RU2442690C1 - Revolving grid from compound materials - Google Patents

Revolving grid from compound materials Download PDF

Info

Publication number
RU2442690C1
RU2442690C1 RU2010147094/05A RU2010147094A RU2442690C1 RU 2442690 C1 RU2442690 C1 RU 2442690C1 RU 2010147094/05 A RU2010147094/05 A RU 2010147094/05A RU 2010147094 A RU2010147094 A RU 2010147094A RU 2442690 C1 RU2442690 C1 RU 2442690C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shell
ribs
profile
profiles
cusps
Prior art date
Application number
RU2010147094/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Витальевич Васильев (RU)
Валерий Витальевич Васильев
Александр Федорович Разин (RU)
Александр Федорович Разин
Виктор Александрович Никитюк (RU)
Виктор Александрович Никитюк
Александр Николаевич Палкин (RU)
Александр Николаевич Палкин
Антон Александрович Бабичев (RU)
Антон Александрович Бабичев
Original Assignee
Закрытое Акционерное Общество "Центр перспективных разработок ОАО ЦНИИСМ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое Акционерное Общество "Центр перспективных разработок ОАО ЦНИИСМ" filed Critical Закрытое Акционерное Общество "Центр перспективных разработок ОАО ЦНИИСМ"
Priority to RU2010147094/05A priority Critical patent/RU2442690C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2442690C1 publication Critical patent/RU2442690C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

FIELD: aviation and space-rocket equipment elements. ^ SUBSTANCE: invention relates to revolving grids from the compound materials with the external shell which can be applied to the products of the aviation and space-rocket equipment; the revolving grid from the compound materials is formed by the recurrent by thickness shell sidewalls layers of the intersecting helical, circular and longitudinal bands from the unidirectional threads clamped with the polymeric binder forming the spiral, circular and longitudinal cusps; the part of the cusps on the lateral and internal surfaces are connected to the profile from the woven fabric soaked with the polymeric binder; the grove depth of the profile is not less than the height of the cusp; the upper surfaces of the profile are connected to the shell from the compound materials; in the area of the profile installation between the cusps and the shell it is possible to allocate the layer from the porous material connected to the external surface of the cusps and the lateral surface of the profiles and the shell. ^ EFFECT: increase of the durability and reliability of the connection with the shell from the composite materials. ^ 1dwg, 6 dwg

Description

Изобретение относится к сетчатым оболочечным конструкциям из композиционных материалов (КМ) и может быть применено в изделиях авиационной и ракетно-космической техники.The invention relates to mesh shell structures made of composite materials (KM) and can be used in products of aviation and rocket and space technology.

К сетчатым оболочечным конструкциям на ряде конструкций необходимо крепить обшивку в виде тонкостенной оболочки из композиционных материалов. Площади наружной поверхности ребер недостаточно для надежного крепления обшивки к сетчатой структуре. Существует проблема надежного крепления обшивки к сетчатой структуре и защиты структуры от внешних ударных воздействий.On the mesh shell structures on a number of structures it is necessary to fasten the skin in the form of a thin-walled shell made of composite materials. The area of the outer surface of the ribs is not enough for reliable fastening of the skin to the mesh structure. There is a problem of securely fastening the skin to the mesh structure and protecting the structure from external impacts.

Сетчатая оболочка вращения из композиционных материалов по патенту RU №2392122, зарегистрированная 5.11.2008 г., является наиболее близкой по технической сущности к заявляемой и выбрана в качестве ближайшего аналога (прототипа).The mesh shell of rotation from composite materials according to patent RU No. 2392122, registered on 5.11.2008, is the closest in technical essence to the claimed one and is selected as the closest analogue (prototype).

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является разработка оболочки вращения из композиционных материалов, где конструкция крепления обшивки к поверхности ребер сетчатой структуры имела бы необходимую прочность и надежность.The technical problem to which the invention is directed is the development of a shell of rotation made of composite materials, where the design of the fastening of the skin to the surface of the ribs of the mesh structure would have the necessary strength and reliability.

Технический результат, который может быть достигнут при использовании изобретения, заключается в получении оболочки из композиционных материалов с достаточной прочностью и надежностью при действии эксплуатационных нагрузок, в том числе и ударных.The technical result that can be achieved using the invention is to obtain a shell of composite materials with sufficient strength and reliability under the action of operational loads, including shock.

Для решения поставленной задачи с достижением указанного результата известная сетчатая оболочка вращения из композиционных материалов, образованная из повторяющихся по толщине стенки оболочки слоев систем перекрещивающихся спиральных, кольцевых и продольных лент из однонаправленных нитей, скрепленных полимерным связующим, образующих спиральные, кольцевые и продольные ребра, согласно изобретению отличается тем, что часть ребер по боковой и внутренней поверхности соединена с профилем из тканого материала, пропитанного полимерным связующим, с глубиной паза в профиле не менее высоты ребра, а по верхней поверхности профиля соединены с обшивкой из композиционных материалов. В зоне установки профилей между ребрами и обшивкой возможно размещение прослойки из пористого материала, соединенной с наружной поверхностью ребер, боковой внутренней поверхностью профилей и обшивкой.To solve this problem with the achievement of the specified result, the well-known mesh shell of revolution made of composite materials formed from layers of systems of intersecting spiral, annular and longitudinal ribbons of unidirectional filaments, fastened with a polymeric binder, forming spiral, annular and longitudinal ribs repeated according to the wall thickness of the shell characterized in that a part of the ribs on the side and inner surface is connected to a profile of woven material impregnated with polymer with a groove depth in the profile of not less than the height of the ribs, and on the upper surface of the profile are connected to the lining of composite materials. In the zone of installation of the profiles between the ribs and the casing, it is possible to place a layer of porous material connected to the outer surface of the ribs, the side inner surface of the profiles and the casing.

Увеличение площади соединения ребер к обшивке, за счет площади верхней поверхности профилей, позволяет обеспечить достаточную прочность отрыва оболочки от ребер при эксплуатации, а боковыми и нижней поверхностями надежно скрепить профили с ребрами.The increase in the area of connection of the ribs to the casing, due to the area of the upper surface of the profiles, allows us to provide sufficient strength to tear the shell from the ribs during operation, and to securely fasten the profiles with ribs on the side and bottom surfaces.

Для увеличения площади соединения ребер с обшивкой может дополнительно крепиться наружная поверхность ребер к обшивке.To increase the area of connection of the ribs with the casing, the outer surface of the ribs can additionally be attached to the casing.

Конструктивное исполнение профилей с воздушным зазором между наружной поверхностью ребер и обшивкой в зоне профилей позволяет снизить силу ударного воздействия на ребра со стороны обшивки.The design of the profiles with an air gap between the outer surface of the ribs and the skin in the area of the profiles reduces the force of impact on the ribs from the side of the skin.

Для рассеивания энергии удара по обшивке между наружной поверхностью ребер и обшивкой в зоне профилей может располагаться прослойка из пористого материала типа пенопласта или пористой резины, соединенной с наружной поверхностью ребер, боковой поверхностью профилей и обшивкой.In order to dissipate the impact energy along the skin between the outer surface of the ribs and the skin in the profile zone, a layer of porous material such as foam or porous rubber connected to the outer surface of the ribs, the side surface of the profiles and the skin can be located.

Отличительными особенностями заявляемой сетчатой оболочки из композиционных материалов являются следующие признаки:The distinctive features of the inventive mesh shell made of composite materials are the following features:

- оболочка между пересечениями ребер содержит профили из композиционных материалов;- the shell between the intersections of the ribs contains profiles of composite materials;

- профили выполнены из тканого материала, пропитанного полимерным связующим;- profiles made of woven material impregnated with a polymer binder;

- профили соединены по внутренней поверхности с ребром, а по верхней поверхности профиля с обшивкой;- the profiles are connected along the inner surface with the rib, and on the upper surface of the profile with the casing;

- между ребрами и обшивкой возможно размещение прослойки из пористого материала, соединенной с наружной поверхностью ребер, боковой поверхностью профилей и обшивкой.- between the ribs and the casing, it is possible to place a layer of porous material connected to the outer surface of the ribs, the side surface of the profiles and the casing.

Указанные признаки являются существенными, так как каждый из них направлен на достижение заявленного технического результата в соответствии с поставленной задачей.These signs are significant, since each of them is aimed at achieving the claimed technical result in accordance with the task.

Использование совокупности существенных отличительных признаков в известном решении не обнаружено, что характеризует соответствие предложенного технического решения критерию «новизна».The use of a combination of essential distinguishing features in the known solution was not found, which characterizes the conformity of the proposed technical solution to the criterion of "novelty."

Единая совокупность новых существенных признаков с общеизвестными обеспечивает решение поставленной задачи и характеризует предложенное техническое решение существенными отличиями по сравнению с известным уровнем техники и аналогами.A single set of new essential features with the well-known provides a solution to the problem and characterizes the proposed technical solution with significant differences compared with the prior art and analogues.

Данное техническое решение является результатом научно-исследовательской работы по созданию высоконагруженных сетчатых оболочечных конструкций, надежно соединенных с обшивкой из композиционных материалов. Решение обладает неочевидностью, что свидетельствует о его соответствии критерию «изобретательский уровень».This technical solution is the result of research work on the creation of highly loaded mesh shell structures, reliably connected to the casing of composite materials. The solution has non-obviousness, which indicates its compliance with the criterion of "inventive step".

Изобретение поясняется фиг.1-5. На фиг.1 представлен общий вид заявленной сетчатой оболочки с обшивкой. На фиг.2 изображен фрагмент заявленной сетчатой оболочки с профилями из тканого материала. На фиг.3-5 представлены поперечные сечения сетчатого ребра с профилем из тканого материала, соединенным с обшивкой.The invention is illustrated in figures 1-5. Figure 1 presents a General view of the claimed mesh shell with sheathing. Figure 2 shows a fragment of the claimed mesh shell with profiles of woven material. Figures 3-5 show cross sections of a mesh rib with a woven fabric profile connected to the skin.

Заявленная сетчатая оболочка на фиг.1 содержит спиральные 1, кольцевые 2 и продольные 3 ребра, соединенные с обшивкой из композиционных материалов 4.The claimed mesh shell in figure 1 contains a spiral 1, annular 2 and longitudinal 3 ribs connected to the casing of composite materials 4.

На фиг.2 изображен фрагмент внутренней поверхности заявленной сетчатой оболочки, состоящей из пересечения спиральных 1 и кольцевых 2 ребер, а также часть ребер по боковой и наружной поверхности, соединенных с профилем из тканого материала 5, пропитанного полимерным связующим, с глубиной паза в профиле не менее высоты ребра.Figure 2 shows a fragment of the inner surface of the claimed mesh shell, consisting of the intersection of spiral 1 and annular 2 ribs, as well as part of the ribs on the side and outer surface connected to the profile of woven material 5, impregnated with a polymer binder, with a groove depth in the profile not less than the height of the ribs.

На фиг.3 изображен профиль поперечного сечения ребра 1 сетчатой структуры, а также боковые 8 и нижняя 9 поверхности ребра, соединенные с внутренней частью 8 и 9 профиля из тканого материала 5, при этом верхняя поверхность профиля 10 соединена с обшивкой 4. Наружная поверхность ребра 11 также соединена с обшивкой 4.Figure 3 shows the cross-sectional profile of the ribs 1 of the mesh structure, as well as the lateral 8 and lower 9 of the surface of the ribs connected to the inner part 8 and 9 of the profile of woven material 5, while the upper surface of the profile 10 is connected to the casing 4. The outer surface of the ribs 11 is also connected to the skin 4.

На фиг.4 изображен профиль поперечного сечения ребра 1 сетчатой структуры с внутренней частью 8 и 9 профиля из тканого материала 5, частично соединенной с боковыми 8 и нижней 9 поверхностью ребра, а верхняя поверхность профиля 10 соединена с обшивкой 4, при таком соединении между ребром и обшивкой образуется воздушная прослойка 6.Figure 4 shows the cross-sectional profile of the ribs 1 of the mesh structure with the inner part 8 and 9 of the profile of woven material 5, partially connected with the side 8 and bottom 9 of the rib, and the upper surface of the profile 10 is connected to the casing 4, with this connection between the rib and skin forms an air gap 6.

На фиг.5 изображен профиль поперечного сечения ребра 1 сетчатой структуры, а между наружной поверхностью ребра 11 и обшивкой 4 имеется прослойка из пористого материала 7, соединенная с наружной поверхностью ребра 11, внутренней боковой поверхностью 12 профиля из тканого материала 5 и обшивкой 4.Figure 5 shows the cross-sectional profile of the rib 1 of the mesh structure, and between the outer surface of the ribs 11 and the sheathing 4 there is a layer of porous material 7 connected to the outer surface of the ribs 11, the inner side surface 12 of the profile of woven material 5 and the sheathing 4.

Предложенное изобретение может быть реализовано на стандартном оборудовании с использованием метода автоматизированной намотки по известным технологиям. Соединение профилей с ребрами, обшивкой и прослойками может осуществляться как при помощи специальных клеев, так и за счет клеящих свойств связующих ребер, профилей, обшивки и прослойки. Количество профилей, количество и материал слоев в профилях, площадь приклейки профилей к обшивке определяются специальным расчетом в зависимости от действующих на конструкцию нагрузок.The proposed invention can be implemented on standard equipment using the automated winding method using known technologies. The connection of profiles with ribs, lining and interlayers can be carried out using special adhesives, as well as due to the adhesive properties of the connecting ribs, profiles, lining and interlayer. The number of profiles, the number and material of layers in the profiles, the area of gluing the profiles to the casing are determined by a special calculation depending on the loads acting on the structure.

Предлагаемая сетчатая оболочка с обшивкой из композиционных материалов с предложенными профилями успешно прошла испытания на модельных конструкциях.The proposed mesh shell with a lining made of composite materials with the proposed profiles has successfully passed tests on model structures.

Claims (2)

1. Сетчатая оболочка вращения из композиционных материалов, образованная из повторяющихся по толщине стенки оболочки слоев систем перекрещивающихся спиральных, кольцевых и продольных лент из однонаправленных нитей, скрепленных полимерным связующим, образующих спиральные, кольцевые и продольные ребра, отличающаяся тем, что часть ребер по боковой и внутренней поверхности соединена с профилем из тканого материала, пропитанного полимерным связующим, с глубиной паза в профиле не менее высоты ребра, а верхние поверхности профилей соединены с обшивкой из композиционных материалов.1. A mesh shell of revolution made of composite materials, formed from layers of systems of intersecting spiral, annular and longitudinal ribbons of unidirectional filaments, fastened with a polymeric binder, forming spiral, annular and longitudinal ribs that are repeated along the wall thickness of the shell, characterized in that the part of the ribs is lateral and the inner surface is connected to the profile of a woven material impregnated with a polymer binder, with a groove depth in the profile of not less than the height of the ribs, and the upper surfaces of the profiles are connected with a covering from composite materials. 2. Оболочка по п.1, отличающаяся тем, что в зоне установки профилей между ребрами и обшивкой имеется прослойка из пористого материала, соединенная с наружной поверхностью ребер, боковой поверхностью профилей и обшивкой. 2. The shell according to claim 1, characterized in that in the zone of installation of the profiles between the ribs and the casing there is a layer of porous material connected to the outer surface of the ribs, the side surface of the profiles and the casing.
RU2010147094/05A 2010-11-19 2010-11-19 Revolving grid from compound materials RU2442690C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010147094/05A RU2442690C1 (en) 2010-11-19 2010-11-19 Revolving grid from compound materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010147094/05A RU2442690C1 (en) 2010-11-19 2010-11-19 Revolving grid from compound materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2442690C1 true RU2442690C1 (en) 2012-02-20

Family

ID=45854570

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010147094/05A RU2442690C1 (en) 2010-11-19 2010-11-19 Revolving grid from compound materials

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2442690C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
RU2628416C1 (en) * 2016-11-14 2017-08-16 Акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения Wing and fin panel or operation of air vehicle from layer composite materials
RU2632011C2 (en) * 2016-02-01 2017-10-02 Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения Supporting rod structure made of composite materials and method of its manufacture
RU2765630C1 (en) * 2020-11-24 2022-02-01 Акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения Structural mesh shell made of composite materials with metal skin and method for manufacture thereof
RU209465U1 (en) * 2021-09-28 2022-03-16 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") Composite vehicle compartment shell

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
RU2632011C2 (en) * 2016-02-01 2017-10-02 Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения Supporting rod structure made of composite materials and method of its manufacture
RU2628416C1 (en) * 2016-11-14 2017-08-16 Акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения Wing and fin panel or operation of air vehicle from layer composite materials
RU2765630C1 (en) * 2020-11-24 2022-02-01 Акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения Structural mesh shell made of composite materials with metal skin and method for manufacture thereof
RU209465U1 (en) * 2021-09-28 2022-03-16 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") Composite vehicle compartment shell

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2442690C1 (en) Revolving grid from compound materials
RU2384460C2 (en) Meshed cover in the form of rotation body from composite materials
RU2312790C1 (en) Method of manufacture of aircraft airframe components from polymer composite materials and mandrel for realization of this method
RU2518519C2 (en) Panel of laminar composites
RU2350818C2 (en) Adaptor in form of mesh shell of revolution of conic shape out of polymer composite material
EA036877B1 (en) Improved building wall or roof system comprising fibrous insulation
JP2014181493A (en) Support frame fixing structure
US9567754B2 (en) Flooring assembly with heat dissipation layer
CN204844992U (en) Metal decking honeycomb sandwich structure on glass fabric width limit
RU2348570C1 (en) Method of making aircraft engine air intake from laminar composite materials and aircraft engine air intake
RU2017118488A (en) COMPOSITE PANEL WITH A CELLULAR THERMORACTIVE MATRIX, METHOD OF MANUFACTURE AND STRUCTURE FOR COVERING THE WALL, FORMED BY THE CONNECTION OF PANELS
RU2601972C1 (en) Method of producing aircraft compartment in the form of shell of cellular structure revolution and aircraft compartment in the form of shell of cellular structure revolution
KR100985569B1 (en) PE Composite Fiber Reinforcing Panel including Safety Belt, Manufacturing Method and Concrete Structure Reinforcing Method using thereof
KR100913408B1 (en) Deflating-functional waterproof sheet and deflating-functional waterproofing method
CN213442947U (en) Floating floor structure with surface wear-resistant layer
KR100985563B1 (en) PP Composite Fiber Reinforcing Panel including Safety Belt, Manufacturing Method and Concrete Structure Reinforcing Method using thereof
DE102014013773A1 (en) Aluminum foam objects
KR102147477B1 (en) multipurpose panel for loading structure
FI80939B (en) Arrangement designed to fix a corrugated/sectional outer roof covering onto an underlying roof construction, and outer roof construction
RU2560768C1 (en) Enclosure out of composite materials
RU2686365C1 (en) Shell from composite materials
CN209082757U (en) A kind of novel and multifunctional combined wall being modified as filler with red mud
KR20210129491A (en) Waterproof construction method
JP6863793B2 (en) Reinforcement members for ships, reinforcement structures for ships and reinforcement methods for ships
RU2765630C1 (en) Structural mesh shell made of composite materials with metal skin and method for manufacture thereof