Силовая балка летательного аппарата

Полезная модель относится к высоконагруженным конструкциям из композиционных материалов и может использоваться в области авиастроения и космической техники, в частности, в качестве силовой балки, поддерживающей настил пола или других элементов конструкции летательного аппарата. Упрощение конструкции силовой балки без ухудшения ее прочностных характеристик достигается за счет того, что в силовой балке летательного аппарата, содержащей базовую профилированную деталь из композитного материала, снабженную снаружи оболочкой из волокнистого материала, базовая профилированная деталь выполнена монолитной из углепластика, а оболочка включает в себя слои стекловолокна. При этом силовая балка летательного аппарата в углепластике монолитной базовой профилированной детали или в оболочке может содержать армирующий нановолоконный наполнитель.

Полезная модель относится к высоконагруженным конструкциям из композиционных материалов и может использоваться в области авиастроения и космической техники, в частности, в качестве силовой балки, поддерживающей настил пола или других элементов конструкции летательного аппарата.

Известна силовая балка летательного аппарата, поддерживающая настил пола летательного аппарата, выполненная в виде металлической профилированной детали (см. публ. РСТ WO 2007/036508, МПК В64С 1/18, опубл. 2007.04.05). Недостатками известной балки являются ее невысокая коррозионная устойчивость в виду того, что используемые в конструкциях летательных аппаратов легкие металлы, например, алюминий, в процессе эксплуатации, особенно при контакте с другими металлическими элементами, могут подвергаться коррозии.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является силовая балка летательного аппарата, содержащая базовую профилированную деталь из слоистого композитного материала, снабженную снаружи оболочкой из волокнистого материала (см. публ. РСТ WO 2006/136560, МПК В64С 1/06, опубл. 2006.12.28). В известной балке базовая профилированная деталь изготавливается из слоистого композитного материала, и такое выполнение требует при ее формировании последовательного и трудоемкого нанесения таких слоев. В виду этого, к недостаткам известной балки можно отнести сложность конструкции и, соответственно, большую трудоемкость ее изготовления, что неизбежно обуславливает высокую стоимость балки.

Предлагаемая полезная модель направлена на решение задачи, состоящей в упрощении конструкции силовой балки без ухудшения ее прочностных характеристик.

Данная задача решается тем, что в силовой балке летательного аппарата, содержащей базовую профилированную деталь из композитного материала, снабженную снаружи оболочкой из волокнистого материала, базовая профилированная деталь выполнена монолитной из углепластика, а оболочка включает в себя слои стекловолокна.

При этом силовая балка летательного аппарата в углепластике монолитной базовой профилированной детали или в оболочке может содержать армирующий нановолоконный наполнитель.

Выполнение базовой профилированной детали монолитной из углепластика позволяет существенно упростить ее конструкцию и снизить трудоемкость изготовления за счет того, что монолитную деталь можно быстро изготовить в ходе одной технологической операции с использованием одной прессформы.

Наличие в оболочке слоев стекловолокна позволяет улучшить прочностные характеристики силовой балки в целом.

Наличие в углепластике монолитной базовой профилированной детали или в оболочке армирующего нановолоконного наполнителя также позволяет улучшить прочностные характеристики силовой балки в целом. Нановолоконный наполнитель может содержаться в связующем или непосредственно среди волокон. Технология изготовления композитных изделий с нановолконным наполнителем с целью улучшения прочностных характеристик известна (см., например, патент РФ на изобретение 2381132, МПК В32В 15/02, публ. 02.02.2020).

На чертеже представлена предлагаемая силовая балка летательного аппарата.

Силовая балка летательного аппарата содержит базовую профилированную деталь из композитного материала, например, в виде швеллера 1, выполненную монолитной из углепластика. Снаружи швеллера 1 имеется оболочка 2, которая включает в себя слои стекловолокна, обычно пропитанные связующим. В углепластике монолитной базовой профилированной детали может содержаться армирующий нановолоконный наполнитель 3, также армирующий нановолоконный наполнитель может содержаться в оболочке 2 (не показан).

Предлагаемая силовая балка летательного аппарата имеет простую конструкция, не требующую большой трудоемкости ее изготовления, и обладает хорошими прочностными характеристиками.

1. Силовая балка летательного аппарата, содержащая базовую профилированную деталь из композитного материала, снабженную снаружи оболочкой из волокнистого материала, отличающаяся тем, что базовая профилированная деталь выполнена монолитной из углепластика, а оболочка включает в себя слои стекловолокна.

2. Силовая балка летательного аппарата по п.1, отличающаяся тем, что в углепластике монолитной базовой профилированной детали содержится армирующий нановолоконный наполнитель.

3. Силовая балка летательного аппарата по п.1 или 2, отличающаяся тем, что армирующий нановолоконный наполнитель содержится в оболочке.