RU2176970C2

RU2176970C2 - Compartment of flying vehicle with external store pylons

Info

Publication number: RU2176970C2
Application number: RU99126588A
Authority: RU
Inventors: В.И. Шапошников
Original assignee: Открытое акционерное общество Таганрогский авиационный научно-технический комплекс им. Г.М. Бериева
Priority date: 1999-12-17
Filing date: 1999-12-17
Publication date: 2001-12-20

Abstract

FIELD: aeronautical engineering; load-bearing skeleton structural members of aircraft fuselage, seaplane hulls and ground-effect craft. SUBSTANCE: compartment has skin with cut- outs for running of pylons inside fuselage which is strengthened by internal load-bearing framework including frames, standard and strengthened stringers, as well external longitudinal load-bearing framework with load-bearing edge formers at areas where pylons run inside fuselage. External longitudinal load-bearing framework is made in form of strengthening bands and additional strakes connected with internal load-bearing framework. EFFECT: facilitated technology; reduction of time required for assembly; reduced production expenses; increased service life. 3 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к авиационной технике, в частности к силовым каркасным конструкциям, и может быть использовано в конструкции фюзеляжей самолетов, лодок гидросамолетов и экранопланов, транспортирующих грузы на внешней подвеске. The present invention relates to aircraft, in particular to power frame structures, and can be used in the design of the fuselage of aircraft, seaplane boats and ekranoplanes, transporting goods on an external sling.

Известна конструкция транспортного самолета по патенту RU 1775970 (кл. В 64 С 1/20, 27.02. 95 г., бюл. N 6), содержащего фюзеляж с внутренним грузовым отсеком, имеющим силовой пол и вырезы в верхней части грузового отсека, передний и задний подкосы, закрепленные на силовом полу и снабженные узлами крепления груза, при этом узлы крепления груза закреплены на стойках с подкосами, размещенными во внутренней части грузового отсека фюзеляжа. A known design of a transport aircraft according to patent RU 1775970 (class B 64 C 1/20, 02.27. 95, bull. N 6), comprising a fuselage with an internal cargo compartment having a power floor and cutouts in the upper part of the cargo compartment, front and rear struts mounted on the power floor and equipped with load securing units, while load securing units are fixed on struts with struts located in the inside of the cargo compartment of the fuselage.

Недостатком такого технического решения является то, что оно позволяет крепить груз на центральных стойках, которые передают усилия с узлов крепления груза на силовой пол, при такой схеме передачи нагрузок шпангоуты отсека не включаются в передачу усилия от груза на каркас фюзеляжа, что приводит к утяжелению фюзеляжа и снижает ресурс конструкции в целом. The disadvantage of this technical solution is that it allows you to fasten the load on the central racks that transmit forces from the load securing units to the power floor, with this load transfer scheme, the compartment frames are not included in the transfer of force from the load to the fuselage frame, which leads to a heavier fuselage and reduces the life of the structure as a whole.

Известен так же самолет по патенту RU 2082650, (В 64 С 1/20, 27.06.87, Бюл. N 18), содержащий планер с силовой установкой и расположенные сверху на фюзеляже направляющие с такелажными узлами, расположенными на направляющих, с возможностью перемещения и фиксации съемных обтекателей. Also known is the aircraft according to patent RU 2082650, (B 64 C 1/20, 06/27/87, Bull. N 18), containing a glider with a power plant and rails located on top of the fuselage with rigging nodes located on the rails, with the possibility of movement and fixing removable fairings.

Недостатком такого технического решения является то, что оно позволяет решать задачи транспортировки грузов, закрепленных непосредственно на верхней панели планера, и может быть использовано только на транспортном самолете. The disadvantage of this technical solution is that it allows you to solve the problem of transporting goods, mounted directly on the upper panel of the airframe, and can only be used on a transport plane.

Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в повышении ресурса конструкции в целом, путем обеспечения необходимых доработок за счет подбора усиливающих лент и поясов соответственно внешним расчетным нагрузкам от транспортируемых грузов на внешней подвеске, упрощении технологии, сокращении цикла сборки и уменьшении производственных затрат. The problem to which the invention is directed is to increase the life of the structure as a whole, by providing the necessary improvements due to the selection of reinforcing tapes and belts according to the external design loads of the transported goods on external sling, simplifying the technology, reducing the assembly cycle and reducing production costs.

Это достигается тем, что в отсеке фюзеляжа летательного аппарата с пилонами внешней подвески, содержащем обшивку с вырезами под проходы пилонов внутрь фюзеляжа, подкрепленную внутренним силовым набором, включающим шпангоуты, типовые и усиленные стрингера, а так же закрепленный на верхней панели продольный наружный силовой набор, вырезы на верхней панели под проходы пилонов внутрь фюзеляжа закрыты силовыми окантовками, имеющими поперечный разрез по линии максимальной высоты хорды пилонов, а наружный продольный силовой набор выполнен в виде усиливающих лент и дополнительных поясов, связанных с внутренним продольным набором панели. Исходя из требований аэродинамики ленты и усиливающие пояса расположены с внешней стороны фюзеляжа под задним зализом крыла и закреплены с возможностью их неоднократной замены в зависимости от массы различных транспортируемых грузов (рабочих отсеков, обтекателей, гондол). This is achieved by the fact that in the compartment of the fuselage of the aircraft with pylons of the external suspension, containing a skin with cutouts for the passage of the pylons into the fuselage, reinforced by an internal power set, including frames, typical and reinforced stringers, as well as a longitudinal external power set fixed to the upper panel, the cutouts on the upper panel under the pylon aisles into the fuselage are closed by power fringes having a transverse section along the line of the maximum height of the pylon chords, and the external longitudinal power set is made in in the form of reinforcing tapes and additional belts associated with the internal longitudinal set of panels. Based on the requirements of aerodynamics, the belts and reinforcing belts are located on the outside of the fuselage under the rear wing of the wing and are fixed with the possibility of their repeated replacement depending on the mass of various transported goods (working compartments, fairings, nacelles).

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где
на фиг. 1 показан отсек фюзеляжа летательного аппарата с пилонами внешней подвески в аксонометрии;
на фиг. 2 показана плановая проекция верхней панели с усиливающими лентами, поясами и окантовками проемов под кессоны пилонов;
на фиг. 3 показано поперечное сечение верхней панели с продольным силовым набором и узлы крепления усиливающих лент и продольный стык окантовок с обшивкой панели.The invention is illustrated by drawings, where
in FIG. 1 shows a fuselage compartment of an aircraft with pylons of an external suspension in a perspective view;
in FIG. 2 shows a planned projection of the upper panel with reinforcing tapes, belts and edging of the openings under the pylon caissons;
in FIG. 3 shows a cross section of a top panel with a longitudinal power set and attachment points of reinforcing tapes and a longitudinal joint of edging with paneling.

Предлагаемая конструкция состоит из отсека фюзеляжа 1 с пилонами 2, проходящими внутрь фюзеляжа 1 и несущих на себе, например, рабочий отсек 3, обшивки 4 фюзеляжа, подкрепленной силовым набором, включающим типовые 5 и силовые 6 шпангоуты, стрингеры 7, верхнюю панель 8 с набором усиливающих лент 9, поясов 10, при этом усиливающие ленты 9 и пояса 10 закреплены с возможностью их замены в зависимости от нагрузки, которую воспринимают пилоны 2 от массы устанавливаемых на них рабочих отсеков, обтекателей или гондол. На верхней панели 8 установлены фрезерованные окантовки проемов вырезов под пилоны 2 в фюзеляж 1, каждая из которых состоит из передней 11 и задней 12 частей, а пилоны 2 содержат лонжероны 13 и панели 14. The proposed design consists of a fuselage compartment 1 with pylons 2 extending into the fuselage 1 and supporting, for example, a working compartment 3, fuselage skin 4, reinforced by a power pack including standard 5 and power 6 frames, stringers 7, top panel 8 with a kit reinforcing tapes 9, belts 10, while reinforcing tapes 9 and belts 10 are fixed with the possibility of their replacement depending on the load perceived by the pylons 2 from the mass of working compartments, fairings or nacelles installed on them. On the upper panel 8, milled edging of the cutout openings for the pylons 2 in the fuselage 1 is installed, each of which consists of the front 11 and rear 12 parts, and the pylons 2 contain spars 13 and panels 14.

Ленты 9 и усиливающие пояса 10 расположены с внешней стороны фюзеляжа 1 под зализом центроплана крыла 15 (фиг. 2). Tapes 9 and reinforcing belts 10 are located on the outside of the fuselage 1 under the center wing of the wing 15 (Fig. 2).

Отсек фюзеляжа летательного аппарата с пилонами внешней подвески расположен в высоконагруженной части фюзеляжа за задним лонжероном кессона крыла и воспринимает от закрепленных на нем агрегатов, например, рабочего отсека, обтекателя или гондолы значительные нагрузки. Предложенная конструкция отсека с пилонами внешней подвески работает следующим образом. The fuselage compartment of the aircraft with external suspension pylons is located in the highly loaded part of the fuselage behind the rear side member of the wing box and receives significant loads from the units mounted on it, for example, the working compartment, fairing or nacelle. The proposed design of the compartment with the pylons of the external suspension works as follows.

Передача усилий от закрепленного на пилонах 2, например, рабочего отсека 3 на верхнюю панель фюзеляжа 8 происходит следующим образом: усилие от аэродинамических и массовых нагрузок, например, с рабочего отсека 3 передается по лонжеронам 13 на усиленные шпангоуты 6 фюзеляжа 1, а с бортовых панелей кессонов 14 пилонов 2 на силовые фрезерованные компенсационные окантовки вырезов под кессоны пилонов 2, состоящие из передних 11 и задних 12 частей. Далее усилие, направленное вдоль продольной оси самолета, передается с помощью многорядных заклепочных швов по боковым торцам частей 11, 12 окантовок на подкрепленную стрингерным набором 7 и лентами 9 обшивку верхней панели 8, а с помощью болтов по передним кромкам частей окантовок 11 на продольные пояса и ленты 9, далее усилия за счет перераспределения передается на весь продольный набор верхней панели 8 и с помощью силовых поясов 10 на силовые нервюры центроплана крыла 15, а включение и выключение дополнительного продольного набора осуществляется по закону "параболы", обеспечивающему плавное включение элементов конструкции в работу. The transfer of forces from the pylon 2 mounted on the pylons 2, for example, to the upper panel of the fuselage 8 occurs as follows: the force from aerodynamic and mass loads, for example, is transmitted from the working compartment 3 via the side members 13 to the reinforced frames 6 of the fuselage 1, and from the side panels caissons 14 pylons 2 for power milled compensating edging cutouts for caissons pylons 2, consisting of front 11 and rear 12 parts. Further, the force directed along the longitudinal axis of the aircraft is transmitted using multi-row rivets along the lateral ends of parts 11, 12 of the fringes to the upper panel 8 lining supported by the stringer set 7 and tapes 9, and by means of bolts along the leading edges of the fringing parts 11 to the longitudinal belts and tape 9, then the efforts due to redistribution are transferred to the entire longitudinal set of the upper panel 8 and using power belts 10 to the power ribs of the wing center section 15, and turning on and off the additional longitudinal set is carried out tsya the law "parabola", provides a smooth incorporation of design elements in the work.

В зависимости от изменения массы рабочего отсека 3 или другого агрегата, расположенного на пилонах 2, соответственно меняются и нагрузки при эволюциях самолета, а так же в случае его аварийной посадки, в результате чего неизбежны доработки отсека фюзеляжа 1, которые при относительно небольших производственных затратах можно выполнить с помощью замены внешнего продольного набора, состоящего из усиливающих лент 9 и поясов 10, которые подбираются под конкретную массу рабочего отсека 3, или любого другого агрегата, устанавливаемого на пилонах 2 расчетным путем. Кроме того, для обеспечения установки и возможной замены пилонов 2, рабочего отсека 3 силовые окантовки, расположенные на проемах верхней панели 8 под проходы кессонов пилонов 2 внутрь фюзеляжа 1, выполнены из двух частей 11 и 12, что позволяет вести монтаж установки пилонов 2 с компенсацией вырезов в панели 8 за счет установки частей окантовок 11 и 12, причем разрез окантовок выполнен по линии максимальной высоты поперечных сечений кессонов пилонов 2, что дает возможность установки передних 11 и задних 12 частям окантовок с минимальными зазорами от кессонов пилонов 2 и упрощает монтаж и сборку отсека фюзеляжа в целом. Depending on the change in the mass of the working compartment 3 or another unit located on the pylons 2, the loads also change during the evolution of the aircraft, as well as in the event of an emergency landing, as a result of which modifications to the fuselage compartment 1 are inevitable, which can be done at relatively low production costs perform by replacing the external longitudinal set, consisting of reinforcing tapes 9 and belts 10, which are selected for the specific mass of the working compartment 3, or any other unit mounted on pylons 2 by calculation. In addition, to ensure the installation and possible replacement of the pylons 2, the working compartment 3, the power fringes located on the openings of the upper panel 8 under the passages of the caissons of the pylons 2 into the fuselage 1 are made of two parts 11 and 12, which allows installation of the installation of the pylons 2 with compensation cutouts in the panel 8 due to the installation of the parts of the edging 11 and 12, and the edging is made along the line of the maximum height of the cross-sections of the caissons of the pylons 2, which makes it possible to install the front 11 and rear 12 parts of the edging with minimal gaps from caissons pylons 2 and simplifies installation and assembly of the fuselage compartment as a whole.

Использование изобретения позволяет за счет облегченного доступа к монтажу наружных поясов и лент, наличия разреза силовых окантовок проемов под пилоны по линии максимальной высоты поперечного сечения пилонов упростить технологию и сократить сроки сборки, уменьшить производственные затраты и повысить ресурс конструкции летательного аппарата в целом, путем обеспечения необходимых доработок отсека летательного аппарата с пилонами внешней подвески, связанных с заменой устанавливаемых рабочих отсеков, гондол, обтекателей на пилонах, и в зависимости от их весов, подбора усиливающих лент и поясов соответственно внешним расчетным нагрузкам. The use of the invention makes it possible to simplify the technology and reduce assembly time, reduce production costs and increase the aircraft design life as a whole by facilitating easy access to the installation of external belts and belts, the presence of a section of power fringes of pylon openings along the line of the maximum cross-section height of pylons improvements to the aircraft compartment with external suspension pylons associated with the replacement of installed working compartments, nacelles, cowl fairings, and depending on their weights, selection of reinforcing tapes and belts according to external design loads.

Claims

The fuselage compartment of the aircraft with pylons of the external suspension, comprising a lining with cutouts for the passage of the pylons into the fuselage, reinforced by an internal power pack, including frames, typical and reinforced stringers, and also a longitudinal external power pack on the top panel, characterized in that on the top panel in At the places of the pylon aisles into the fuselage, power edging of the cutouts for the pylon caissons is installed, having a transverse section along the line of the maximum height of the pylon chords, and the external longitudinal power set It is made in the form of reinforcing tapes and additional belts connected with an internal force longitudinal set.