PL234265B1 - Kompozytowa struktura wytrzymałościowa kabiny samolotu usztywniona ramą przestrzenną - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest kompozytowa struktura wytrzymałościowa kabiny samolotu usztywniona ramą przestrzenną dla załogi i pasażerów umieszczona zasadniczo w środkowej części kadłuba samolotu szczególnie małego.

Kadłub samolotu, szczególnie małego, stanowi bardzo istotny element konstrukcji samolotu odpowiadający za wiele istotnych cech samolotu a w szczególności za jego wytrzymałość. Musi on również umożliwić zamocowanie wszelkich mechanizmów takich jak na przykład skrzydła, elementy usterzenia, podwozie czy silnik napędowy oraz zbiornik czy też zbiorniki paliwa. Oczywiście musi również zapewnić odpowiednie miejsce dla załogi i pasażerów czy też bagażu.

W tym celu w kadłubie samolotu wydziela się odpowiedni segment, który stanowi kabinę dla załogi i pasażerów i umieszcza się ją zasadniczo w środkowej części kadłuba samolotu.

Znane kadłuby konstrukcji lotniczych, w szczególności lekkich samolotów dyspozycyjnych czy też sportowych, wykonywane są w ten sposób, że elementy nośne takie jak wręgi, będące elementami poprzecznymi, oraz podłużnice, będące eleatami wzdłużnymi, łączy się ze sobą i pokrywa poszyciem zewnętrznym oraz poszyciem wewnętrznym. Często poszycie zewnętrzne oraz poszycie wewnętrzne nakładane są w postaci arkuszy pokrywających fragment całej powierzchni zewnętrznej albo wewnętrznej samolotu. Następnie dodaje się systematycznie inne elementy struktury kadłuba samolotu takie jak ramki, panele wsporniki i wzmocnienie innych elementów wyposażenia.

Z międzynarodowego zgłoszenia wynalazku WO2012169906 znana jest konstrukcja samolotu, w której powłokę zewnętrzną wykonuje się zasadniczo z dwóch elementów wykonanych z materiałów kompozytowych. Takie dwie połówki struktury zewnętrznej poszycia samolotu łączy się ze sobą i wzmacnia elementami nośnymi w postaci wręg, będącymi elementami poprzecznymi, oraz podłużnie, będącymi elementami wzdłużnymi.

Z polskiego opisu zgłoszeniowego wynalazku P.411578 znany jest kadłub konstrukcji lotniczej, zawierający strukturę zewnętrzną oraz elementy poprzeczne i podłużne struktury wewnętrznej charakteryzuje się tym, że strukturę zewnętrzną stanowi poszycie lewe oraz poszycie prawe, a strukturę wewnętrzną panel lewy, panel prawy, elementy uzupełniające, przy czym elementy struktury zewnętrznej połączone są z elementami struktury wewnętrznej. W poszyciu lewym struktury zewnętrznej, poszyciu prawym struktury zewnętrznej, panelu lewym struktury wewnętrznej oraz w panelu prawym struktury wewnętrznej wykonane są otwory okienne oraz otwory drzwiowe, przy czym panel lewy, panel prawy, elementy uzupełniające, obramowania okien i obramowania drzwi mają ścianki tworzące podłużne i poprzeczne elementy struktury wewnętrznej.

Znany ze stanu techniki kadłub konstrukcji lotniczej, chociaż spełnia założone oczekiwania, ma jednak pewne niedogodność i liczne wady. Wadą jest to, że konstrukcja jest bardzo pracochłonna w wytwarzaniu. Kadłub ma bardzo dużą liczbę poszczególnych części, z których każda wymaga uprzedniego wytworzenia. Jednocześnie dla zapewnienie odpowiedniej sztywności kadłuba oraz rozprowadzenia w nim wszelkich występujących w trakcie lotu sił poszczególne elementy składowe muszą wykazywać się szczególnymi cechami w tym zakresie.

Duża jest również pracochłonność wykonania kadłuba, a także konieczność zatrudnienia wysokokwalifikowanych pracowników. Z tych powodów produkcja kadłuba konstrukcji lotniczej w tradycyjny sposób znany ze stanu techniki jest bardzo droga.

Celem jest niniejszego wynalazku jest dostarczenie rozwiązania, które przezwycięża lub co najmniej łagodzi co najmniej jedną z wyżej wymienionych niedogodności, lub które przedstawia możliwości dokonania użytecznego wyboru określonej metody wytwarzania kadłuba konstrukcji lotniczej.

Według wynalazku, kompozytowa struktura wytrzymałościowa kabiny samolotu usztywniona ramą przestrzenną dla załogi i pasażerów umieszczona zasadniczo w środkowej części kadłuba samolotu, przy czym w segmencie kabinowym umieszczona jest kanapa pasażerów, charakteryzuje się tym, że przestrzenną ramę stanowią połączone ze sobą elementy kanapy pasażerów szkielet oparcia, szkielet siedziska szkielet podłokietnika oraz elementy uzupełniające.

Korzystnie jest, kiedy co najmniej część z elementów jak szkielet oparcia, szkielet siedziska, szkielet podłokietnika oraz elementy uzupełniające wykonane są z metalu.

Korzystnie jest też, kiedy co najmniej część z elementów jak szkielet oparcia, szkielet siedziska szkielet podłokietnika oraz elementy uzupełniające wykonane są z tworzywa sztucznego.

Korzystnie jest również, kiedy elementy przestrzennej ramy połączone są za pomocą spawania.

Korzystnie jest także, kiedy elementy przestrzennej ramy połączone są za pomocą klejenia.

PL 234 265 B1

Korzystnie jest przy tym, kiedy elementy przestrzennej ramy połączone są za pomocą nitowania.

Przedmiot wynalazku, pokazano w przykładzie realizacji na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia zmontowaną kompozytową strukturę wytrzymałościową kabiny samolotu usztywnioną ramą przestrzenną w widoku perspektywicznym, a fig. 2 przedstawia kompozytową strukturę wytrzymałościową kabiny samolotu usztywniona ramą przestrzenną przed zmontowaniem w rozstrzeleniu.

Jak pokazano na fig. 1 segment kabinowy (1) stanowiący kompozytową strukturę wytrzymałościową kabiny samolotu stanowi przestrzenna ramę (2) zbudowana z połączonych ze sobą, elementów, w skład których wchodzą elementy kanapy pasażerów to znaczy szkielet oparcia (3), szkielet siedziska (4) szkielet podłokietnika (5) oraz elementy uzupełniające (6). Wszystkie te elementy połączone są ze sobą trwale przed zamontowaniem, w kadłubie samolotu, a ich wzajemne połączenie, tworzy przestrzenną ramę (2), o wysokiej wytrzymałości wynikającej, z przestrzennego usytuowania połączonych elementów. Tak wytworzona przestrzenna rama (2) jest następnie, jako kompletny podzespół szkieletu kadłuba, w tym kadłubie montowana.

Pokazane w rozstrzeleniu na fig. 2 elementy przestrzennej ramy (2) obrazują wzajemne położenie, w trzech wymiarach elementów w skład których wchodzą elementy kanapy pasażerów to znaczy szkielet oparcia (3), szkielet siedziska (4) szkielet podłokietnika (5) oraz elementy uzupełniające (6).

W pokazanym na. fig. 1 i fig. 2 przykładzie realizacji wynalazku elementy wchodzące kanapy pasażerów to znaczy szkielet oparcia (3), szkielet siedziska (4) szkielet podłokietnika (5) oraz elementy uzupełniające (6) wykonane są ze zbrojonego tworzywa sztucznego i połączone za pomocą klejenia, ale oczywiście w innych przykładach realizacji wynalazku część lub wszystkie elementy mogą być wykonane z metalu.

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Kompozytowa struktura wytrzymałościowa kabiny samolotu usztywniona ramą przestrzenną dla załogi i pasażerów, umieszczona zasadniczo w środkowej części kadłuba samolotu, przy czym w segmencie kabinowym umieszczona jest kanapa pasażerów, znamienna tym, że segment kabinowy stanowi przestrzenną ramę (2) utworzoną przez połączone ze sobą elementy kanapy pasażerów szkielet oparcia (3), szkielet siedziska (4) szkielet podłokietnika (5) oraz elementy uzupełniające (6).
2. 2. Struktura, według, zastrz. 1, znamienna tym, że co najmniej część z elementów jak szkielet oparcia (3), szkielet siedziska (4) szkielet podłokietnika (5) oraz elementy uzupełniające (6) wykonane są z metalu.
3. 3. Struktura, według zastrz. 1, znamienna tym, że co najmniej część z elementów jak szkielet oparcia (3), szkielet siedziska (4) szkielet podłokietnika (5) oraz elementy uzupełniające (6) wykonane są z tworzywa sztucznego.
4. 4. Struktura, według zastrz. 2 albo 3, znamienna tym, że elementy przestrzennej ramy (2) połączone są za pomocą spawania.
5. 5. Struktura, według zastrz. 2 albo 3, znamienna tym, że elementy przestrzennej ramy (2) połączone są za pomocą klejenia.
6. 6. Struktura, według zastrz. 2 albo 3, znamienna tym, że elementy przestrzennej ramy (2) połączone są za pomocą nitowania.

   PL 234 265 Β1

   Rysunki

   PL 234 265 Β1

   Fig. 2