RU2153419C1 - Screen shell of revolution (versions) - Google Patents
Screen shell of revolution (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2153419C1 RU2153419C1 RU99104827A RU99104827A RU2153419C1 RU 2153419 C1 RU2153419 C1 RU 2153419C1 RU 99104827 A RU99104827 A RU 99104827A RU 99104827 A RU99104827 A RU 99104827A RU 2153419 C1 RU2153419 C1 RU 2153419C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spiral
- intersecting
- stiffeners
- annular
- unidirectional
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится в целом к конструкциям из композиционных материалов и может быть использовано, в частности, при производстве корпусов или отсеков летательных аппаратов, применяемых в ракетной или авиационной технике. The invention relates generally to structures made of composite materials and can be used, in particular, in the manufacture of airframes or compartments of aircraft used in rocket or aviation technology.
К оболочкам в виде тела вращения из композиционных материалов предъявляются повышенные требования по жесткости, прочности и надежности, при этом изделия должны обладать минимальной массой. Однако при решении вопросов снижения массы возникает опасность преждевременного разрушения изделий. Поэтому в оболочках в виде тела вращения вводят различные упрочняющие элементы и средства крепления, которые позволяют усилить поперечные связи между слоями композиционного материала. Механические способы усиления поперечных связей слоев композиционного материала в конструкции при производстве оболочек намоткой нитевидных материалов замедляют процесс их изготовления, постановка таких усилений является трудоемкой и технологически сложной. Способы модификации полимерных связующих, используемых в сетчатых оболочках вращения, практически исчерпали свои возможности и реализуются при жестком соблюдении технологических регламентов. Особенно актуальной является задача создания жестких и прочных сетчатых оболочек вращения, в которых ребра жесткости и обшивка имеют слоистую структуру композиционного материала. Enclosures in the form of a body of revolution made of composite materials are subject to increased requirements for rigidity, strength, and reliability, while the products must have a minimum weight. However, when solving issues of weight reduction, there is a danger of premature destruction of products. Therefore, various reinforcing elements and fastening means are introduced into the shells in the form of a body of revolution, which make it possible to strengthen the transverse bonds between the layers of the composite material. Mechanical methods for enhancing the transverse connections of the layers of the composite material in the structure during the production of shells by winding filamentary materials slow down the process of their manufacture, the formulation of such reinforcements is laborious and technologically complex. Methods of modifying polymer binders used in mesh shells of rotation have practically exhausted their capabilities and are implemented with strict observance of technological regulations. Particularly relevant is the task of creating rigid and durable mesh shells of revolution, in which stiffeners and lining have a layered structure of the composite material.
Известна сетчатая оболочка вращения, содержащая множество пересекающихся спиральных и кольцевых ребер жесткости и покрывающие их слои наружной обшивки с соответственно ориентированными в них перекрещивающимися однонаправленными нитями, скрепленными полимерным связующим (патент РФ N 2107622, МПК6 В 64 C 13/26, 1998). В этой сетчатой оболочке вращения для повышения и жесткости и прочности между спиральными и кольцевыми ребрами жесткости, с опиранием на них, и покрывающими их слоями наружной обшивки введены мелкоячеистые слои из перекрещивающихся однонаправленных нитей или тканых лент, шириной, превышающих ширину лент в ребрах, и образующих опорные полки ребер жесткости, скрепленные с ними и внешними слоями обшивки полимерным связующим. Однако в сетчатых оболочках вращения с достаточно узкими спиральными и кольцевыми ребрами жесткости решить вопрос прочной связи слоев ребер со слоями обшивки при таком техническом решении не удается, ребра жесткости при нагружении оболочки максимально возможными нагрузками на осевое сжатие растрескиваются по слоям и отслаиваются от обшивки, конструкция разрушается.Known mesh shell of rotation, containing many intersecting spiral and annular stiffeners and covering the outer skin layers with respectively oriented in them intersecting unidirectional threads, fastened with a polymer binder (RF patent N 2107622, IPC 6 V 64
Аналогичные недостатки проявляются в других сетчатых оболочках вращения (патент США N 3083864, НКИ 220-83, 1963, N 3300354, НКИ 156-159, 1967; N 4137354, НКИ 428-116, 1979; N 4278485, НКИ 156-173, 1981). Similar disadvantages are manifested in other mesh shells of rotation (US patent N 3083864, NKI 220-83, 1963, N 3300354, NKI 156-159, 1967; N 4137354, NKI 428-116, 1979; N 4278485, NKI 156-173, 1981 )
На экспериментальных образцах сетчатых оболочек вращения (Journal of Advanced Materials (ISSN, 1070-9789) January 1998, Volume 30, N 1 "Design Damage Toleranec and Filament Wound Attach Fitting for Launch Vehiele", A. Hou, K.Gramoll, p.p.16-21), подвергнутым испытаниям на осевое сжатие, получено подтверждение влияния расположения спиральных и кольцевых ребер жесткости и прочности их связей на надежность конструкции. On experimental samples of mesh shells of revolution (Journal of Advanced Materials (ISSN, 1070-9789) January 1998, Volume 30, No. 1 "Design Damage Toleranec and Filament Wound Attach Fitting for Launch Vehiele", A. Hou, K. Gramoll, pp16 -21) subjected to axial compression tests, confirmation of the influence of the arrangement of spiral and annular stiffeners and the strength of their bonds on the reliability of the structure is obtained.
Ближайшим аналогом, выбранным в качестве прототипа, принята сетчатая оболочка вращения по патенту РФ N 2107622. The closest analogue, selected as a prototype, adopted the mesh shell of rotation according to the patent of the Russian Federation N 2107622.
Основной задачей является создание сетчатой оболочки вращения, основанной на использовании однонаправленных нитей, полимерного связующего и новых структур армирования и организации связей между спиральными и кольцевыми ребрами жесткости и покрывающими слоями обшивки. The main objective is to create a mesh shell of revolution based on the use of unidirectional filaments, a polymer binder and new reinforcement structures and the organization of bonds between spiral and ring stiffeners and covering layers of the skin.
Техническим результатом от использования изобретения является повышение жесткости, прочности и надежности сетчатой оболочки вращения, получение ее минимальной массой. Основная задача решена и технический результат достигнут за счет изменения структуры армирования слоев между покрывающими слоями обшивки и спиральными и кольцевыми ребрами жесткости, заведения армирующих нитей обшивки в слои нитей ребер жесткости тремя вариантами технического решения. The technical result from the use of the invention is to increase the rigidity, strength and reliability of the mesh shell of rotation, obtaining its minimum mass. The main problem is solved and the technical result is achieved by changing the structure of the reinforcing layers between the covering sheathing layers and the spiral and ring stiffeners, introducing reinforcing sheathing layers into the layers of stiffening ribs with three technical solutions.
Первый вариант - в сетчатой оболочке вращения, содержащей множество пересекающихся спиральных и кольцевых ребер жесткости и покрывающие их слои наружной обшивки с соответственно ориентированными в них перекрещивающимися однонаправленными нитями, скрепленных полимерным связующим, покрывающие слои наружной обшивки выполнены со стороны наружной поверхности пересекающихся спиральных и кольцевых ребер жесткости в виде кольцевых настилов спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей, размещенных между кольцевыми ребрами жесткости, с нахлестом их краев на кольцевые ребра жесткости, закрепленных петлями спирально перекрещивающихся нитей за однонаправленные нити кольцевых ребер жесткости. The first option is in a mesh shell of rotation, containing many intersecting spiral and annular stiffeners and the outer skin layers covering them with intersecting unidirectional threads respectively oriented in them, fastened with a polymeric binder, the outer skin covering layers are made on the outer surface side of the intersecting spiral and annular stiffeners in the form of annular floorings of spiral crossover unidirectional threads placed between the annular ribs ty, with an overlap of their edges on the ring stiffeners, fixed by loops of spirally intersecting threads for unidirectional threads of the ring stiffeners.
Второй вариант - в сетчатой оболочке вращения, содержащей множество пересекающихся спиральных и кольцевых ребер жесткости и покрывающие их слои наружной обшивки с соответственно ориентированными в них перекрещивающимися однонаправленными нитями, скрепленных полимерным связующим, покрывающие слои наружной обшивки выполнены со стороны наружной поверхности пересекающихся спиральных и кольцевых ребер жесткости в виде спиральных настилов спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей, размещенных между спиральными ребрами жесткости в каждом их направлении, с нахлестом их краев на спиральные ребра жесткости, закрепленных петлями спирально перекрещивающихся нитей за однонаправленные нити спиральных ребер жесткости. The second option is in a mesh shell of rotation, containing a lot of intersecting spiral and annular stiffeners and the outer skin layers covering them with intersecting unidirectional threads respectively oriented in them, fastened with a polymeric binder, the outer skin covering layers are made on the outer surface side of the intersecting spiral and annular stiffeners in the form of spiral decks of spirally intersecting unidirectional threads placed between spiral ribs awn in each of their directions, with an overlap of their edges on spiral stiffeners, fixed by loops of spirally intersecting threads for unidirectional threads of spiral stiffeners.
Третий вариант - в сетчатой оболочке вращения, содержащей множество пересекающихся спиральных и кольцевых ребер жесткости с соответственно ориентированными в них перекрещивающимися однонаправленными нитями, скрепленных полимерным связующим, покрывающие слои наружной обшивки выполнены со стороны наружной поверхности пересекающихся спиральных и кольцевых ребер жесткости в виде спиральных и кольцевых настилов спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей, причем спиральные настилы размещены между спиральными ребрами жесткости в каждом их направлении с нахлестом их краев на спиральные ребра жесткости, кольцевые настилы охватывают спиральные настилы и размещены между кольцевыми ребрами жесткости с нахлестом их краев на кольцевые ребра жесткости, спирально перекрещивающиеся однонаправленные нити спиральных настилов закреплены петлями за однонаправленные нити спиральных ребер жесткости, а спирально перекрещивающиеся однонаправленные нити кольцевых настилов закреплены петлями за однонаправленные нити кольцевых ребер жесткости. The third option is in a mesh shell of rotation, containing many intersecting spiral and annular stiffeners with intersecting unidirectional threads respectively oriented in them, fastened with a polymeric binder, the covering layers of the outer skin are made on the side of the outer surface of the intersecting spiral and annular stiffeners in the form of spiral and ring decks spirally intersecting unidirectional filaments, the spiral decks being placed between the spiral ribs and in each of their directions with overlapping of their edges on spiral stiffeners, ring decks cover spiral decks and are placed between ring stiffeners with overlapping of their edges on annular stiffeners, helically intersecting unidirectional threads of spiral decks are looped for unidirectional threads of spiral ribs helically intersecting unidirectional filaments of annular decks are looped to unidirectional filaments of annular stiffeners.
В оболочках всех вариантов покрывающие слои наружной обшивки поверх настилов из спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей могут быть выполнены в виде скрепляющих их однонаправленных нитей окружного направления или защитным покрытием из упруго-эластичного или термопластичного материала соответственно типа резины или полиуретана; настилы спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей по внутреннему контуру со стороны внутренней поверхности могут быть облицованы слоем полимерного связующего или слоем пленочного термопластичного или упруго-эластичного материала; спиральные и кольцевые ребра жесткости по внутреннему контуру могут быть облицованы слоем пленочного упруго-эластичного или термопластичного материала соответственно типа резины или полиуретана с введенным в него сетчатым материалом из перекрещивающихся нитей. In the shells of all variants, the covering layers of the outer skin over the decks of spirally intersecting unidirectional yarns can be made in the form of unidirectional yarns of the circumferential direction fastening them or with a protective coating of elastic-elastic or thermoplastic material, respectively, such as rubber or polyurethane; floorings of helically intersecting unidirectional filaments along the inner contour from the side of the inner surface may be lined with a layer of polymer binder or a layer of film thermoplastic or elastic-elastic material; spiral and circular stiffening ribs along the inner contour can be lined with a layer of film of elastic-elastic or thermoplastic material, respectively, such as rubber or polyurethane with mesh material from intersecting threads introduced into it.
Отличительными особенностями сетчатой оболочки вращения являются следующие признаки:
первого варианта:
- выполнение покрывающих слоев обшивки со стороны наружной поверхности пересекающихся спиральных и кольцевых ребер жесткости в виде кольцевых настилов спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей,
- размещение кольцевых настилов спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей между кольцевыми ребрами жесткости,
- нахлест краев кольцевых настилов на кольцевые ребра жесткости,
- закрепление спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей кольцевых настилов петлями за однонаправленные нити кольцевых ребер жесткости.Distinctive features of the mesh shell of rotation are the following features:
first option:
- the implementation of the covering layers of the casing on the side of the outer surface of the intersecting spiral and annular stiffeners in the form of annular floorings of spirally intersecting unidirectional threads,
- the placement of the annular decking of spiral intersecting unidirectional threads between the annular stiffeners,
- overlap of the edges of the ring decks on the ring stiffeners,
- fastening of helically intersecting unidirectional filaments of annular flooring loops for unidirectional filaments of annular stiffeners.
второго варианта:
- выполнение покрывающих слоев обшивки со стороны наружной поверхности пересекающихся спиральных и кольцевых ребер жесткости в виде спиральных настилов спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей,
- размещение спиральных настилов спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей между спиральными ребрами жесткости каждого направления,
- нахлест краев спиральных настилов на спиральные ребра жесткости,
- закрепление спирально перекрещивающихся нитей спиральных настилов петлями за однонаправленные нити спиральных ребер жесткости.second option:
- the implementation of the covering layers of the casing on the side of the outer surface of the intersecting spiral and annular stiffeners in the form of spiral decks spiraling intersecting unidirectional threads,
- placement of spiral decks of spiral crossover unidirectional threads between spiral stiffeners of each direction,
- overlap of the edges of the spiral decks on the spiral stiffeners,
- fastening of spiral intersecting filaments of spiral decks with loops for unidirectional filaments of spiral stiffeners.
третьего варианта:
- выполнение покрывающих слоев обшивки со стороны наружной поверхности пересекающихся спиральных и кольцевых ребер жесткости в виде спиральных и кольцевых настилов спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей,
- размещение спиральных настилов между спиральными ребрами жесткости в каждом их направлении,
- нахлест краев спиральных настилов на спиральные ребра жесткости,
- охват спиральных настилов кольцевыми настилами,
- размещение кольцевых настилов между кольцевыми ребрами жесткости,
- нахлест краев кольцевых настилов на кольцевые ребра жесткости,
- закрепление спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей спиральных настилов петлями за однонаправленные нити спиральных ребер жесткости,
- закрепление спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей кольцевых настилов петлями за однонаправленные нити кольцевых ребер жесткости.third option:
- the implementation of the covering layers of the sheathing on the side of the outer surface of the intersecting spiral and annular stiffeners in the form of spiral and annular floorings of helically intersecting unidirectional threads,
- placement of spiral decks between spiral stiffeners in each direction,
- overlap of the edges of the spiral decks on the spiral stiffeners,
- coverage of spiral decks ring decks,
- placement of ring decks between the ring stiffeners,
- overlap of the edges of the ring decks on the ring stiffeners,
- fastening helically intersecting unidirectional threads of spiral decks with loops for unidirectional threads of spiral stiffeners,
- fastening of helically intersecting unidirectional filaments of annular flooring loops for unidirectional filaments of annular stiffeners.
Дополнительными отличительными особенностями сетчатой оболочки вращения всех вариантов являются следующие признаки:
- выполнение покрывающих слоев наружной обшивки поверх настилов из спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей в виде скрепляющих их однонаправленных нитей окружного направления,
- выполнение покрывающих слоев наружной обшивки с защитным покрытием из упругоэластичного или термопластичного материала соответственно типа резины или полиуретана,
- облицовка настилов спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей по внутреннему контуру со стороны внутренней поверхности слоем полимерного связующего или слоем пленочного термопластичного или упругоэластичного материала,
- облицовка спиральных и кольцевых ребер жесткости по внутреннему контуру слоем пленочного упругоэластичного или термопластичного материала соответственно типа резины или полиуретана с введением в него сетчатого материала из перекрещивающихся нитей.Additional distinctive features of the mesh shell of rotation of all options are the following features:
- the implementation of the coating layers of the outer skin on top of the flooring from spirally intersecting unidirectional yarns in the form of unidirectional yarns of the circumferential direction fastening them,
- the implementation of the coating layers of the outer skin with a protective coating of elastic material or thermoplastic material, respectively, such as rubber or polyurethane,
- lining the flooring of spiral crossover unidirectional filaments along the inner contour from the side of the inner surface with a layer of a polymer binder or a layer of a film of thermoplastic or elastic material,
- lining of spiral and annular stiffeners along the inner contour with a layer of film of elastic or thermoplastic material, respectively, such as rubber or polyurethane with the introduction of a mesh material from intersecting threads.
Указанные отличительные признаки являются существенными, так как каждый из них в отдельности и совместно направлен на решение поставленной задачи и достижение нового технического результата. В предложенных вариантах сетчатой оболочки вращения между ребрами жесткости соответствующего направления внутренние слои наружной обшивки выполнены в виде настилов из спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей с нахлестом их краев на ребра жесткости и закреплением их петлями за однонаправленные нити соответствующих ребер жесткости. Такое решение позволяет надежно скрепить наружную обшивку с ребрами жесткости в радиальном, аксиальном и окружном направлениях и обеспечить такое скрепление повышенной прочностью конструкции. В зависимости от нагруженности сетчатой оболочки вращения с учетом предложенного технического решения могут быть получены различные комбинации структур их армирования, что раскрывает широкие возможности их применения в рассматриваемой области техники. Введение в наружной обшивке нитей окружного направления поверх настилов из спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей позволяет их уплотнить до минимальных толщин и обеспечить надежное скрепление с ребрами жесткости. Защитное покрытие слоев настилов из спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей как по наружной, так и по внутренней поверхностям позволяет герметизировать сетчатую оболочку вращения. Облицовка ребер жесткости в виде сетчатого материала и полимерной матрицы исключает растрескивание ребер жесткости при нагружении оболочки, увеличивает их устойчивость и сопротивляемость. Сетчатые оболочки вращения с предложенными структурами армирования открывают новое направление их модификаций. These distinctive features are significant, since each of them individually and jointly aimed at solving the problem and achieving a new technical result. In the proposed variants of the mesh shell of rotation between the stiffeners of the corresponding direction, the inner layers of the outer skin are made in the form of decks of spirally intersecting unidirectional filaments with an overlap of their edges on the stiffeners and fastening them with loops for unidirectional threads of the corresponding stiffeners. This solution allows you to securely fasten the outer skin with stiffeners in the radial, axial and circumferential directions and to provide such bonding with increased structural strength. Depending on the load of the mesh shell of rotation, taking into account the proposed technical solution, various combinations of structures for their reinforcement can be obtained, which opens up wide possibilities for their application in the considered field of technology. The introduction in the outer sheathing of circumferential yarns on top of the decking from spirally intersecting unidirectional yarns allows them to be compacted to minimum thicknesses and to ensure reliable bonding with stiffeners. The protective coating of the layers of decking from spiral crossover unidirectional threads on both the outer and inner surfaces allows sealing the mesh shell of rotation. The lining of stiffeners in the form of a mesh material and a polymer matrix eliminates cracking of stiffeners when loading the shell, increases their stability and resistance. The mesh shells of rotation with the proposed reinforcement structures open up a new direction for their modifications.
Отличительные существенные признаки являются новыми, так как их использование в известном уровне техники, аналогах и прототипе, не обнаружено, что позволяет характеризовать сетчатые оболочки вращения в предложенной совокупности существенных признаков соответствием критерию "новизна". Distinctive essential features are new, since their use in the prior art, analogues and prototype, was not found, which allows us to characterize the mesh shell of rotation in the proposed set of essential features in accordance with the criterion of "novelty."
Единая совокупность новых существенных признаков с общими существенными известными признаками позволяет решить поставленную задачу получения сетчатых оболочек вращения высокой жесткости, прочности и надежности. Новые технические решения в сетчатых оболочках вращения являются результатом анализа и опытно-экспериментальных исследований, творческого вклада в разработку и создание новых модификаций сетчатых оболочек вращения, получены без использования стандартов или каких-либо рекомендаций в данной области техники, являются неочевидными и оригинальными, в совокупности существенных признаков соответствуют критерию "изобретательский уровень". A single set of new essential features with common essential known features allows us to solve the problem of obtaining mesh shells of rotation of high rigidity, strength and reliability. New technical solutions in the mesh shells of rotation are the result of analysis and experimental research, a creative contribution to the development and creation of new modifications of the mesh shells of rotation, obtained without the use of standards or any recommendations in the art, are non-obvious and original, together significant features meet the criterion of "inventive step".
На фиг. 1 представлен общий вид сетчатой оболочки вращения с множеством пересекающихся спиральных и кольцевых ребер жесткости и наружной обшивкой, на фиг.2 - первый вариант сетчатой оболочки вращения с кольцевыми настилами покрывающих слоев наружной обшивки, на фиг.3 - второй вариант сетчатой оболочки вращения со спиральными настилами покрывающих слоев наружной обшивки, на фиг. 4 - третий вариант сетчатой оболочки вращения с покрывающими слоями наружной обшивки из комбинации спиральных и кольцевых настилов, на фиг.5 - схема армирования покрывающих слоев наружной обшивки с введением однонаправленных нитей окружного направления, на фиг.6 - выполнение наружной обшивки с наружным покрытием, на фиг.7 - схема облицовки наружной обшивки по внутреннему контуру, на фиг.8 - схема облицовки спиральных и кольцевых ребер жесткости в сетчатой оболочке вращения по внутреннему контуру. In FIG. 1 shows a General view of the mesh shell of rotation with many intersecting spiral and annular stiffeners and outer skin, figure 2 - the first version of the mesh shell of rotation with ring decking of the covering layers of the outer skin, figure 3 - the second version of the mesh shell of rotation with spiral decking covering layers of the outer skin, in FIG. 4 - the third version of the mesh shell of rotation with the covering layers of the outer skin of a combination of spiral and annular decking, Fig.5 is a diagram of the reinforcing of the coating layers of the outer skin with the introduction of unidirectional filaments of circumferential direction, Fig.6 - the implementation of the outer skin with an outer coating Fig.7 is a diagram of the cladding of the outer skin along the inner contour, Fig.8 is a diagram of the cladding of spiral and annular stiffeners in the mesh shell of rotation along the inner contour.
Сетчатая оболочка вращения (фиг. 1) содержит множество пересекающихся спиральных и кольцевых ребер жесткости 1,2 и покрывающие их слои 3 наружной обшивки 4 с соответственно ориентированными в них перекрещивающимися однонаправленными нитями 5,6,7,8, скрепленных полимерным связующим 9. Покрывающие слои 3 наружной обшивки 4 (фиг.1) выполнены со стороны наружной поверхности 10 пересекающихся спиральных и кольцевых ребер жесткости 1,2 в виде кольцевых настилов 11 (фиг.2) спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей 7,8, размещенных между кольцевыми ребрами жесткости 2, с нахлестом 12 их краев на кольцевые ребра жесткости 2, закрепленных петлями 13 спирально перекрещивающихся нитей 7,8 за однонаправленные нити 6 кольцевых ребер жесткости 2 (фиг. 6). Покрывающие слои 3 наружной обшивки 4 (фиг.1) могут быть выполнены со стороны наружной поверхности 10 пересекающихся спиральных и кольцевых ребер жесткости 1,2 в виде спиральных настилов 14 (фиг.3) спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей 7,8, размещенных между спиральными ребрами жесткости 1, закрепленных петлями 16 спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей 7,8 за однонаправленные нити 5 спиральных ребер жесткости 1 (фиг.6). Покрывающие слои 3 наружной обшивки 4 (фиг.1) могут быть выполнены со стороны наружной поверхности 10 пересекающихся спиральных и кольцевых ребер жесткости 1,2 в виде комбинации спиральных и кольцевых настилов 14 и 11 (фиг.4) спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей 7,8, причем спиральные настилы 14 размещены между спиральными ребрами жесткости 1 в каждом их направлении с нахлестом 15 их краев на спиральные ребра жесткости 1, кольцевые настилы 11 охватывают спиральные настилы 14 и размещены между кольцевыми ребрами жесткости 2 с нахлестом 12 их краев на кольцевые ребра жесткости 2, спирально перекрещивающиеся однонаправленные нити 7,8 спиральных настилов 14 закреплены петлями 16 за однонаправленные нити 5 спиральных ребер жесткости 1, а спирально перекрещивающиеся однонаправленные нити 7,8 кольцевых настилов 11 закреплены петлями 13 за однонаправленные нити 6 кольцевых ребер жесткости 2 (фиг.6). В сетчатой оболочке вращения (фиг.1-4) покрывающие слои 3 наружной обшивки 4 поверх настилов 11,14 или их комбинации из спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей 7,8 выполнены в виде скрепляющих их однонаправленных нитей 17 окружного направления (фиг. 5). Эти же покрывающие слои 3 могут быть выполнены с защитным покрытием 18 (фиг. 6) из упругоэластичного или термопластичного материала соответственно типа резины или полиуретана. Настилы 11,14 или их комбинация в покрывающих слоях 3 наружной обшивки 4, выполненные из спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей 7,8, по внутреннему контуру 19 со стороны внутренней поверхности 20 могут быть облицованы слоем 21 полимерного материала или пленочного термопластичного или упругоэластичного материала. Спиральные и кольцевые ребра жесткости 1,2 сетчатых оболочек вращения по внутреннему контуру 22 могут быть облицованы слоем 23 пленочного упругоэластичного или термопластичного материала соответственно типа резины или полиуретана с введенным в него сетчатым материалом 24 из перекрещивающихся нитей (фиг.8). The mesh shell of rotation (Fig. 1) contains many intersecting spiral and annular
Изготовление сетчатой оболочки вращения в предложенных вариантах исполнения производится намоткой нитей, настилов на специальную оправку. The manufacture of the mesh shell of rotation in the proposed versions is made by winding threads, decking on a special mandrel.
Функционирование сетчатой оболочки вращения заключается в одновременном подключении к работе всех спирально перекрещивающихся и кольцевых ребер жесткости с наружной обшивкой за счет введения настилов из спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей и скрепления их петлями с однонаправленными нитями кольцевых и/или спиральных ребер жесткости. The functioning of the mesh shell of rotation consists in the simultaneous connection to the work of all helically intersecting and annular stiffeners with external casing due to the introduction of decking from helically intersecting unidirectional threads and fastening them with loops with unidirectional threads of ring and / or spiral stiffeners.
Проведенные испытания сетчатых оболочек вращения подтвердили их высокую прочность и надежность. Испытания оболочек проводились на сжатие в осевом направлении. Реализация предложенных технических решений позволяет получить высококачественные изделия для корпусных отсеков летательных аппаратов. The tests of mesh shells of rotation confirmed their high strength and reliability. The tests of the shells were carried out for compression in the axial direction. The implementation of the proposed technical solutions allows you to get high-quality products for the hull compartments of aircraft.
Таким образом, новое техническое решение, описанное выше, по конструктивному исполнению является новым в технологическом отношении и эффективным по сравнению с известным уровнем техники. Thus, the new technical solution described above in terms of design is technologically new and efficient compared to the prior art.
Объем предлагаемого изобретения следует понимать шире, чем то конкретное выполнение, приведенное в описании, формуле и чертежах. Следует иметь в виду, что форма выполнения изобретения представляет собой только возможные предпочтительные варианты его осуществления, могут быть различные варианты выполнения изобретения в отношении формы, размеров и расположения отдельных элементов, если все это не выходит за пределы объема, изложенных в пунктах формулы. The scope of the invention should be understood broader than the specific implementation given in the description, formula and drawings. It should be borne in mind that the form of the invention is only possible preferred options for its implementation, there may be various embodiments of the invention in relation to the shape, size and location of the individual elements, if all this does not go beyond the scope set forth in the claims.
Кроме того, предложенное техническое решение не ограничивается их использованием в сетчатых оболочках вращения для летательных аппаратов и могут быть использованы в других областях техники, где требуется применение оболочек в виде тел вращения из композиционных материалов повышенной прочности, герметичности и надежности и других свойств, описанных в материалах заявки. In addition, the proposed technical solution is not limited to their use in mesh shells of rotation for aircraft and can be used in other areas of technology where the use of shells in the form of bodies of revolution from composite materials of increased strength, tightness and reliability and other properties described in the materials is required applications.
Новое техническое решение в предложенной совокупности существенных признаков соответствует и критерию "промышленная применимость", т.е. уровню изобретения. The new technical solution in the proposed combination of essential features meets the criterion of "industrial applicability", i.e. level of invention.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99104827A RU2153419C1 (en) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | Screen shell of revolution (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99104827A RU2153419C1 (en) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | Screen shell of revolution (versions) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2153419C1 true RU2153419C1 (en) | 2000-07-27 |
Family
ID=20216950
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99104827A RU2153419C1 (en) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | Screen shell of revolution (versions) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2153419C1 (en) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2455194C2 (en) * | 2006-12-04 | 2012-07-10 | Эйрбас Оперейшнз Лимитед | Composite structure |
RU2466905C2 (en) * | 2007-01-23 | 2012-11-20 | Эйрбас Оператионс Гмбх | Skin element as aircraft fuselage part |
RU2558494C1 (en) * | 2014-06-27 | 2015-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | System of protection of airframe load-bearing composite elements |
RU2558493C1 (en) * | 2014-06-27 | 2015-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | Shell of sealed fuselage compartment from composites |
RU2602114C1 (en) * | 2015-07-16 | 2016-11-10 | Закрытое Акционерное Общество "Центр перспективных разработок ОАО ЦНИИСМ" | Method of producing aircraft compartment in the form of shell of revolution and aircraft compartment in the form of shell of revolution |
RU2623054C1 (en) * | 2016-07-15 | 2017-06-21 | Акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения | Supporting bend for thin-wall shells from composite materials and method of its manufacture |
RU2691552C1 (en) * | 2018-02-13 | 2019-06-14 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Slings tension adjustment assembly |
RU196827U1 (en) * | 2019-11-27 | 2020-03-17 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | POWER STRUCTURE OF SPACE VEHICLE HOUSING |
RU196913U1 (en) * | 2020-01-09 | 2020-03-19 | Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва" | POWER STRUCTURE OF SPACE VEHICLE HOUSING |
RU197021U1 (en) * | 2019-12-19 | 2020-03-25 | Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва" | POWER STRUCTURE OF SPACE VEHICLE HOUSING |
RU200003U1 (en) * | 2020-06-03 | 2020-10-01 | Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва" | POWER STRUCTURE OF THE SPACE VEHICLE CASE |
RU203508U1 (en) * | 2020-09-03 | 2021-04-08 | Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва» | POWER STRUCTURE OF THE CASE OF THE PAYLOAD OF THE SPACE VEHICLE |
RU2807801C1 (en) * | 2022-12-07 | 2023-11-21 | Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения" (АО "ЦНИИСМ") | Power mesh frame of a panel or shell made of laminated composite materials |
-
1999
- 1999-03-10 RU RU99104827A patent/RU2153419C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2455194C2 (en) * | 2006-12-04 | 2012-07-10 | Эйрбас Оперейшнз Лимитед | Composite structure |
RU2466905C2 (en) * | 2007-01-23 | 2012-11-20 | Эйрбас Оператионс Гмбх | Skin element as aircraft fuselage part |
RU2558494C1 (en) * | 2014-06-27 | 2015-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | System of protection of airframe load-bearing composite elements |
RU2558493C1 (en) * | 2014-06-27 | 2015-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | Shell of sealed fuselage compartment from composites |
RU2602114C1 (en) * | 2015-07-16 | 2016-11-10 | Закрытое Акционерное Общество "Центр перспективных разработок ОАО ЦНИИСМ" | Method of producing aircraft compartment in the form of shell of revolution and aircraft compartment in the form of shell of revolution |
RU2623054C1 (en) * | 2016-07-15 | 2017-06-21 | Акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения | Supporting bend for thin-wall shells from composite materials and method of its manufacture |
RU2691552C1 (en) * | 2018-02-13 | 2019-06-14 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Slings tension adjustment assembly |
RU196827U1 (en) * | 2019-11-27 | 2020-03-17 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | POWER STRUCTURE OF SPACE VEHICLE HOUSING |
RU197021U1 (en) * | 2019-12-19 | 2020-03-25 | Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва" | POWER STRUCTURE OF SPACE VEHICLE HOUSING |
RU196913U1 (en) * | 2020-01-09 | 2020-03-19 | Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва" | POWER STRUCTURE OF SPACE VEHICLE HOUSING |
RU200003U1 (en) * | 2020-06-03 | 2020-10-01 | Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва" | POWER STRUCTURE OF THE SPACE VEHICLE CASE |
RU203508U1 (en) * | 2020-09-03 | 2021-04-08 | Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва» | POWER STRUCTURE OF THE CASE OF THE PAYLOAD OF THE SPACE VEHICLE |
RU2807801C1 (en) * | 2022-12-07 | 2023-11-21 | Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения" (АО "ЦНИИСМ") | Power mesh frame of a panel or shell made of laminated composite materials |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2153419C1 (en) | Screen shell of revolution (versions) | |
RU2099194C1 (en) | Carrying pipe-shell in the form of body of revolution made of composite materials, method and mandrel for its manufacture | |
US8033503B2 (en) | Pressure bulkhead for an aerospace fuselage | |
RU2469853C2 (en) | Rib from composite material and hull of aircraft with such rib | |
RU2470796C2 (en) | Air tire with reinforcing structure incorporating fibres with flat cross-section | |
JP6912932B2 (en) | Composite pressure bulkhead | |
JP5463414B2 (en) | Structural element and method for manufacturing the structural element | |
EP0558689A4 (en) | Fire resistant repair patch and method | |
EP0610273A1 (en) | Composite blade manufacture. | |
RU2384460C2 (en) | Meshed cover in the form of rotation body from composite materials | |
IL27800A (en) | Composite reinforced plastic pipe and method for fabricating this pipe | |
KR20190002767A (en) | Circumferential stiffeners for composite fancases | |
US4823857A (en) | Tire beads | |
US4911795A (en) | Method of preserving a composite material cased solid propellant rocket motor | |
JP2008521650A (en) | Plastic hollow body, especially plastic pipe | |
US8474573B2 (en) | Reinforced composite sandwich panel | |
JP6794152B2 (en) | Joint structure | |
JPS6116170A (en) | Fiber reinforced resin construction having forked part | |
JPS60121307A (en) | Connection part of bolt and hose | |
US6077580A (en) | Composite shell shaped as a body of revolution and a method of forming the same | |
EP3248774B1 (en) | Fireproof polymer matrix composite structure | |
RU2293885C1 (en) | The body of an aviation engine's fan | |
RU2795562C2 (en) | 3d woven blanks for omega stiffeners | |
RU2210726C1 (en) | Space rocket (variants) | |
RU2190150C1 (en) | Reinforced envelope for high pressure made from laminate composite (versions) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180311 |