RU142193U1 - SHIP WING DEVICE - Google Patents
SHIP WING DEVICE Download PDFInfo
- Publication number
- RU142193U1 RU142193U1 RU2013156502/11U RU2013156502U RU142193U1 RU 142193 U1 RU142193 U1 RU 142193U1 RU 2013156502/11 U RU2013156502/11 U RU 2013156502/11U RU 2013156502 U RU2013156502 U RU 2013156502U RU 142193 U1 RU142193 U1 RU 142193U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polymer material
- reinforced polymer
- shell
- wing
- fiber
- Prior art date
Links
Images
Abstract
1. Крыльевое устройство судна, содержащее стойки и закрепленное на этих стойках крыло, которое имеет оболочку и средний слой, заключенный в эту оболочку, при этом оболочка содержит слои первого армированного волокном полимерного материала и второго армированного волокном полимерного материала, имеющего характеристики, отличные от характеристик первого армированного волокном полимерного материала, а ориентация волокон указанных первого и второго материалов по меньшей мере в двух смежных слоях различна, отличающееся тем, что крыло закреплено на стойках посредством неразъемного соединения, а оболочка соединена с указанной стойкой и имеет участки, на которых количество слоев первого армированного волокном полимерного материала и/или второго армированного волокном полимерного материала отлично от количества указанных слоев на других участках оболочки.2. Крыльевое устройство по п. 1, отличающееся тем, что первый армированный волокном полимерный материал представляет собой армированный углеродным волокном полимерный материал.3. Крыльевое устройство по п. 1, отличающееся тем, что второй армированный волокном полимерный материал представляет собой армированный стекловолокном полимерный материал.4. Крыльевое устройство по п. 1, отличающееся тем, что крыло дополнительно содержит закладные детали, расположенные внутри оболочки.5. Крыльевое устройство по п. 4, отличающееся тем, что закладные детали выполнены металлическими.6. Крыльевое устройство по п. 1, отличающееся тем, что средний слой выполнен из пенопласта.7. Крыльевое устройство по п. 1, отличающееся тем, что оболочка прикреплена к стойкам посредством формо1. The wing device of the vessel, comprising racks and a wing attached to these racks, which has a shell and a middle layer enclosed in this shell, the shell contains layers of a first fiber-reinforced polymer material and a second fiber-reinforced polymer material having characteristics different from those the first fiber-reinforced polymer material, and the orientation of the fibers of the first and second materials in at least two adjacent layers is different, characterized in that the wing is closed it is insulated on the posts by means of an integral connection, and the shell is connected to the specified rack and has sections in which the number of layers of the first fiber reinforced polymer material and / or the second fiber reinforced polymer material is different from the number of these layers in other sections of the shell. 2. A wing device according to claim 1, characterized in that the first fiber reinforced polymer material is a carbon fiber reinforced polymer material. A wing device according to claim 1, characterized in that the second fiber-reinforced polymer material is a fiberglass-reinforced polymer material. A wing device according to claim 1, characterized in that the wing further comprises embedded parts located inside the shell. A wing device according to claim 4, characterized in that the embedded parts are made of metal. 6. A wing device according to claim 1, characterized in that the middle layer is made of foam. 7. A wing device according to claim 1, characterized in that the shell is attached to the racks by means of
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
Настоящая полезная модель относится к судам на подводных крыльях, в частности, к конструкции крыльевых устройств таких судов.This utility model relates to hydrofoil vessels, in particular, to the design of wing devices of such vessels.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND
В настоящее время в судостроение для создания конструкция судов широко используются композитные материалы, которые имеют значительные преимущества по сравнению с традиционными материалами, используемыми в данной области. В частности, такие материалы имеют высокое соотношение прочности материала к его массе, что позволяет в значительной степени снизить вес судов и увеличить их грузоподъемность.At present, in shipbuilding, composite materials are widely used to create the design of ships, which have significant advantages compared to traditional materials used in this field. In particular, such materials have a high ratio of the strength of the material to its mass, which can significantly reduce the weight of ships and increase their carrying capacity.
Например, известно гидрокрыло (US 4079903, публ. 21.03.1978), выполненное из композитных материалов и представляющее собой конструкцию из соединенных между собой трубчатых элементов разного поперечного сечения, заключенных в оболочку. Материал оболочки выполнен на основе стекловолокна. Пространство между трубчатыми элементами может быть заполнено ячеистым пенопластом. Известная конструкция имеет достаточно высокую прочность, однако использование только одного вида материала значительно снижает возможности модификации этого крыла к различным условиям эксплуатации. Кроме того, такая конструкция достаточно сложна в изготовлении.For example, it is known hydro wing (US 4079903, publ. 21.03.1978), made of composite materials and representing a structure of interconnected tubular elements of different cross sections, enclosed in a shell. The shell material is made on the basis of fiberglass. The space between the tubular elements can be filled with cellular foam. The known design has a sufficiently high strength, however, the use of only one type of material significantly reduces the possibility of modifying this wing to different operating conditions. In addition, this design is quite difficult to manufacture.
Также в качестве композитных материалов в судостроении широко используются трехслойные сэндвич-структуры, имеющие две прочные облицовочные пластины и расположенный между ними средний слой, который связан с оболочкой посредством адгезионных слоев, передающих нагрузку от заполнителя к облицовке и обратно. Для изготовления облицовочных пластин, как правило, используют полимерные материалы на основе стекловолокон и углеродных волокон, а в качестве среднего слоя используют сотовый заполнитель, например пенопласт. Полученные конструкции обладают полифункциональными свойствами, т.е. свойствами, зависящими от компонентов материала, из которого они созданы. Все это позволяет проектировать не только конструкцию из заданного материала, но и сам материал.Also, as a composite material in shipbuilding, three-layer sandwich structures are widely used, having two strong cladding plates and a middle layer located between them, which is connected to the shell by adhesive layers that transfer the load from the aggregate to the cladding and vice versa. For the manufacture of cladding plates, as a rule, polymeric materials based on glass fibers and carbon fibers are used, and a honeycomb core, for example, polystyrene, is used as the middle layer. The resulting constructions have multifunctional properties, i.e. properties that depend on the components of the material from which they are created. All this allows you to design not only a structure of a given material, but also the material itself.
Комбинация указанных материалов позволяет создавать конструкции с требуемыми свойствами, при этом не происходит ее удорожания и усложнения технологического процесса.The combination of these materials allows you to create structures with the required properties, while it does not increase its cost and complicate the process.
Известно крыльевое устройство для водных лыж (US 5211594, публ. 18.05.1993), содержащее стойку с закрепленным на ней крылом, которое имеет оболочку и заключенный в эту оболочку средний слой. Оболочка представляет собой многослойную структуру, которая может содержать слои из армированных волокном материалов, имеющих различные свойства. Предпочтительно в качестве таких материалов используют углеродную ткань и стеклоткань. В качестве среднего слоя предпочтительно использую сотовый заполнитель, например пенопласт. Однако в известной конструкции слои указанного материала перекрывают всю поверхность крыла, что значительно снижает возможности моделирования требуемых характеристик конструкции. Кроме того, крепление крыла к стойкам выполнено разъемным, что продиктовано конструктивными особенностями водных лыж и небольшой нагрузкой, оказываемой на данную конструкцию. Однако в случае судов на подводных крыльях требуется более надежное крепление.Known wing device for water skiing (US 5211594, publ. 05/18/1993), containing a rack with a wing attached to it, which has a shell and a middle layer enclosed in this shell. The shell is a multilayer structure, which may contain layers of fiber-reinforced materials having various properties. Preferably, carbon fabric and fiberglass are used as such materials. As the middle layer, preferably using a honeycomb core, for example foam. However, in the known construction, the layers of said material cover the entire surface of the wing, which significantly reduces the possibility of modeling the required characteristics of the structure. In addition, the attachment of the wing to the racks is made detachable, which is dictated by the design features of water skiing and the small load exerted on this design. However, in the case of hydrofoil vessels, more reliable anchorage is required.
Таким образом, задача настоящей полезной модели заключается в создании крыльевого устройства судна, имеющего высокую несущую способность.Thus, the objective of this utility model is to create a wing device of a vessel having a high bearing capacity.
РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИDISCLOSURE OF A USEFUL MODEL
Поставленная задача решается благодаря созданию крыльевого устройства судна, содержащего стойки и закрепленное на этих стойках крыло, которое имеет оболочку и средний слой, заключенный в эту оболочку, при этом оболочка содержит слои первого армированного волокном полимерного материала и второго армированного волокном полимерного материала, имеющего характеристики, отличные от характеристик первого армированного волокном полимерного материала, а ориентация волокон указанных первого и второго материалов по меньшей мере в двух смежных слоях различна, причем крыло закреплено на стойках посредством неразъемного соединения, а оболочка соединена с указанной стойкой и имеет участки, на которых количество слоев первого армированного волокном полимерного материала и/или второго армированного волокном полимерного материала отлично от количества указанных слоев на других участках оболочки..The problem is solved by creating a wing device of the vessel, containing racks and a wing fixed to these racks, which has a shell and a middle layer enclosed in this shell, while the shell contains layers of a first fiber reinforced polymer material and a second fiber reinforced polymer material having characteristics, different from the characteristics of the first fiber-reinforced polymer material, and the orientation of the fibers of said first and second materials is at least two adjacent x layers is different, moreover, the wing is fixed to the racks by means of one-piece connection, and the shell is connected to the specified rack and has sections in which the number of layers of the first fiber-reinforced polymer material and / or the second fiber-reinforced polymer material is different from the number of these layers in other parts of the shell. .
Достигаемый технический результат заключается в повышении прочностных характеристик крыльевого устройства.The technical result achieved is to increase the strength characteristics of the wing device.
При этом первый армированный волокном полимерный материал представляет собой армированный углеродным волокном полимерный материал, а второй армированный волокном полимерный материал может представлять собой армированный стекловолокном полимерный материал.In this case, the first fiber reinforced polymer material is a carbon fiber reinforced polymer material, and the second fiber reinforced polymer material may be a fiberglass reinforced polymer material.
Крыло может дополнительно содержать закладную деталь, расположенную внутри оболочки. Указанная деталь может быть выполнена металлической.The wing may further comprise a embedded part located inside the shell. The specified part may be made of metal.
Средний слой может быть выполнен из пенопласта.The middle layer can be made of foam.
Оболочка может быть прикреплена к стойкам посредством формования.The shell can be attached to the posts by molding.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Далее предложенная полезная модель описана более подробно со ссылками на чертежи, на которых:Further, the proposed utility model is described in more detail with reference to the drawings, in which:
на фиг. 1 изображено в поперечном сечении крыло крыльевого устройства;in FIG. 1 shows in cross section a wing of a wing device;
на фиг. 2 изображен узел крепления крыла к стойке.in FIG. 2 shows the assembly of the wing to the strut.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИDETAILED DESCRIPTION OF A USEFUL MODEL
Предложенное крыльевое устройство содержит крыло 1 (фиг. 1), закрепленное на стойках 2 (фиг. 2).The proposed wing device comprises a wing 1 (Fig. 1), mounted on racks 2 (Fig. 2).
Как показано на фиг. 1, крыло 1 имеет оболочку 3 и средний слой 4, заключенный в эту оболочку 3.As shown in FIG. 1,
Оболочка 3 имеет слои первого армированного волокном полимерного материала и второго армированного волокном полимерного материала, имеющего характеристики, отличные от характеристик первого композиционного материала.
В рассматриваемом варианте реализации полезной модели в качестве первого армированного волокном полимерного материала используют армированный углеродным волокном полимерный материал, а в качестве второго армированного волокном полимерного материала используют армированный стекловолокном полимерный материал. Кроме того, используют несколько видов указанных первого и второго армированных волокном полимерных материалов с разной ориентацией армирующих волокон, так что в оболочке при переходе от слоя к слою направление армирующих волокон изменяется. Такое выполнение оболочки позволяет повысить прочность крыла.In the present embodiment of the utility model, the carbon fiber reinforced polymer material is used as the first fiber-reinforced polymer material, and the fiberglass-reinforced polymer material is used as the second fiber-reinforced polymer material. In addition, several types of the first and second fiber-reinforced polymer materials with different orientations of the reinforcing fibers are used, so that in the shell, when changing from layer to layer, the direction of the reinforcing fibers changes. This embodiment of the shell allows to increase the strength of the wing.
Кроме того, оболочка может иметь участки, на которых количество слоев первого армированного волокном полимерного материала и/или второго армированного волокном полимерного материала отлично от количества указанных слоев на других участках оболочки.In addition, the shell may have sections in which the number of layers of the first fiber reinforced polymer material and / or the second fiber reinforced polymer material is different from the number of these layers in other sections of the shell.
В качестве армирующего волокнистого материала для первого композиционного материала могут быть использованы: углеродная ткань-полотно 0°/90° 130 г/м2 (Ст-12049), углеродная ткань-полотно 0°/90° 240 г/м2 (Ст-12048), углеродная биаксиальная ткань +45°/-45° 300 г/м2 (См-42010), углеродная лента 420 г/м2 (Ст-11083). В качестве армирующего волокнистого материала для второго композитного материала может быть использована, например, стеклоткань биаксиальная +45°/-45° 450 г/м2.As the reinforcing fibrous material for the first composite material can be used: carbon fabric-cloth 0 ° / 90 ° 130 g / m 2 (St-12049), carbon fabric-cloth 0 ° / 90 ° 240 g / m 2 (St- 12048), carbon biaxial fabric + 45 ° / -45 ° 300 g / m 2 (S-42010), carbon tape 420 g / m 2 (St-11083). As the reinforcing fibrous material for the second composite material, for example, biaxial fiberglass + 45 ° / -45 ° 450 g / m 2 can be used.
С наружной стороны каждая оболочка может иметь барьерный или отделочный слой, для выполнения которого может быть использована, например, стекловуаль с плотностью 30 г/м2.On the outside, each shell may have a barrier or finish layer, for the implementation of which, for example, a glass veil with a density of 30 g / m 2 can be used.
В качестве вспененного пластика могут быть использованы следующие материалы: Divinycell H80-20mm GSW, Divinycell H80-25mm GSW, Divinycell H130-20 mm GSW, Divinycell H130-25 mm GSW.The following materials can be used as foamed plastic: Divinycell H80-20mm GSW, Divinycell H80-25mm GSW, Divinycell H130-20 mm GSW, Divinycell H130-25 mm GSW.
В качестве связующего состава для указанных слоев может быть использована эпоксидная смола, например смола марки Elan-tech EC 157/W152 MLR.An epoxy resin, for example, Elan-tech EC 157 / W152 MLR brand resin, can be used as a binder composition for these layers.
Крыло также может содержать закладную деталь 5, устанавливаемую внутри оболочки в местах крепления стоек 2 и выполняемую, например, из металла. Крепление стоек и закладной детали осуществляют посредством связующих составов.The wing may also contain a embedded
Крыльевое устройство получают с помощью RTM-технологии, которая предусматривает инжекцию смолы в герметично закрытую форму, в которой находится армирующий материал. Инжекция смолы происходит под низким давлением, а прижим пуансона и матрицы происходит с помощью вакуума. Данная технология позволяет изготавливать сложные детали с помощью одной операции и добиваться оптимальных характеристик пропитки, при этом улучшая показатели жесткости и легкости получаемой конструкции.The wing device is obtained using RTM technology, which involves the injection of resin into a hermetically sealed form in which the reinforcing material is located. Injection of the resin takes place under low pressure, and the punch and die are pressed using a vacuum. This technology allows you to produce complex parts with a single operation and to achieve optimal impregnation characteristics, while improving the rigidity and lightness of the resulting structure.
Таким образом, предложенная конструкция крыльевого устройства имеет высокую несущую способность и прочностные характеристики, а также небольшой вес, благодаря чему значительно повышается грузоподъемность судна, его надежность, а также расход топлива при эксплуатации судна. Кроме того, значительно снижается трудоемкость изготовления предложенного крыльевого устройства.Thus, the proposed design of the wing device has a high bearing capacity and strength characteristics, as well as low weight, which significantly increases the ship's carrying capacity, its reliability, as well as fuel consumption during operation of the vessel. In addition, significantly reduces the complexity of manufacturing the proposed wing device.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013156502/11U RU142193U1 (en) | 2013-12-19 | 2013-12-19 | SHIP WING DEVICE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013156502/11U RU142193U1 (en) | 2013-12-19 | 2013-12-19 | SHIP WING DEVICE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU142193U1 true RU142193U1 (en) | 2014-06-20 |
Family
ID=51219126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013156502/11U RU142193U1 (en) | 2013-12-19 | 2013-12-19 | SHIP WING DEVICE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU142193U1 (en) |
-
2013
- 2013-12-19 RU RU2013156502/11U patent/RU142193U1/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102848622B (en) | A kind of have sandwich material of PMI foam core material and preparation method thereof | |
| CN103496178B (en) | A kind of vacuum of foam reinforced composite material structure injects integral forming method altogether | |
| US10352296B2 (en) | Triaxial fiber-reinforced composite laminate | |
| CN101067343B (en) | Grid structural reinforced composite material sandwich structure | |
| CN102975374B (en) | The manufacture method of carbon fiber composite material main beam cap for fan blade and manufacturing installation | |
| CN201052677Y (en) | Lattice reinforced composite material sandwich structure | |
| CN102767471B (en) | Vertical axis wind power generator blade and manufacturing method thereof | |
| CN104552994B (en) | Z-pin reinforced composite wind turbine blade and manufacturing method thereof | |
| CN108700028A (en) | Wind turbine blade and relative manufacturing process | |
| CN106313761A (en) | Nano modified vibration damping honeycomb sandwich plate | |
| CN110065287A (en) | A kind of bubble core phase transformation sandwich structure composite material and preparation method thereof | |
| CN108262993A (en) | A kind of ply angles and integral forming process of civil aircraft rudder | |
| CN205238602U (en) | Container body forming die | |
| RU142193U1 (en) | SHIP WING DEVICE | |
| CN104071313B (en) | Elastically bendable anti-impact energy-absorbing cover layer | |
| JP4561344B2 (en) | Wing member | |
| CN205395287U (en) | High strength foam presss from both sides core carbon -fibre composite external pressure vessel | |
| CN203974161U (en) | The heat insulation vibration damping laminate of a kind of fiber enhanced foam gradient | |
| CN103587706B (en) | A kind of aircraft oil tank module of low radar return scattering and preparation method thereof | |
| CN115008847A (en) | Three-dimensional composite plate shell structure, aircraft, wind power blade shell and manufacturing method | |
| CN216860863U (en) | Solidified honeycomb multilayer material | |
| RU165092U1 (en) | FISHING HOUSING | |
| CN109109400B (en) | Composite material and aircraft | |
| RU142195U1 (en) | HYDROFOIL | |
| CN108437489A (en) | A kind of reinforcement answers material foam core cylinder band neck rigid flange and preparation method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD1K | Correction of name of utility model owner | ||
| PD9K | Change of name of utility model owner |