Результат интеллектуальной деятельности: Ребристая трехслойная панель

Изобретение относится к ребристым панелям и может быть использовано в узлах и агрегатах летательных аппаратов, строительстве, железнодорожных вагонах, судах и других металлоконструкциях.

Известен вариант конструкции стреловидного крыла летательного аппарата, у которого нервюры установлены по потоку. /Г.И. Житомирский «Конструкция самолетов» Москва. Машиностроение.1995 г. 416 стр/

Если нервюры устанавливают по потоку, то легче выдерживать профиль крыла при его изготовлении и получать улучшенную аэродинамическую поверхность.

Однако, если пытаться нервюры устанавливать в стреловидном крыле по потоку, а лонжероны и стрингеры крыла под углами определяемыми стреловидностью крыла, то становиться сложнее технологически осуществить стыковку нервюр со стрингерами, стенками лонжеронов и обшивкой. Требуется малковка деталей в зоне стыков и дополнительные мелкие детали - угольники, лапки, фитинги

т.д. устанавливаемые в местах перестыковки стрингеров с нервюрами в качестве соединительных элементов, а сами нервюры оказываются более длинными и тяжелыми. При этом ячейка, образованная парами пересекающихся стрингеров и нервюр, приобретает форму, близкую к ромбу, что создает в обшивке из-за большой величины одной из диагоналей ячейки, условия для меньших значений критического напряжения. Тем самым жесткость панели снижается.

Поэтому, стреловидные крылья с нервюрами, установленными по потоку не нашли должного применения. Предпочтение отдают тому расположению подкрепляющих элементов обшивки, при котором стрингеры и нервюры образуют ячейку в форме прямоугольника, а нервюры располагают по нормали к одному из стрингеров.

Целью предлагаемой полезной модели является конструкция ребристой трехслойной панели, нервюры которой занимают положение по потоку, чтобы легче выдерживать профиль крыла при его изготовлении и получать улучшенную аэродинамическую поверхность.

Такое положение нервюр получают, в отличие от прототипа, отказом от малковки деталей в зоне стыков, отказом от мелких деталей - угольниов, лапок, фитингов и т.д. устанавливаемых в местах перекрестий и перестыковок стрингеров с нервюрами и их замена на качественно новое соединение ребер жесткости, в котором перекрестия ребер жесткости выполнены как единое целое с ребрами жесткости и обшивкой. Тем самым, жесткость панели с ячейкой в форме ромба увеличивается.

Отказ от подкрепляющих обшивку элементов-нервюр и стрингеров, соединенных клепкой с обшивкой, их замена на ребра жесткости, монолитные с обшивкой, повышает качество внешней поверхности панели, делает ее герметичной и гладкой, уменьшает число крепежных деталей, сокращает объем сборочно-клепальных работ.

Поскольку поперечные ребра жесткости пересекаются с продольными под острыми углами, определяемыми стреловидностью крыла, то это вызывает концентрацию напряжений в перекрестиях. Поэтому для перекрестий введен деконцентратор в форме утолщения крестовины.

Толщина крестовины должна быть также достаточной для размещения в ней скрепа. Вторую обшивку панели присоединяют к свободным торцам перекрестий ребер с помощью скрепов. После операции фиксации и соединения второй обшивки с торцами перекрестий панель становится трехслойной.

Поставленная цель достигается тем, что обшивка, ребра жесткости и перекрестия ребер выполнены как единое целое, поперечные ребра жесткости параллельны потоку и пересекаются с продольными ребрами жесткости под углами определяемыми стреловидностью крыла, причем перекрестия ребер жесткости играют роль деконцентраторов благодаря их утолщению на величину достаточную для размещения скрепов, установки и фиксации второй обшивки панели, которую присоединяют к свободным торцам перекрестий ребер с помощью скрепов.

Панели подобного толка могут изготавливаться с использованием традиционных технологий, включая сборку, наплавку, фиксацию с помощью скрепов. /электро заклепки, металлический крепеж и т.д./, а также возможен вариант изготовления из плиты фрезерованием.

В результате анализа известных технических решений, при проведении патентных исследований, заявитель не обнаружил технических решений с признаками, сходными с отличительными признаками заявляемого решения, а потому совокупность упомянутых существенных признаков позволяет считать предложенную полезную модель трехслойной ребристой панели пригодной в качестве составной части стреловидного крыла.

Предложенное техническое решение поясняется чертежом 1, Черт.1А» на поверхности обшивки 1 показан набор продольных 2 и поперечных 3 ребер жесткости, который выполнен с обшивкой 1 как единое целое, причем поперечные ребра 3 параллельны потоку, отмеченному стрелкой. Продольные ребра 2 пересекаются с поперечными 3 под углами \углы , и т.д.\ которые определяются стреловидностью крыла летательного аппарата. Перекрестия 4 усилены за счет утолщений в зоне торцев ребер 2 и 3. Утолщение играет роль деконцентратора и должно быть достаточным /размер w черт.«фиг 1В» перекрестие 4 \ для размещения скрепов 5 и фиксации второй обшивки панели 6.

На черт.«1В» цифрой 7 обозначен стык перекрестия 4 с обшивкой 1. Пунктиром обозначено ребро жесткости 8. Стрелкой показано направление ПОТОКА.