выполнены горизонтальными так, что верх волны имеет гладкий горизонтальный участок. Изобретение направлено на повышение прочности и надежности соединения стрингера с обшивкой. 2 ил.
Основные результаты: Стрингерная панель из композиционного слоистого материала, характеризующаяся тем, что выполнена с помощью автоматизированной выкладки с одновременным формированием обшивки и стрингеров из чередующихся продольных, расположенных вдоль стрингеров, и непродольных, расположенных под углом к стрингерам, монослоев композиционного материала, стрингер имеет в поперечном сечении волнообразную форму и условно делится по своей структуре в сечении на три части, первая из которых характеризуется тем, что начинается в толще обшивки и образована дополнительными по отношению к ее укладке продольными монослоями стрингеров; вторая характеризуется тем, что так же образована дополнительными по отношению к укладке обшивки продольными монослоями стрингеров, но при этом непродольные монослои обшивки выложены с образованием отдельных полос - полос, расположенных между стрингерами, и полос, расположенных в пределах волны сечения стрингера, так, что края межстрингерных и стрингерных полос перекрываются с нахлестом; третья характеризуется тем, что находится выше последнего верхнего слоя укладки обшивки и образована как продольными, так и непродольными монослоями стрингеров, причем непродольные монослои выходят на края волны, где они с нахлестом покрывают такие же нижележащие непродольные монослои; при том слои в срединной части сечения стрингеров могут быть выполнены горизонтальными, так что верх волны имеет гладкий горизонтальный участок.
Реферат Свернуть Развернуть

Предлагаемое изобретение относится к области авиации, к конструктивным элементам, преимущественно крыльев, в частности к конструкции композиционных панелей крыла летательного аппарата.

Широко известны конструкции композиционных стрингерных панелей, например конструкция, описанная в публикации WO 2009023346, которая и принята за прототип. Данная известная стрингерная панель из композиционного слоистого материала состоит из обшивки и закрепленных на ней (с помощью отверждаемого связующего или клея) стрингеров разомкнутого сечения с волнообразной формой; при этом обшивка и стрингер выполнены с помощью автоматизированной выкладки из чередующихся продольных, расположенных вдоль стрингеров, и непродольных, расположенных под углом к стрингерам, монослоев композиционного материала.

Общими существенными признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками предлагаемого технического решения, являются следующие: стрингерная панель из композиционного слоистого материала, состоит из обшивки и стрингеров волнообразной в сечении формы, при этом обшивка и стрингер выполнены с помощью автоматизированной выкладки из чередующихся продольных, расположенных вдоль стрингеров, и непродольных, расположенных под углом к стрингерам, монослоев композиционного материала.

К недостаткам традиционной конструкции стрингерной панели из композита следует отнести то, что связь обшивки со стрингером обеспечивается лишь слоем связующего (или клея, если вместо технологии приформовывания используют технологию склеивания). При изготовлении стрингерной панели полуфабрикаты стрингеров делают отдельно, чтобы затем либо пропитывать их совместно с обшивкой с последующим отверждением (в случае применения метода вакуумной инфузии или RTM), либо сразу отверждать, используя автоклав, если связующее уже содержится в полуфабрикате (препреговая технология). Относительно слабая связь между слоями композита, как известно, отрицательно сказывается на их прочности.

Предлагаемым изобретением решается техническая задача повышения прочности и надежности соединения стрингера с обшивкой, а также задача обеспечения высокой технологичности производства панели - за счет совместной операции автоматизированной выкладки стрингеров и обшивки.

Для достижения названного технического результата стрингерная панель из композиционного слоистого материала характеризуется тем, что выполнена с помощью автоматизированной выкладки с одновременным формированием обшивки и стрингеров из чередующихся продольных, расположенных вдоль стрингеров, и непродольных, расположенных под углом (например, +/-45 градусов) к стрингерам, монослоев композиционного материала, стрингер имеет в поперечном сечении волнообразную форму и условно делится по своей структуре на три части, первая из которых характеризуется тем, что начинается в толще обшивки и образована дополнительными по отношению к ее укладке продольными монослоями стрингеров; вторая характеризуется тем, что так же образована дополнительными по отношению к укладке обшивки продольными монослоями стрингеров, но при этом непродольные монослои обшивки выложены отдельными полосами - полосами, расположенными между стрингерами (межстрингерными), и полосами, расположенных в пределах волны сечения стрингера (стрингерными), так, что края межстрингерных и стрингерных полос перекрываются с нахлестом; третья характеризуется тем, что находится выше последнего верхнего слоя укладки обшивки и образована как продольными, так и непродольными монослоями стрингеров, причем непродольные монослои выходят на края волны, где они с нахлестом покрывают такие же нижележащие непродольные монослои, при том слои в срединной части сечения стрингеров могут быть выполнены горизонтальными, так что верх волны имеет гладкий горизонтальный участок.

Отличительными признаками предложенного технического решения от известного прототипа являются следующие: производство панели предусматривает автоматическую выкладку с одновременным формированием обшивки и стрингеров из чередующихся продольных, расположенных вдоль стрингеров, и непродольных, расположенных под углом к стрингерам, монослоев композиционного материала, стрингер имеет в поперечном сечении волнообразную форму и условно делится по своей структуре на три части, первая из которых характеризуется тем, что начинается в толще обшивки и образована дополнительными по отношению к ее укладке продольными монослоями стрингеров; вторая характеризуется тем, что также образована дополнительными по отношению к укладке обшивки продольными монослоями стрингеров, но при этом непродольные монослои обшивки выложены с образованием отдельных полос - полос, расположенных между стрингерами (межстрингерных), и полос, расположенных в пределах волны сечения стрингера (стрингерных), так, что края межстрингерных и стрингерных полос перекрываются с нахлестом; третья характеризуется тем, что находится выше последнего верхнего слоя укладки обшивки и образована как продольными так и непродольными монослоями стрингеров, причем непродольные монослои выходят на края волны, где они с нахлестом покрывают такие же нижележащие непродольные монослои, при том слои в срединной части сечения стрингеров могут быть выполнены горизонтальными, так что верх волны имеет гладкий горизонтальный участок.

Благодаря наличию данных отличительных признаков в совокупности с известными, достигается следующий технический результат: обеспечивается прочность и надежность соединения стрингера с обшивкой, так как, по сути, стрингер становится единым целым с обшивкой (интегрирован в нее), кроме того, обеспечивается технологичность производства панели - обеспечивается возможность совместной автоматизированной выкладки стрингеров и обшивки. При неизбежно относительно большой толщине и сравнительно малой высоте такого стрингера его эффективность сравнима с эффективностью традиционных стрингеров - за счет того, что относительное количество продольных монослоев в нем при такой технологии изготовления может быть значительным, больше, чем в традиционных конструкциях стрингерных панелей из композита.

Данное решение может быть использовано в авиации - в конструкции, преимущественно, стрингерных панелей крыла летательного аппарата.

Предлагаемая конструкция поясняется рисунками фиг.1 и 2, на которых представлен участок панели с несколькими стрингерами (в сечении и в плане) - фиг.1 и участок панели в районе стрингера (сечение) - фиг.2.

Данная стрингерная панель состоит из обшивки 1 и стрингеров 2, выполнена из чередующихся в соответствии с заданными по проекту укладками продольных 3 и непродольных 4 (например, под углом 45 градусов) монослоев композита, стрингеры 2 в поперечном сечении имеют волнообразную форму. От основания до вершины структура стрингера имеет три основные части (выделены пунктиром), первая - нижняя, обозначена как 5 и характеризуется тем, что образована добавлением в укладку обшивки 1 (состоящую из продольных 3 и непродольных 4 монослоев) продольных монослоев 3 стрингеров 2; вторая - средняя - обозначена как 6 и характеризуется тем, что также имеет укладку обшивки 1 с добавлением продольных монослоев 3 стрингеров 2, причем непродольные монослои 4 выложены отдельными полосами - межстрингерными 7 и стрингерными 8, которые своими краями перекрывают друг друга с образованием зон нахлеста 9. Третья, верхняя, часть обозначена как 10 и характеризуется тем, что образована стрингерными продольными 3 и непродольными 4 монослоями, причем непродольные монослои 4 выходят на края волны, где они с нахлестом покрывают такие же нижележащие непродольные монослои 4.

Изготавливается предлагаемая стрингерная панель следующим образом.

1. На поверхность оснастки лентоукладчиком выкладочной машины автоматически выкладываются монослои 3 и 4 обшивки 1 (препрег или преформа из сухого материала) так же, как это имеет место в случае традиционного изготовления панели автоклавным методом или одним из методов, предусматривающих предварительную пропитку преформы.

2. После выкладки примерно половины монослоев 3 и 4 обшивки 1 в местах будущих стрингеров 2 выкладочная машина в соответствии с программой начинает добавлять продольные монослои 3 стрингеров 2 (в зоне сечения стрингера 2, отвечающей первой части его структуры). Непродольные монослои 4 обшивки 1 при этом выкладываются во всю ширину - от одного до другого края панели.

3. В соответствии с программой автоматического процесса выкладки, по достижении определенной толщины обшивки 1, машина начинает выкладывать непродольные монослои 4 полосами - межстрингерными 7 и стрингерными 8 (в пределах волны сечения стрингера 2). Края этих полос перекрывают друг друга, образуя зоны нахлеста 9.

4. После того как все слои обшивки 1 будут выложены, выкладочная машина в соответствии с заложенной в нее программой начинает выкладывать остальные монослои стрингеров 2, преимущественно продольные 3. Они выкладываются стрингерными полосами - в пределах волны стрингера 2. При этом непродольные монослои 4 выкладываются более широкими полосами, так что края этих полос накладываются на края нижерасположенных таких же полос из непродольных монослоев 4.

Стрингерная панель из композиционного слоистого материала, характеризующаяся тем, что выполнена с помощью автоматизированной выкладки с одновременным формированием обшивки и стрингеров из чередующихся продольных, расположенных вдоль стрингеров, и непродольных, расположенных под углом к стрингерам, монослоев композиционного материала, стрингер имеет в поперечном сечении волнообразную форму и условно делится по своей структуре в сечении на три части, первая из которых характеризуется тем, что начинается в толще обшивки и образована дополнительными по отношению к ее укладке продольными монослоями стрингеров; вторая характеризуется тем, что так же образована дополнительными по отношению к укладке обшивки продольными монослоями стрингеров, но при этом непродольные монослои обшивки выложены с образованием отдельных полос - полос, расположенных между стрингерами, и полос, расположенных в пределах волны сечения стрингера, так, что края межстрингерных и стрингерных полос перекрываются с нахлестом; третья характеризуется тем, что находится выше последнего верхнего слоя укладки обшивки и образована как продольными, так и непродольными монослоями стрингеров, причем непродольные монослои выходят на края волны, где они с нахлестом покрывают такие же нижележащие непродольные монослои; при том слои в срединной части сечения стрингеров могут быть выполнены горизонтальными, так что верх волны имеет гладкий горизонтальный участок.
СТРИНГЕРНАЯ ПАНЕЛЬ ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО СЛОИСТОГО МАТЕРИАЛА
СТРИНГЕРНАЯ ПАНЕЛЬ ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО СЛОИСТОГО МАТЕРИАЛА
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 12 items.
20.10.2013
№216.012.75ae

Стыковочное соединение панелей из полимерного композиционного материала

Изобретение относится к области изготовления конструкций, содержащих стыковочные соединения панелей из полимерного композиционного материала (ПКМ), и касается стыковки габаритных деталей самолета из ПКМ (кессонов крыла, стабилизаторов). Стыковочное соединение панелей из ПКМ содержит две...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495786
Дата охранного документа: 20.10.2013
10.11.2014
№216.013.0358

Кессон крыла из композиционного материала

Изобретение относится к конструктивным элементам крыльев и касается конструкции кессона крыла летательного аппарата (ЛА) из композиционных материалов (КМ). Кессон крыла из КМ содержит верхнюю и нижнюю стрингерные панели. В панелях передний и задний лонжероны и нервюры делят внутреннее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532254
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.11.2014
№216.013.0359

Кессон крыла из композиционного материала

Изобретение относится к конструктивным элементам крыльев и касается конструкции кессона крыла летательного аппарата (ЛА) из композиционных материалов (КМ). Кессон крыла из КМ содержит верхнюю и нижнюю стрингерные панели, передний и задний лонжероны и нервюры, делящие внутреннее пространство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532255
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.07.2015
№216.013.5f89

Крышка из полимерного материала для водоотводного лотка

Изобретение относится к устройствам для отвода воды от основания шоссейных дорог или от балластного слоя железных дорог с помощью водоотводных лотков. Им решается техническая задача обеспечения прочности и долговечности крышек лотков, технологичности их изготовления, а также неудобства хождения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555998
Дата охранного документа: 10.07.2015
27.07.2015
№216.013.65ad

Лоток водоотводный подвесной из полимерных композиционных материалов (варианты)

Предлагаемое решение относится к конструкции инфраструктуры искусственных сооружений, а конкретно к устройствам для отвода воды с проезжей части пролетных строений мостов и путепроводов. Предлагаемой конструкцией по всем вариантам решается техническая задача обеспечения жесткости лотков,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557582
Дата охранного документа: 27.07.2015
27.10.2015
№216.013.8aa7

Способ изготовления крыши вагона-хоппера

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к способу изготовления крыши вагона-хоппера. Способ изготовления крыши вагона-хоппера из композиционного материала, выполненной как самонесущая оболочка, заключается в изготовлении формообразующих элементов поперечных силовых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567098
Дата охранного документа: 27.10.2015
10.11.2015
№216.013.8b42

Система водоотводных лотков

Изобретение относится к элементам покрытий автомобильных дорог, а конкретно к лоткам для отвода воды с проезжей части. Им решается техническая задача обеспечения прочности лотков, надежности их стыков и предотвращения их расфиксации. Система водоотводных лотков содержит выполненные из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567257
Дата охранного документа: 10.11.2015
10.11.2015
№216.013.8c30

Способ оценки состояния железнодорожного пути с изолирующим стыком

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к применению вычислительных средств при проектировании и отработке элементов верхнего строения пути, в частности для определения перемещения рельсовых путей, в том числе изолирующих стыков, при воздействии на них подвижной нагрузки....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567495
Дата охранного документа: 10.11.2015
10.04.2016
№216.015.32a9

Огнестойкая несущая конструкция (варианты)

Изобретение относится к области строительства, преимущественно к области конструкций мостовых пешеходных переходов, а также конструкций посадочных железнодорожных платформ, выполненных из композиционных материалов. Предложены два варианта конструкции, которые решают техническую задачу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581073
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.06.2016
№216.015.4890

Устройство для измерения усилия прижатия клемм

Изобретение относится к железнодорожному строительству и предназначено для периодической проверки усилия прижатия клеммы во время монтажа и эксплуатации. Устройство для измерения усилия прижатия клемм состоит из опоры, силоизмерителя и узла захвата, включающего насадку и шарнирно соединенные с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587125
Дата охранного документа: 10.06.2016
Showing 1-10 of 20 items.
10.11.2014
№216.013.0358

Кессон крыла из композиционного материала

Изобретение относится к конструктивным элементам крыльев и касается конструкции кессона крыла летательного аппарата (ЛА) из композиционных материалов (КМ). Кессон крыла из КМ содержит верхнюю и нижнюю стрингерные панели. В панелях передний и задний лонжероны и нервюры делят внутреннее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532254
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.11.2014
№216.013.0359

Кессон крыла из композиционного материала

Изобретение относится к конструктивным элементам крыльев и касается конструкции кессона крыла летательного аппарата (ЛА) из композиционных материалов (КМ). Кессон крыла из КМ содержит верхнюю и нижнюю стрингерные панели, передний и задний лонжероны и нервюры, делящие внутреннее пространство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532255
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.07.2015
№216.013.5f89

Крышка из полимерного материала для водоотводного лотка

Изобретение относится к устройствам для отвода воды от основания шоссейных дорог или от балластного слоя железных дорог с помощью водоотводных лотков. Им решается техническая задача обеспечения прочности и долговечности крышек лотков, технологичности их изготовления, а также неудобства хождения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555998
Дата охранного документа: 10.07.2015
27.07.2015
№216.013.65ad

Лоток водоотводный подвесной из полимерных композиционных материалов (варианты)

Предлагаемое решение относится к конструкции инфраструктуры искусственных сооружений, а конкретно к устройствам для отвода воды с проезжей части пролетных строений мостов и путепроводов. Предлагаемой конструкцией по всем вариантам решается техническая задача обеспечения жесткости лотков,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557582
Дата охранного документа: 27.07.2015
27.10.2015
№216.013.8aa7

Способ изготовления крыши вагона-хоппера

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к способу изготовления крыши вагона-хоппера. Способ изготовления крыши вагона-хоппера из композиционного материала, выполненной как самонесущая оболочка, заключается в изготовлении формообразующих элементов поперечных силовых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567098
Дата охранного документа: 27.10.2015
10.11.2015
№216.013.8b42

Система водоотводных лотков

Изобретение относится к элементам покрытий автомобильных дорог, а конкретно к лоткам для отвода воды с проезжей части. Им решается техническая задача обеспечения прочности лотков, надежности их стыков и предотвращения их расфиксации. Система водоотводных лотков содержит выполненные из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567257
Дата охранного документа: 10.11.2015
10.11.2015
№216.013.8c30

Способ оценки состояния железнодорожного пути с изолирующим стыком

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к применению вычислительных средств при проектировании и отработке элементов верхнего строения пути, в частности для определения перемещения рельсовых путей, в том числе изолирующих стыков, при воздействии на них подвижной нагрузки....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567495
Дата охранного документа: 10.11.2015
10.04.2016
№216.015.32a9

Огнестойкая несущая конструкция (варианты)

Изобретение относится к области строительства, преимущественно к области конструкций мостовых пешеходных переходов, а также конструкций посадочных железнодорожных платформ, выполненных из композиционных материалов. Предложены два варианта конструкции, которые решают техническую задачу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581073
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.06.2016
№216.015.4890

Устройство для измерения усилия прижатия клемм

Изобретение относится к железнодорожному строительству и предназначено для периодической проверки усилия прижатия клеммы во время монтажа и эксплуатации. Устройство для измерения усилия прижатия клемм состоит из опоры, силоизмерителя и узла захвата, включающего насадку и шарнирно соединенные с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587125
Дата охранного документа: 10.06.2016
18.05.2018
№218.016.50ad

Водосборно-водоотводная система железнодорожного пути

Изобретение относится к конструкции железнодорожного пути, а конкретно к водосборно-водоотводным сооружениям для сбора и отвода воды от основной площадки земляного полотна железных дорог. Водосборно-водоотводная система основания дороги содержит соединенные между собой и выполненные из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002653217
Дата охранного документа: 07.05.2018
+ добавить свой РИД