RU2621925C1

RU2621925C1 - Outer wing joint with aircraft center section

Info

Publication number: RU2621925C1
Application number: RU2016102919A
Authority: RU
Inventors: Юрий Васильевич Смоков; Игорь Александрович Волгарев; Татьяна Михайловна Кошелева; Геннадий Васильевич Кислый
Priority date: 2016-01-28
Filing date: 2016-01-28
Publication date: 2017-06-08

Abstract

FIELD: aviation.

SUBSTANCE: aircraft wing consists of the center section and two outer wings. The center section box is formed by upper and lower panels, front and rear spars, ribs. The outer wing part box is made from the upper and lower panels, front and rear spars and the set of ribs. The mating rib is mounted at the end face of the outer wing, which has the upper boom, the lower boom and the wall with racks. The mating rib is mounted at the end face of the outer wing part. The joint of the outer wing part upper panels and the center section is made with offset from the mating rib plane to the of center section. The upper panels of the outer wing are mounted on the upper boom of the mating rib. The joint of the outer wing part upper panels and the center section is made using the milled flange units with wells on the outer wing upper panels.

EFFECT: reduction of the connecting parts and fasteners amount.

3 dwg

Description

Изобретение относится к области авиастроения, а именно к конструкции самолетов, касается конструкции стыка консоли крыла с центропланом самолета.The invention relates to the field of aircraft construction, namely to the design of aircraft, for the design of the junction of the wing console with the center section of the aircraft.

Известно устройство соединения консолей крыла и центроплана по патенту RU №2556268 C1, МПК В64С 1/26. В данной публикации раскрывается соединение консолей крыла и центроплана самолета, в котором консоль крыла выполнена с верхними и нижними панелями, а центроплан выполнен в виде коробчатой конструкции, содержит стенки бортовых нервюр, верхнюю и нижнюю панели, при этом верхние и нижние панели центроплана соединены соответственно с верхними и нижними панелями консоли крыла посредством верхних и нижних внешних и внутренних накладок, причем: в первом варианте прокладки установлены между верхней внутренней накладкой и верхней панелью центроплана, во втором варианте прокладки установлены между верхней внешней накладкой и верхней панелью центроплана.A device for connecting wing consoles and center wing according to patent RU No. 2556268 C1, IPC ВСС 1/26. This publication discloses the connection of the wing consoles and the center section of the aircraft, in which the wing console is made with upper and lower panels, and the center section is made in the form of a box-like structure, contains side rib walls, upper and lower panels, while the upper and lower panels of the center section are connected respectively to the upper and lower panels of the wing console by means of the upper and lower external and internal plates, and: in the first embodiment, gaskets are installed between the upper internal plate and the upper panel plan, in the second embodiment, spacers are mounted between the top outer plate and the top of center panel.

Недостатками устройства являются значительные затраты времени при подборе и подгонке прокладок и, как следствие, увеличенный цикл сборки.The disadvantages of the device are significant time spent on the selection and fitting of gaskets and, as a consequence, the increased assembly cycle.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является патент US №2012/0286090 А1, в котором приводится способ соединения фюзеляжа с крылом, характеризующийся тем, что торцевая нервюра коробчатого центроплана, расположенная на поверхности фюзеляжа, обеспечивает стыковку консоли крыла с центропланом по всему контуру. Нижние панели стыкуются на тавровом нижнем поясе нервюры. Верхняя панель отъемной части крыла и верхняя панель центроплана состыкованы кронштейнами, установленными на наружной и внутренней поверхностях верхней панели консоли крыла и верхней панели центроплана крыла. Кронштейны соединены между собой в поперечном направлении через нервюру, продлевающую фюзеляж, болтами, в целях передачи механических напряжений.The closest technical solution, selected as a prototype, is US patent No. 2012/0286090 A1, which provides a method for connecting the fuselage to the wing, characterized in that the end rib of the box center section located on the surface of the fuselage ensures docking of the wing console with the center section throughout contour. The lower panels are joined on the T-shaped lower belt of the ribs. The upper panel of the detachable part of the wing and the upper panel of the center section are joined by brackets installed on the outer and inner surfaces of the upper panel of the wing console and the upper panel of the wing center section. The brackets are connected to each other in the transverse direction through the rib extending the fuselage, bolts, in order to transfer mechanical stresses.

Недостатками известного технического решения является большое количество стыковочных кронштейнов и соединительного крепежа, что приводит к повышенной массе конструкции, высокой трудоемкости при изготовлении деталей и стыковке.The disadvantages of the known technical solution is the large number of docking brackets and connecting fasteners, which leads to increased mass of the structure, high complexity in the manufacture of parts and docking.

Технический результат заявленного изобретения заключается в уменьшении трудоемкости и времени стыковки частей крыла, уменьшении количества стыковочных деталей и крепежа, снижении массы конструкции.The technical result of the claimed invention is to reduce the complexity and time of joining parts of the wing, reducing the number of connecting parts and fasteners, reducing the weight of the structure.

Указанный технический результат достигается тем, что консоль крыла выполнена в виде коробчатой конструкции, имеющая стыковочную нервюру, установленную на торце консольной части крыла. Центроплан коробчатой конструкции не имеет стыковочной нервюры. Стыковочная нервюра, установленная на торце консольной части крыла, обеспечивает стыковку нижних панелей на тавровом нижнем поясе нервюры. Стыковка стенок лонжеронов выполнена на тавровых стойках нервюры с прокладками по стенкам лонжеронов центроплана. Стык верхних панелей консольной части крыла и центроплана выполнен со смещением от плоскости стыковочной нервюры в сторону центроплана. Стыковка верхних панелей консольной части крыла и центроплана выполнена при помощи фрезерованных фланцевых узлов с колодцами, выполненными зацело с верхними фрезерованными панелями или цельнофрезерованных фланцевых узлов с колодцами, установленных на верхних панелях. Торцы колодцев центроплана и консоли крыла стыкуются болтами. Колодцы закрыты съемной лентой, которая защищает их от влаги и внешних воздействий.The specified technical result is achieved by the fact that the wing console is made in the form of a box-shaped structure having a connecting rib mounted at the end of the wing console portion. The center section of the box construction does not have a docking rib. A docking rib mounted on the end face of the cantilever part of the wing provides docking of the lower panels on the T-shaped lower belt of the rib. The joining of the walls of the side members is made on the T-pillars of the ribs with gaskets along the walls of the side members of the center section. The joint of the upper panels of the cantilever part of the wing and the center section is made with an offset from the plane of the connecting rib towards the center section. Docking of the upper panels of the cantilever part of the wing and the center section is performed using milled flange assemblies with wells made integrally with the upper milled panels or all-milled flange assemblies with wells installed on the upper panels. The ends of the center section wells and wing consoles are joined by bolts. The wells are closed with a removable tape that protects them from moisture and external influences.

По сравнению с известными стыками консоли крыла и центроплана заявленный стык отличается меньшим количеством деталей и крепежа, отсутствием подгонки деталей при стыковке, уменьшенным циклом сборки и меньшими трудозатратами. Имеется компенсация погрешностей в вертикальном направлении по контуру панелей консоли крыла и центроплана. При этом обеспечивается прочность и надежность стыка.Compared with the known joints of the wing console and center wing, the claimed joint is characterized by fewer parts and fasteners, the absence of fitting parts during docking, a reduced assembly cycle and less labor costs. There is a compensation of errors in the vertical direction along the contour of the wing console and center section panels. This ensures the strength and reliability of the joint.

Предлагаемая конструкция стыка дает возможность упростить и облегчить стыковку агрегатов, что снижает трудоемкость работ при стыковке консолей крыла с центропланом.The proposed design of the joint makes it possible to simplify and facilitate the docking of units, which reduces the complexity of the work when docking the wing consoles with the center section.

В приведенном описании представлено соединение только правой консольной части крыла и центроплана, а соединение левой консольной части крыла и центроплана является зеркальным отражением относительно продольной плоскости симметрии самолета, т.е. описание конструкции стыка левой консольной части крыла будет аналогично представленному описанию.In the above description, the connection is only of the right cantilever part of the wing and the center section, and the connection of the left cantilever part of the wing and center section is a mirror image relative to the longitudinal plane of symmetry of the aircraft, i.e. the description of the joint design of the left cantilever part of the wing will be similar to the description presented.

Таким образом, заявляемый стык консоли крыла с центропланом самолета соответствует критерию изобретения «новизна». Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими защищенными патентами техническими решениями в данной области техники, не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень». Заявляемое решение пригодно к осуществлению промышленным путем.Thus, the claimed junction of the wing console with the center section of the aircraft meets the criteria of the invention of "novelty." Comparison of the claimed solution not only with the prototype, but also with other technical solutions protected by patents in this technical field, did not allow to reveal in them the features that distinguish the claimed solution from the prototype, which allows us to conclude that the criterion is “inventive step”. The inventive solution is suitable for industrial implementation.

Сущность изобретения поясняется нижеследующим описанием и чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид крыла самолета, на фиг. 2 показано поперечное сечение стыка правой консоли крыла с центропланом (по направлению полета), а на фиг. 3 представлен стык лонжеронов консольной части крыла и центроплана (для заднего лонжерона).The invention is illustrated by the following description and drawings, where in FIG. 1 shows a general view of an airplane wing; FIG. 2 shows a cross section of the junction of the right wing console with the center wing (in the direction of flight), and in FIG. Figure 3 shows the joint of the side members of the cantilever part of the wing and the center section (for the rear side member).

Крыло самолета состоит из центроплана 1 и двух консолей крыла 2. Кессон центроплана 1 образован верхними 3 и нижними 4 панелями, передним 5 и задним 6 лонжеронами, нервюрами. Стыковочные нервюры отсутствуют. Кессон консольной части крыла 2 состоит из верхних 7 и нижних 8 панелей, переднего 9 и заднего 10 лонжеронов и набора нервюр. На торце консоли крыла 2 установлена стыковочная нервюра.The wing of the aircraft consists of a center section 1 and two wing consoles 2. The center section box 1 is formed by the upper 3 and lower 4 panels, the front 5 and rear 6 spars, ribs. Docking ribs are missing. The caisson of the console part of wing 2 consists of the upper 7 and lower 8 panels, the front 9 and the rear 10 side members and a set of ribs. At the end of the wing console 2, a docking rib is installed.

Стыковочная нервюра консольной части крыла 2 имеет верхний пояс 11, нижний пояс 12 и стенку 13 со стойками.The connecting rib of the cantilever part of the wing 2 has an upper belt 11, a lower belt 12 and a wall 13 with uprights.

Стык верхних панелей 7 консольной части крыла с верхними панелями 3 центроплана - фланцевый со стыковочными колодцами по всей кромке верхних панелей. Для обеспечения совпадения сопрягаемых поверхностей выполняется фрезерование в разделочных стендах центроплана и консолей крыла стыковочных фланцев по плоскости фланцев. Стыковые болты установлены в пазы колодцев панелей. Для предохранения от попадания влаги колодцы закрыты перекрывной съемной лентой 14.The joint of the upper panels 7 of the wing console with the upper panels 3 of the center section is flanged with connecting wells along the entire edge of the upper panels. To ensure the matching of the mating surfaces, milling is performed in the cutting stands of the center section and wing consoles of the connecting flanges along the plane of the flanges. Butt bolts are installed in the grooves of the well panels. To protect against moisture, the wells are closed with a removable overlap tape 14.

Нижние панели 8 консольной части крыла 2 и нижние панели 4 центроплана 1 перестыкованы по нижнему поясу 12 таврового сечения стыковочной нервюры и наружной накладке 15 многорядным болтовым соединением.The lower panels 8 of the cantilevered part of the wing 2 and the lower panels 4 of the center section 1 are rejoined along the lower belt 12 of the T-section of the connecting rib and the outer lining 15 by a multi-row bolted connection.

Стенка заднего лонжерона 10 правой консольной части крыла 2 стыкуется со стенкой заднего лонжерона 6 центроплана 1 болтами через торцевую стойку 16 таврового сечения, закрепленной на стенках лонжеронов. Аналогично выполнена стыковка стенки переднего лонжерона 9 левой консольной части крыла со стенкой переднего лонжерона 5 центроплана 1.The wall of the rear spar 10 of the right cantilever part of the wing 2 is joined with the wall of the rear spar 6 of the center section 1 by bolts through the end stand 16 of the T-section mounted on the walls of the spars. Similarly, the docking of the wall of the front spar 9 of the left cantilever part of the wing with the wall of the front spar 5 of the center section 1 is made.

Стыковку центроплана 1 с консолью крыла 2 осуществляют следующим образом. Консоль крыла 2 подводят к центроплану 1 сбоку и сверху, обеспечивают прилегание нижней поверхности нижнего таврового пояса 12 стыковочной нервюры консоли с верхней поверхностью нижних панелей 4 центроплана 1. Снаружи стык нижних панелей 8 консольной части крыла 2 и нижних панелей 4 центроплана 1 перекрывается накладкой 15. Стыковка нижних панелей 6 и 7 производится несколькими рядами болтов. Стыковка верхних панелей 3 и 7 выполняется одним рядом горизонтально установленных в колодцах болтов. Стык верхних панелей консольной части крыла и центроплана закрыт съемной лентой 14. Стыковка стенок лонжеронов консоли крыла 2 и центроплана 1 выполняется с помощью стоек торцевой нервюры. Торцевая стойка 16 на переднем и заднем лонжеронах устанавливается по стенке лонжерона и по стенке торцевой нервюры при сборке консоли крыла. При стыковке консоли 2 и центроплана 1 устанавливаются компенсирующие прокладки между полками торцевых стоек и стенками лонжеронов центроплана.The docking of the center section 1 with the wing console 2 is as follows. The wing console 2 is led to the center wing 1 side and top, ensure that the lower surface of the lower T-belt 12 of the connecting rib of the console is fitted with the upper surface of the lower panels 4 of the central wing 1. Outside, the joint of the lower panels 8 of the console part of the wing 2 and the lower panels 4 of the central wing 1 is overlapped by a cover plate 15. The docking of the lower panels 6 and 7 is made by several rows of bolts. Docking of the upper panels 3 and 7 is performed by one row of bolts horizontally installed in the wells. The joint of the upper panels of the cantilever part of the wing and the center section is closed by a removable tape 14. The joining of the walls of the side members of the wing console 2 and the center section 1 is performed using the struts of the end rib. The end stand 16 on the front and rear side members is installed along the side member wall and along the end rib wall when assembling the wing console. When docking the console 2 and the center section 1, compensating gaskets are installed between the shelves of the end racks and the walls of the side members of the center section.

Благодаря такому выполнению стыковки консольной части крыла и центроплана уменьшено количество стыковочных деталей и крепежа, вследствие чего снижены трудозатраты, сокращен цикл сборки стыка консоли крыла с центропланом. Масса конструкции минимальна.Due to such a docking of the cantilever part of the wing and the center section, the number of docking parts and fasteners is reduced, as a result of which labor costs are reduced, the assembly cycle of the joint of the wing console with the center section is reduced. The weight of the structure is minimal.

Выпущены рабочие чертежи.Working drawings issued.

Claims

The junction of the wing console with the center section of the aircraft, containing the connecting rib, the lower panels of which are inferior to the lower panels of the console part of the wing and the center section, at the junction of the lower panels there is a docking pad installed on the outside, characterized in that the connecting rib is installed at the end of the console part of the wing, and the joint of the upper panels the console part of the wing and the center section is offset from the plane of the connecting rib towards the center section, with the upper panels of the console part of the wing fixed to the upper belt butt cure of the rib, and the joint of the upper panels of the cantilever part of the wing and the center section is made using milled flange assemblies with wells, which are available in the design of the upper panels of the cantilever part of the wing.