Изобретение касается авиационной техники и, в частности, конструкции цельноповоротных несущих поверхностей (стабилизатора, киля, крыла и прочих агрегатов) самолета и других летательных аппаратов. The invention relates to aircraft and, in particular, the design of all-rotating bearing surfaces (stabilizer, keel, wing and other units) of the aircraft and other aircraft.
Известна конструкция цельноповоротного оперения с жестким креплением его на оси поворота (М.Н. Шульженко, "Конструкция самолетов", М.: Машиностроение, 1971 г. , стр. 175), в которой ось вращения представляет собой балку, состоящую из верхнего и нижнего поясов, соединенных стенками. Эта балка состыкована с осью круглого сечения, опирающейся на два подшипника. Подшипники крепятся на шпангоутах фюзеляжа. Балка оси вращения расположена по размаху оперения и для восприятия воздушной нагрузки соединена с нервюрами и обшивкой. Имеются передняя и задняя стенки, которые опираются на нервюры. Крутящий момент воспринимается контуром (обшивкой и стенками) и передается через торцевую нервюру на балку оси вращения. Привод поворотного стабилизатора крепится через качалку, расположенную на балке оси вращения. The known design of the all-inclined plumage with its rigid mounting on the axis of rotation (MN Shulzhenko, "Design of aircraft", M .: Engineering, 1971, p. 175), in which the axis of rotation is a beam consisting of upper and lower belts connected by walls. This beam is docked with an axis of circular cross section, supported by two bearings. Bearings are mounted on the fuselage frames. The beam of the axis of rotation is located in the range of the plumage and for perception of the air load is connected to the ribs and casing. There are front and back walls that rest on the ribs. Torque is perceived by the contour (casing and walls) and transmitted through the end rib to the beam of the axis of rotation. The rotary stabilizer drive is mounted through a rocking chair located on the axis of rotation beam.
Недостатком известной конструкции является недостаточная надежность в работе, связанная с тем, что воздушная нагрузка передается на балку оси вращения через сдвиг обшивки при одновременном ее сжатии, что приводит к значительному увеличению ее толщины и соответственно веса конструкции. A disadvantage of the known design is the lack of reliability in operation, due to the fact that the air load is transmitted to the beam of the axis of rotation through shear sheathing while compressing it, which leads to a significant increase in its thickness and, accordingly, the weight of the structure.
Для исключения указанного недостатка предлагается следующая конструкция: два лонжерона - передний и задний, балка оси вращения и две стенки. Передний лонжерон опирается на две опоры - на балку оси вращения и на узел крепления привода стабилизатора, соединенный с торцевой нервюрой, а задний лонжерон одним концом защемлен на балке оси вращения, а вторым опирается на передний лонжерон. При этом пересечение осей заднего лонжерона, балки оси вращения и торцевой нервюры выполнено в одной точке "С" (см. чертеж). Благодаря этому изгибающий момент, пришедший с заднего лонжерона, передается по двум направлениям - на балку оси вращения и на торцевую нервюру. Торцевая нервюра в свою очередь оперта на две опоры - точку привода и балку оси вращения. Остальные нервюры опираются на передний и задний лонжероны. Стенки опираются на нервюры и воспринимают крутящий момент. To eliminate this drawback, the following design is proposed: two spars - front and rear, beam axis of rotation and two walls. The front side member rests on two supports - on the beam of the axis of rotation and on the mount unit of the stabilizer drive connected to the end rib, and the rear side member is pinched at one end of the beam of the axis of rotation, and the second rests on the front side member. At the same time, the intersection of the axes of the rear spar, the beam of the axis of rotation and the end rib is made at one point "C" (see drawing). Due to this, the bending moment that came from the rear spar is transmitted in two directions - to the beam of the axis of rotation and to the end rib. The end rib, in turn, is supported by two supports — the drive point and the beam of the axis of rotation. The remaining ribs rest on the front and rear spars. The walls are supported by ribs and perceive torque.
Таким образом местная, воздушная нагрузка собирается на силовые элементы каркаса и передается кратчайшим путем на фюзеляж. Thus, the local, air load is collected on the power elements of the frame and transmitted in the shortest way to the fuselage.
На чертеже изображена предлагаемая конструкция. Стабилизатор 1 включает наружную обшивку 2, крепящуюся на внутреннем каркасе, образованном передним лонжероном 3, балкой оси вращения 4 и задним лонжероном 5. Нервюры 6 опираются на указанные силовые элементы, а контур, работающий на кручение, образован обшивками и стенками 7 и 8, опирающимися на нервюры. The drawing shows the proposed design. The stabilizer 1 includes an outer casing 2, mounted on the inner frame formed by the front spar 3, the beam of the axis of rotation 4 and the rear spar 5. The ribs 6 are based on these power elements, and the torsion circuit is formed by skins and walls 7 and 8, supported on the ribs.
Балка оси вращения 4 выполнена на всей длине в виде двух поясов, верхнего и нижнего, образованных для повышения живучести двумя или несколькими силовыми пластинами 9 и 10, соединенных между собой стенками 12. The beam of the axis of rotation 4 is made over the entire length in the form of two belts, upper and lower, formed to increase the survivability of two or more force plates 9 and 10, interconnected by walls 12.
В зоне крепления к фюзеляжу балка оси вращения имеет кольца 13 и 14, закрепленные через прокладки 15 и 16 с поясами и через диафрагмы 17, 18 и 19 со стенками балки оси вращения. Кольца 13 и 14 являются посадочными местами для опорных подшипников, крепящихся на корпусе 20 летательного аппарата. In the area of attachment to the fuselage, the beam of the axis of rotation has rings 13 and 14, fixed through gaskets 15 and 16 with belts and through diaphragms 17, 18 and 19 with the walls of the beam of the axis of rotation. The rings 13 and 14 are seats for the thrust bearings mounted on the body 20 of the aircraft.