RU176806U1 - Изогридная (сетчатая) хвостовая балка вертолета, изготовленная из композиционных материалов - Google Patents
Изогридная (сетчатая) хвостовая балка вертолета, изготовленная из композиционных материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU176806U1 RU176806U1 RU2017134161U RU2017134161U RU176806U1 RU 176806 U1 RU176806 U1 RU 176806U1 RU 2017134161 U RU2017134161 U RU 2017134161U RU 2017134161 U RU2017134161 U RU 2017134161U RU 176806 U1 RU176806 U1 RU 176806U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layers
- composite materials
- tail
- shell
- mesh
- Prior art date
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims 1
- 102220520845 Dynein light chain Tctex-type 3_V64S_mutation Human genes 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 2
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 description 1
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B1/00—Layered products having a non-planar shape
- B32B1/08—Tubular products
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
- B32B3/10—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material
- B32B3/12—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material characterised by a layer of regularly- arranged cells, e.g. a honeycomb structure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C1/00—Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like
- B64C1/06—Frames; Stringers; Longerons ; Fuselage sections
- B64C1/08—Geodetic or other open-frame structures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области авиационной техники, в частности к хвостовым балкам вертолетов.Изогридная (сетчатая) хвостовая балка вертолета образована из повторяющихся по толщине стенки оболочки слоев систем перекрещивающихся спиральных и продольных лент из однонаправленных нитей, скрепленных полимерным связующим, образующих спиральные и продольные ребра. Усиливающие шпангоуты состоят из слоев композиционного материала и слоев металлической фольги. На торцевом усиливающем шпангоуте, расположенном в районе хвостового оперения, установлена оболочка из композиционных материалов.Технический результат заключается в увеличении долговечности хвостовой балки. 2 ил.
Description
Полезная модель относится к области авиационной техники, в частности к хвостовым балкам вертолетов.
В настоящее время в авиационной и космической технике находят применение хвостовые балки изогридной (сетчатой) конструкции, как более легкие по сравнению с металлическими и сотовыми.
Известна изогридная конструкция отсека гермофюзеляжа из композиционных материалов, содержащая сетчатый каркас из спиральных, кольцевых и продольных ребер, внешнюю и внутреннюю обшивки, а также защитный наполнитель между обшивками, при этом сетчатый каркас выполнен из однонаправленных композиционных материалов с шириной спиральных ребер от 6 до 25 мм, шириной кольцевых ребер от 3 до 15 мм, шириной продольных ребер от 7 до 25 мм, высотой ребер от 10 до 40 мм, углом ориентации спиральных ребер к продольной оси отсека гермофюзеляжа от 25 до 40° (патент RU 167805 U1. Сетчатая оболочка отсека гермофюзеляжа из композиционных материалов. - МПК: В32В 1/08, В32В 3/12, В64С 1/08).
Недостатком данной конструкции является невозможность ее применения к хвостовой балке вертолета, поскольку изогридная конструкция, рассматриваемая в качестве аналога, должна крепиться к аналогичной изогридной конструкции.
Известна изогридная конструкция, содержащая сетчатую оболочку вращения из композиционных материалов, образованную из повторяющихся по толщине стенки оболочки слоев систем перекрещивающих спиральных, кольцевых и продольных лент из однонаправленных нитей, скрепленных полимерным связующим, образующих спиральные, кольцевые и продольные ребра, причем часть ребер по боковой и внутренней поверхностям соединена из тканого материала, а верхние поверхности соединены с обшивкой из композиционных материалов (патент RU 2442690 С1. Сетчатая оболочка вращения из композиционных материалов. - МПК: В32В 1/08, В32В 3/12, В64С 1/12, B64G 1/22).
Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели, принятым за прототип, является изогридная конструкция, содержащая сетчатую оболочку вращения из композиционных материалов, образованную из повторяющихся по толщине оболочки слоев систем перекрещивающихся спиральных, продольных и кольцевых лент из однонаправленных нитей, скрепленным полимерным связующим, образующих спиральные, концевые, продольные и дополнительные ребра (патент RU 2392122 С1. Сетчатая оболочка вращения из композиционных материалов. - МПК: В32В 1/08, В32В 3/12, В64С 1/00, B64G 1/22).
Недостатками прототипа, как и аналога (RU 2442690 С1), являются низкие прочностные характеристики конструкции в зоне стыка с фюзеляжем, поскольку композиционные материалы обладают меньшей прочностью при восприятии местных (в зоне узлов) нагрузок по сравнению с металлическими. Для усиления конструкции применяют либо металлические фитинги, интегрируемые в сетчатую конструкцию, либо металлические шпангоуты с профилируемыми пазами, которые заполнены композиционными материалами (А.Ф. Разин, Ю.О. Бахвалов, С.А. Петроковский, В.П. Полиновский, А.Г. Бахтин «Особенности проектирования композитных сетчатых отсеков, связанные с условиями их нагружения». // Конструкции из композиционных материалов. - №4. - 2009. - С. 34-43). Кроме того, оболочки не замкнуты с торца, вблизи которого устанавливается хвостовое оперение, что делает невозможным применение ее к хвостовой балке вертолета.
Особенностью функционирования хвостовой балки вертолета является восприятие ей значительных вибрационных нагрузок, что обусловлено вращением рулевого винта. Наличие металлических шпангоутов с профилируемыми пазами или металлических фитингов, интегрируемых в сетчатую конструкцию, приводит к возникновению концентрации напряжений, а интеграция металлических фитингов в сетчатую конструкцию приводит еще и к значительному перепаду жесткостей смежных участков конструкции. Концентрация напряжений и перепады жесткостей приводят к снижению долговечности конструкции. Особенно наличие концентрации напряжений и перепадов жесткостей нежелательна при наличии значительных вибрационных нагрузок, что характерно для хвостовых балок вертолетов.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является повышение долговечности хвостовой балки вертолета.
Поставленная задача достигается тем, что на хвостовую балку, содержащую сетчатую оболочку вращения из композиционных материалов, образованную из повторяющихся по толщине стенки оболочки слоев систем перекрещивающихся спиральных, кольцевых и продольных лент из однонаправленных нитей, скрепленных полимерным связующим, образующих спиральные, кольцевые, продольные и дополнительные ребра, установлены усиливающие шпангоуты, состоящие из слоев композиционного материала и слоев металлической фольги, на торцевом усиливающем шпангоуте, расположенном в районе хвостового оперения, установлена оболочка из композиционных материалов.
Заявляемая полезная модель поясняется фиг. 1 и 2.
На фиг. 1 в аксонометрической проекции приведен общий вид заявляемой хвостовой балки изогридной (сетчатой) конструкции вертолета, изготовленной из композиционных материалов, где:
1 - усиливающий торцевой шпангоут в районе стыка с фюзеляжем;
2 - усиливающий торцевой шпангоут в районе хвостового оперения;
3 и 4 - усиливающие шпангоуты;
5 - усиливающий шпангоут в районе хвостового оперения;
6 - продольные ребра;
7 - спиральные ребра;
8 - обшивка;
9 - оболочка.
На фиг. 2 приведена развертка поверхности изогридной (сетчатой) хвостовой балки вертолета, где оболочка 9 из композиционного материала условно не показана.
Обшивка, продольные и спиральные ребра, оболочка изготовлены из композиционных материалов.
Усиливающие шпангоуты изготовлены из слоев композиционного материала и слоев металлической фольги.
Хвостовая балка изогридной (сетчатой) конструкции состоит из усиливающего торцевого шпангоута 1, установленного в районе стыка с фюзеляжем, усиливающего торцевого шпангоута 2, расположенного в районе хвостового оперения вертолета, на котором установлена оболочка 9. Обшивка 8, продольные ребра 6 и спиральные ребра 7 образуют сетчатый каркас.
Усиливающий шпангоут 1 предназначен для крепления хвостовой балки к фюзеляжу вертолета. Вследствие наличия в нем металлической фольги обеспечивается повышенная прочность крепления.
Усиливающие шпангоуты 3, 4, 5 - для крепления хвостового оперения и хвостового редуктора, а также для крепления оборудования, установленного внутри хвостовой балки.
Усиливающие шпангоуты 1-5 поддерживают продольные 6 и спиральные 7 ребра, вследствие чего отсутствует необходимость установки кольцевых и дополнительных ребер.
Предлагаемая хвостовая балка изогридной (сетчатой) конструкции из композиционных материалов изготавливается на стандартном оборудовании по известным технологиям.
Предлагаемая ПМ из КМ позволяет увеличить долговечность хвостовой балки вертолета за счет установки усиливающих шпангоутов. Масса хвостовой балки не увеличена, поскольку отсутствуют кольцевые и дополнительные ребра.
Claims (1)
- Хвостовая балка изогридной (сетчатой) конструкции вертолета, содержащая сетчатую оболочку вращения из композиционных материалов, образованную из повторяющихся по толщине стенки оболочки слоев систем перекрещивающихся спиральных, кольцевых и продольных лент из однонаправленных нитей, скрепленных полимерным связующим, образующих спиральные, кольцевые, продольные и дополнительные ребра, отличающаяся тем, что установлены усиливающие шпангоуты, состоящие из слоев композиционного материала и слоев металлической фольги, на торцевом усиливающем шпангоуте, расположенном в районе хвостового оперения, установлена оболочка из композиционных материалов.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017134161U RU176806U1 (ru) | 2017-10-02 | 2017-10-02 | Изогридная (сетчатая) хвостовая балка вертолета, изготовленная из композиционных материалов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017134161U RU176806U1 (ru) | 2017-10-02 | 2017-10-02 | Изогридная (сетчатая) хвостовая балка вертолета, изготовленная из композиционных материалов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU176806U1 true RU176806U1 (ru) | 2018-01-29 |
Family
ID=61186638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017134161U RU176806U1 (ru) | 2017-10-02 | 2017-10-02 | Изогридная (сетчатая) хвостовая балка вертолета, изготовленная из композиционных материалов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU176806U1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2684699C1 (ru) * | 2018-07-02 | 2019-04-11 | Акционерное общество "Центр перспективных разработок АО ЦНИИСМ" | Сетчатая оболочка из композиционных материалов |
| RU203407U1 (ru) * | 2020-11-27 | 2021-04-02 | Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва" | Силовая конструкция корпуса космического аппарата |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4086378A (en) * | 1975-02-20 | 1978-04-25 | Mcdonnell Douglas Corporation | Stiffened composite structural member and method of fabrication |
| RU2392122C1 (ru) * | 2008-11-05 | 2010-06-20 | Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения | Сетчатая оболочка вращения из композиционных материалов |
| EP2674290A1 (en) * | 2012-06-14 | 2013-12-18 | Airbus Operations GmbH | A method and a device for the manufacture of a lightweight structure, and also a lightweight structure |
| US20170022903A1 (en) * | 2015-07-21 | 2017-01-26 | The Boeing Company | Sound attenuation apparatus and method |
| RU170087U1 (ru) * | 2016-11-29 | 2017-04-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Усиленная панель интегрального типа из композиционного материала |
-
2017
- 2017-10-02 RU RU2017134161U patent/RU176806U1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4086378A (en) * | 1975-02-20 | 1978-04-25 | Mcdonnell Douglas Corporation | Stiffened composite structural member and method of fabrication |
| RU2392122C1 (ru) * | 2008-11-05 | 2010-06-20 | Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения | Сетчатая оболочка вращения из композиционных материалов |
| EP2674290A1 (en) * | 2012-06-14 | 2013-12-18 | Airbus Operations GmbH | A method and a device for the manufacture of a lightweight structure, and also a lightweight structure |
| US20170022903A1 (en) * | 2015-07-21 | 2017-01-26 | The Boeing Company | Sound attenuation apparatus and method |
| RU170087U1 (ru) * | 2016-11-29 | 2017-04-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Усиленная панель интегрального типа из композиционного материала |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2684699C1 (ru) * | 2018-07-02 | 2019-04-11 | Акционерное общество "Центр перспективных разработок АО ЦНИИСМ" | Сетчатая оболочка из композиционных материалов |
| RU203407U1 (ru) * | 2020-11-27 | 2021-04-02 | Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва" | Силовая конструкция корпуса космического аппарата |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101988387B1 (ko) | 적어도 하나의 구조상 보강된 패널을 포함하는 동체를 갖는 회전익기 | |
| US6378805B1 (en) | Pressure frame designed in particular for an aircraft | |
| RU176806U1 (ru) | Изогридная (сетчатая) хвостовая балка вертолета, изготовленная из композиционных материалов | |
| US10384759B2 (en) | Pressure bulkhead for an aircraft fuselage | |
| EP2730495B1 (en) | Shell structure of a fuselage | |
| US10501163B2 (en) | Pressure bulkhead for an aircraft fuselage, and an aircraft comprising such a pressure bulkhead | |
| RU2014102264A (ru) | Силовые кесонные конструкции и способы их получения | |
| US20120135180A1 (en) | Structural component and method for producing a structural component | |
| CA3010856C (en) | Co-cured spar and stringer center wing box | |
| US10377461B2 (en) | Aircraft structural component | |
| US20180281923A1 (en) | Skin panel of composite material having an internal grid | |
| US20190283856A1 (en) | Panel structure of optimally constructed and subsequently integrated components and method of making same | |
| US4228976A (en) | Main connector for an airfoil or wing | |
| US9878809B2 (en) | Stand-off panel thermal protection system and method of fabricating the same | |
| RU2518519C2 (ru) | Панель из слоистых композиционных материалов | |
| EP2700573A2 (en) | A pressurized airplane fuselage, comprising a pressure bulkhead | |
| RU2549043C1 (ru) | Кессон крыла, армированный полимерным композиционным материалом | |
| RU196827U1 (ru) | Силовая конструкция корпуса космического аппарата | |
| US20160185438A1 (en) | Joint assembly and method connecting an aircraft belly fairing to the fuselage provided with a particularly positioned stringer | |
| US20150136906A1 (en) | Rotary wing aircraft airframe | |
| US2694458A (en) | Rotor blade construction | |
| US20170158307A1 (en) | Composite accoustical panels especially useful for interior panel assemblies of aircraft passenger cabins | |
| RU2628416C1 (ru) | Панель крыла или оперения летательного аппарата из слоистых композиционных материалов | |
| EP2886445A1 (en) | A pressurized airplane fuselage, comprising a pressure bulkhead movably fixed to the fuselage | |
| US20130094898A1 (en) | Component, reinforcement member, structural arrangement, aircraft or spacecraft and method |