RU2767402C1

RU2767402C1 - Aircraft protective panel

Info

Publication number: RU2767402C1
Application number: RU2021113315A
Authority: RU
Inventors: Александр Анатольевич Дергачёв; Валерий Владимирович Шевченко; Сергей Александрович Шестаков; Михаил Владимирович Белов
Original assignee: Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации
Priority date: 2021-05-11
Filing date: 2021-05-11
Publication date: 2022-03-17

Abstract

FIELD: aerospace technology.

SUBSTANCE: invention relates to rocket and space technology, namely to protective elements. The protective panel of the aircraft consists of tiles rigidly fixed on the outer surface of the aircraft with the formation of an external outline of the aircraft, and a thermal insulation coating. The thermal insulation coating is placed between the tiles and the outer surface of the aircraft. The tiles are made in the form of elongated plates. Each plate is made with a cross-section in the form of a parallelogram. The plates are arranged on the surface of the aircraft sequentially so that the side faces of adjacent plates are parallel to each other, with the formation of a gap equal to the relative temperature expansion of the plates. In the central part, a number of holes are made along the plate, one of which is round with flanging, and the rest are oval. The length of the oval holes is equal to the sum of the width of the hole and the length of the thermal expansion of the plate material from the central hole to the oval. The plates are fixed to the outer surface with screws. Oval holes are provided with overlapping washers installed between the outer surface of the aircraft and the plates.

EFFECT: simplification of the design is achieved.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно к конструктивным элементам, общих для фюзеляжа, крыльев, стабилизаторов.The invention relates to rocket and space technology, namely to structural elements common to the fuselage, wings, stabilizers.

Известно техническое решение, заключающееся в установке теплозащитных плиток на внешнюю поверхность летательного аппарата (см. «Техническая информация ЦАГИ», ОНТИ, 1984, №23, с. 12, рис. 36), которое и было принято авторами за ближайший аналог.A technical solution is known, which consists in installing heat-shielding tiles on the outer surface of the aircraft (see TsAGI Technical Information, ONTI, 1984, No. 23, p. 12, Fig. 36), which was taken by the authors as the closest analogue.

Указанное техническое решение состоит в том, что защитная панель изготавливается из отдельных плиток, закрепляемых на внешней поверхности летательного аппарата механическим способом с помощью гибких крепежных штырей, установленных на шарнирах, что обеспечивает компенсацию теплового расширения плитки. При этом каждая плитка изготавливается индивидуально. Собранные на обшивке плитки создают вместе внешний обвод летательного аппарата. Плитки изготовлены из неметаллического материала (керамики).Said technical solution consists in the fact that the protective panel is made of separate tiles mechanically fixed on the outer surface of the aircraft using flexible fastening pins mounted on hinges, which provides compensation for the thermal expansion of the tiles. Moreover, each tile is made individually. The tiles assembled on the skin create together the outer contour of the aircraft. Tiles are made of non-metallic material (ceramics).

Недостатком данного технического решения является крепление плиток с помощью гибких стержней, что снижает надежность конструкции. Плитки требуют индивидуального изготовления, так как имеют различный внешний контур. Это повышает требования к точности оборудования в целях обеспечения гладкого внешнего обвода летательного аппарата. Кроме того, такой способ изготовления обладает высокой трудоемкостью.The disadvantage of this technical solution is the fastening of the tiles using flexible rods, which reduces the reliability of the structure. Tiles require individual manufacturing, as they have a different external contour. This increases the requirements for equipment accuracy in order to ensure a smooth outer contour of the aircraft. In addition, this manufacturing method is highly labor intensive.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является упрощение конструкции и технологии изготовления защитной панели летательного аппарата при повышении ее надежности.The technical result of the invention is to simplify the design and manufacturing technology of the protective panel of the aircraft while increasing its reliability.

Указанный технический результат достигается тем, что защитная панель летательного аппарата состоит из плиток, жестко закрепляемых на внешней поверхности летательного аппарата с образованием внешнего обвода летательного аппарата. При этом между плитками и поверхностью летательного аппарата размещено теплоизоляционное покрытие. Плитки выполнены в виде вытянутых пластин с поперечным сечением в виде параллелограмма и расположены на поверхности последовательно с образованием зазора, равного относительному температурному расширению пластин. В центральной части вдоль каждой пластины выполнен ряд отверстий, одно из которых круглое и имеет отбортовку, а остальные овальные. Длина овальных отверстий равна сумме ширины отверстия и длины температурного расширения материала пластины от центрального отверстия до данного овального. Пластины закреплены на внешней поверхности летательного аппарата при помощи винтов, которые установлены в отверстиях. Овальные отверстия снабжены перекрывающими их шайбами, которые установлены между внешней поверхностью летательного аппарата и пластинами. Плитки выполняются из жаростойкого сплава, обладающего стойкостью против химического разрушения поверхности в газовых средах при температурах до 1200°С.The specified technical result is achieved by the fact that the protective panel of the aircraft consists of tiles rigidly fixed on the outer surface of the aircraft with the formation of the outer contour of the aircraft. At the same time, a heat-insulating coating is placed between the tiles and the surface of the aircraft. The tiles are made in the form of elongated plates with a cross section in the form of a parallelogram and are arranged sequentially on the surface with the formation of a gap equal to the relative thermal expansion of the plates. In the central part, along each plate, a number of holes are made, one of which is round and has a flange, and the rest are oval. The length of the oval holes is equal to the sum of the width of the hole and the length of the thermal expansion of the plate material from the central hole to the given oval hole. The plates are fixed on the outer surface of the aircraft with screws that are installed in the holes. The oval holes are provided with washers covering them, which are installed between the outer surface of the aircraft and the plates. Tiles are made of a heat-resistant alloy that is resistant to chemical destruction of the surface in gaseous media at temperatures up to 1200°C.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1-3 представлен общий вид защитной панели летательного аппарата и сечение по отдельным элементам.The essence of the invention is illustrated by drawings, where in Fig. 1-3 shows a general view of the protective panel of the aircraft and a section through the individual elements.

На фиг. 1-3 указаны позиции в следующем порядке:In FIG. Items 1-3 are listed in the following order:

1 - плитка;1 - tile;

2 - внешняя поверхность летательного аппарата;2 - the outer surface of the aircraft;

3 - теплоизоляционное покрытие;3 - heat-insulating coating;

4 - пластина4 - plate

5 - зазор;5 - gap;

6 - отверстие;6 - hole;

7 - отверстие;7 - hole;

8 - отбортовка;8 - flanging;

9 - винт; 10 - шайба.9 - screw; 10 - puck.

Защитная панель изготавливается из плиток 1, жестко закрепляемых на внешней поверхности летательного аппарата 2. Между плитками 1 и поверхностью летательного аппарата 2 размещено теплоизоляционное покрытие 3. Плитки 1 выполнены в виде вытянутых пластин 4 с поперечным сечением в виде параллелограмма и расположены на поверхности последовательно с образованием зазора 5, равного относительному температурному расширению пластин 4. В центральной части вдоль каждой пластины 4 выполнен ряд отверстий 6, 7. Одно отверстие 7 круглое и имеет отбортовку 8, а остальные отверстия 6 овальные. Длина овальных отверстий 6 равна сумме ширины отверстия 6 и длины температурного расширения материала пластины 4 от центрального отверстия 7 до данного овального. Пластины 4 закреплены на внешней поверхности летательного аппарата 2 при помощи винтов 9, которые установлены в отверстиях 6, 7. Овальные отверстия 6 снабжены перекрывающими их шайбами 10, которые установлены между внешней поверхностью летательного аппарата 2 и пластинами 4.The protective panel is made of tiles 1 rigidly fixed on the outer surface of the aircraft 2. A heat-insulating coating 3 is placed between the tiles 1 and the surface of the aircraft 2. The tiles 1 are made in the form of elongated plates 4 with a cross section in the form of a parallelogram and are located on the surface in series with the formation a gap 5 equal to the relative thermal expansion of the plates 4. In the central part along each plate 4 a row of holes 6, 7 is made. One hole 7 is round and has a flange 8, and the remaining holes 6 are oval. The length of the oval holes 6 is equal to the sum of the width of the hole 6 and the length of the thermal expansion of the plate material 4 from the central hole 7 to this oval one. The plates 4 are fixed on the outer surface of the aircraft 2 by means of screws 9, which are installed in the holes 6, 7. The oval holes 6 are provided with washers 10 blocking them, which are installed between the outer surface of the aircraft 2 and the plates 4.

Защитная панель работает следующим образом. В процессе полета защитная панель воспринимает тепловые нагрузки, при этом компенсация теплового расширение каждой пластины 1 без изменения геометрии обвода летательного аппарата обеспечивается зазором 5, и овальными отверстиями 6. Наклон зазора 5 к внешнему обводу летательного аппарата препятствует проникновению потока газа под плитки 1. Шайбы 10 препятствуют проникновению газа в овальное отверстие. Теплоизоляционное покрытие 3 уменьшает тепловые потоки, идущие во внутреннюю часть летательного аппарата.The protective panel works as follows. During the flight, the protective panel perceives thermal loads, while compensation for thermal expansion of each plate 1 without changing the geometry of the bypass of the aircraft is provided by gap 5, and oval holes 6. The inclination of the gap 5 to the outer bypass of the aircraft prevents the penetration of the gas flow under the tiles 1. Washers 10 prevent the penetration of gas into the foramen ovale. The heat-insulating coating 3 reduces the heat fluxes going into the interior of the aircraft.

Предложенное техническое решение позволяет упростить конструкцию защитной панели летательного аппарата и повысить ее надежность.The proposed technical solution makes it possible to simplify the design of the protective panel of the aircraft and increase its reliability.

Claims

1. The protective panel of the aircraft, consisting of tiles rigidly fixed on the outer surface of the aircraft with the formation of the outer contour of the aircraft, and a heat-insulating coating placed between the tiles and the outer surface of the aircraft, characterized in that the tiles are made in the form of elongated plates, each the plate is made with a cross section in the form of a parallelogram, the plates are placed on the surface of the aircraft in series so that the side faces of adjacent plates are parallel to each other, with the formation of a gap equal to the relative thermal expansion of the plates, in the central part along the plate a number of holes are made, one of which is round with a flange, and the rest are oval with a length equal to the sum of the width of the hole and the length of the thermal expansion of the plate material from the central hole to the oval one, the plates are fixed on the outer surface with screws that are installed in the holes, and ov The al openings are provided with washers blocking them, installed between the outer surface of the aircraft and the plates.

2. The protective panel of the aircraft according to claim 1, characterized in that the tiles are made of a heat-resistant alloy that is resistant to chemical destruction of the surface in gaseous media at temperatures up to 1200°C.