Базовая несущая конструкция платформы интегрированной модульной авионики
Полезная модель направлена на упрощение конструкции и повышение производительности систем на основе БНК платформы ИМА. Указанный технический результат достигается тем, что БНК платформы ИМА содержит корпус с фронтальной панелью, боковые стенки, нижнее основание, верхняя и задняя крышки которого выполнены с внешним оребрением, а также закрепленную внутри корпуса со стороны задней крышки коммутационную плату и соединенные через эту плату модули, на нижнем основании, верхней крышке и левой боковой стенке корпуса установлены и закреплены накладки, фронтальная панель корпуса выполнена из двух - верхней и нижней частей, причем верхняя часть фронтальной панели корпуса выступает над нижней частью корпуса и снабжена откидной крышкой с держателями для фиксации этой крышки в горизонтальном положении, внутри корпуса размещены соединенные винтами между собой и боковыми стенками корпуса нижняя крышка и верхнее основание, которые делят корпус на верхнюю и нижнюю части, в которых вертикально со стороны верхней и нижней частей фронтальной панели корпуса установлены соответственно функциональные модули и модули сопряжения, каждый модуль снабжен экстрактором рамкой с отверстиями для установки светодиодных индикаторов исправности модуля, на накладке левой боковой стенки корпуса установлена система принудительного воздушного охлаждения, на накладках верхней крышки и нижнего основания корпуса установлены кронштейны с отверстиями для крепления амортизаторов. 2 з.п. ф-лы, 2 илл.
Полезная модель относится к области разработки и производства базовых несущих конструкций (БНК), корпусов, конструктивных элементов общего назначения для различных приборов, электронных блоков и устройств и может быть использована в составе платформ интегрированной модульной авионики (ИМА) на базе современных открытых высокоскоростных коммутируемых архитектур для перспективных комплексов бортового оборудования летательных аппаратов гражданской авиации.
Известен корпус измерительного прибора, описанный в патенте 
2007899, Н05К 5/00, опубликованный 15.02.1994, патентообладатель Производственное объединение «Краснодарский ЗИП», основу корпуса которого составляет металлический каркас, служащий для закрепления элементов электронной схемы. Каркас образован продольными профильными элементами и соединяющими их горизонтальными и вертикальными стяжками. Сверху, снизу и с боков каркас закрыт металлическими крышками, вставленными в соответствующие направляющие пазы продольных профильных элементов, а спереди и сзади - передней и задней крышками, закрепленными на каркасе винтами, образуя в совокупности замкнутый экранированный объем.
Общими признаками аналога и заявляемого технического решения являются корпус, верхняя, нижняя и задняя крышки, винты.
Причиной, препятствующей достижению заявляемого технического результата, является сложность конструкции передней и задней крышки, которые закреплены на каркасе винтами сверху и снизу, а с боков каркас закрыт металлическими крышками, что затрудняет доступ к элементам электронной схемы.
Известен радиоэлектронный блок для летательных аппаратов, описанный в патенте 2351102, H05K 1/00 (2006.01), опубликованный 27.03.2009, патентообладатель Открытое акционерное общество "Научно-производственный комплекс "ЭЛАРА" имени Г.А.Ильенко" (ОАО "ЭЛАРА"), который содержит выполненные из электропроводящих материалов составные части корпуса, а также расположенную во внутреннем пространстве радиоэлектронного блока плату, несущую на себе электронные узлы, причем задняя панель, верхняя и нижняя крышки выполнены в виде целостной конструкции П-образной формы, представляющей собой кожух, передняя панель выполнена в виде замкнутой прямоугольной конструкции, неразъемно соединенной с кожухом, боковые панели выполнены Г-образной формы в продольном сечении и чашеобразной формы в поперечном сечении, боковые панели выполнены с переменной, уменьшающейся по длине консольности площадью поперечного сечения; соединение боковых панелей с кожухом осуществлено в трех плоскостях, образуя униполярный электрический соединитель, фиксация которого обеспечивается крепежными элементами.
Признаки аналога, совпадающие с признаками заявляемого технического решения, следующие: плата и корпус, состоящий из верхней и нижней крышек, передней, задней и боковых панелей.
Причиной, препятствующей достижению заявляемого технического результата, является сложность конструкции передней панели, которая выполнена в виде замкнутой прямоугольной конструкции, неразъемно соединенной с корпусом, что усложняет свободный доступ к плате.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является блок вычислительный, описанный в патенте РФ 2304800, МПК G06F 1/16 (2006.01), Н05К 7/00 (2006.01), опубликованный 20.08.2007, патентообладатель Открытое акционерное общество «Научно-конструкторское бюро вычислительных систем», содержащий модули, соединенные через объединительную печатную плату, расположенную с внутренней стороны накладной задней панели и параллельной ее поверхности, разъемы модулей для внутренних соединений вставлены в разъемы объединительной печатной платы перпендикулярно ее поверхности, разъемы модулей для внешних соединений с уплотнительными резиновыми кольцами выведены на накладную лицевую панель корпуса, который выполнен в форме прямоугольного параллелепипеда и состоит из соединенных с помощью сварных швов крышки, основания, боковых стенок, и накладных лицевой и задней панелей, по краям основания расположены приливы с отверстиями для крепления амортизаторов по два с каждой стороны, составляющие с корпусом единое целое, причем, боковые стенки, основание, крышка и накладная задняя панель выполнены с внешним оребрением, причем каждый модуль состоит из многослойной печатной платы с установленным на ней пластинчатым радиатором, объединительная печатная плата со вставленными в нее модулями установлена внутри корпуса.
Признаки аналога, совпадающие с признаками заявляемого технического решения, следующие: корпус с лицевой (фронтальной) панелью, у которого боковые стенки, нижнее основание, верхняя и задняя крышки выполнены с внешним оребрением, коммутационная плата (объединительная печатная плата) и модули, соединенные через коммутационную плату, которая установлена внутри корпуса с внутренней стороны задней крышки и прикреплена к ней винтами.
Причиной, препятствующей достижению заявляемого технического результата, является сложность конструкции лицевой (фронтальной) панели, которая крепится к корпусу с помощью винтовых соединений через уплотнительные прокладки, что препятствует свободному доступу к модулям при выходе их из строя, например, при их поломке и, как следствие, невозможности устранения неисправности в условиях полета.
Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, заключается в упрощении конструкции и обеспечении возможности использования предлагаемой БНК платформы ИМА и в составе лабораторных наземных комплексов отработки бортового оборудования летательных аппаратов гражданской авиации, и непосредственно в составе аппаратуры на борту самолета.
Техническим результатом, обеспечиваемым при реализации заявляемого технического решения, является расширение эксплуатационных возможностей БЫК.
Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что базовая несущая конструкция платформы интегрированной модульной авионики, содержащая
корпус с фронтальной панелью, боковые стенки, нижнее основание, верхняя и задняя крышки которого выполнены с внешним оребрением, а также закрепленную внутри корпуса со стороны задней крышки коммутационную плату и соединенные через эту плату модули, при этом конструкция платформы содержит также установленные и закрепленные соответственно на нижнем основании, верхней крышке и левой боковой стенке корпуса накладки, а фронтальная часть выполнена из двух - верхней и нижней частей, причем верхняя часть фронтальной панели корпуса выполнена выступающей над нижней частью корпуса и снабжена откидной крышкой с держателями для фиксации этой крышки в горизонтальном положении, внутри корпуса параллельно верхней крышке и нижнему основанию дополнительно размещены соединенные винтами между собой и боковыми стенками корпуса нижняя крышка и верхнее основание, которые делят корпус на верхнюю и нижнюю части, в которых вертикально со стороны верхней и нижней частей фронтальной панели корпуса установлены соответственно функциональные модули и модули сопряжения, при этом функциональные модули установлены в соответствующие пазы нижней крышки верхней части корпуса, а модули сопряжения установлены в соответствующие пазы нижнего основания нижней части корпуса, причем каждый модуль снабжен экстрактором рамкой с отверстиями для установки светодиодных индикаторов исправности модуля, при этом на накладке левой боковой стенки корпуса установлена система принудительного воздушного охлаждения, на накладках верхней крышки и нижнего основания корпуса установлены кронштейны с отверстиями для крепления амортизаторов.
В базовой несущей конструкции платформы интегрированной модульной авионики на откидной крышке выполнено окно для контроля за светодиодными индикаторами исправности модулей.
В базовой несущей конструкции платформы интегрированной модульной авионики откидная крышка закреплена невыпадающими винтами.
На фиг.1, фиг.2 представлены примеры выполнения заявленной БНК платформы ИМА.
Заявляемая (см. фиг.1, фиг.2) БНК платформы ИМА содержит корпус 1, заднюю крышку 2, коммутационная плата 3, модули 4, накладки 5, 6, 7, винты 8, фронтальную панель 9, пазы 10, каждый модуль 4 содержит экстрактор 11, рамку 12 с отверстиями 13, светодиодные индикаторы 14 исправности модуля; БНК платформы ИМА также содержит откидную крышку 15 с окном 16, невыпадающие винты 17, систему принудительного воздушного охлаждения 18, кронштейны 19 с отверстиями 20, амортизаторы 21, левую 22 и правую 23 боковые стенки корпуса 1, верхнюю крышку 24 и нижнее основание 25 корпуса 1, нижнюю крышку 26, верхнее основание 27, держатели 28.
В БНК платформы ИМА боковые стенки 22, 23, нижнее основание 25, верхняя и задняя крышки 24, 2 выполнены с внешним оребрением, модули 4 соединены через коммутационную плату 3, которая установлена с внутренней стороны задней крышки 2 и прикреплена к ней при помощи винтов 8 по периметру задней крышки 2. Фронтальная панель 9 корпуса 1 выполнена из двух - верхней 91 и нижней 92 частей, причем верхняя часть 91 выступает над нижней частью 92. Модули 4 разделяют по назначению на функциональные 41 и модули сопряжения 42 . Каждый модуль 4 (41, 42) содержит экстрактор 11, рамку 12 с отверстиями 13 для установки светодиодных индикаторов 14 исправности модуля. Внутри корпуса 1 между верхней крышкой 24 и нижним основанием 25 размещены соединенные между собой и боковыми стенками 22, 23 при помощи винтов 8 нижняя крышка 26 и верхнее основание 27 (фиг.2), которые делят корпус на верхнюю 11 и нижнюю 12. части. Верхняя 11 часть корпуса 1 состоит из верхней крышки 24 корпуса 1 и нижней крышки 26 (фиг.2), причем верхняя крышка 24 корпуса 1 является верхней крышкой верхней части 11 корпуса 1. Нижняя 12 часть корпуса 1 состоит из верхнего основания 27 и нижнего 25 основания корпуса 1, причем нижнее 25 основание корпуса 1 является нижним основанием 25 нижней части 12 корпуса 1. Стенками верхней и нижней 11, 12 частей корпуса 1 являются левая 22 и правая 23 боковые стенки корпуса 1. Оребренные левая 22 боковая стенка, верхняя 24 крышка и нижнее 25 основание корпуса 1 накрыты соответствующими накладками 5, 6, 7 (фиг.1). В пазы 10 нижней крышки 26 верхней части 11 корпуса 1 со стороны верхней части 91 фронтальной панели 9 вставлены функциональные модули 41. В пазы 10 нижнего основания 25 корпуса 1 со стороны нижней части 9 2 фронтальной панели 9 вставлены модули сопряжения 4 2. Верхняя часть 91 фронтальной панели 9 корпуса 1 закрыта откидной крышкой 15 с окном 16, которое предназначено для контроля за светодиодными индикаторами 14 исправности модулей, в данном случае функциональных модулей 41. На откидной крышке 15 для ее фиксации установлены держатели 28 (фиг.2). Откидную крышку 15 (фиг.1) крепят к верхней части корпуса 11 при помощи невыпадающих винтов 17 (ГОСТ 10344 - 80). На накладке 5 левой боковой стенки 22 корпуса 1 размещена система принудительного воздушного охлаждения 18. Кронштейны 19 с отверстиями 20 для крепления амортизаторов 21 установлены на накладках 6, 7 верхней крышки 24 и нижнего основания 25 корпуса 1 (на чертеже не показано).
БНК платформы ИМА обеспечивает установку до двенадцати функциональных модулей и до двенадцати модулей сопряжения и оптических интерфейсов. Шаг установки модулей составляет 25,4 мм. Каждый модуль 4 (41, 42) съемный, его основой является многослойная печатная плата типоразмера 160×100 мм. Материал печатной платы FR4 или аналогичный, удовлетворяет требованиям стандарта IPC 2221. Разъемы модулей для внутренних соединений вставляются в разъемы платы коммутационной перпендикулярно ее поверхности (на чертеже не показано) и фиксируются прижимами (на чертеже не показано). Экстракторы (рычаги) 11, расположенные на модулях 4 (41, 42), позволяют обеспечить их свободный демонтаж из корпуса 1 без вспомогательного оборудования и оснастки со стороны фронтальной панели 9 корпуса 1. В качестве системы принудительного воздушного охлаждения 18 используют вентиляторы фирмы Sunnon. Коммутационная плата 3 представляет собой пассивную объединительную панель, выполненную в соответствии с требованиями стандартов VITA 46. Внутренние поверхности корпуса покрыты токопроводящим покрытием Хим.Оке.э. по ГОСТ 9.303 - 84 для повышения поверхностной электропроводимости, внешние поверхности - эмалью МЛ - 12. Все составные части корпуса изготовлены из алюминиевого сплава АМг5.
1. Базовая несущая конструкция платформы интегрированной модульной авионики, содержащая корпус с фронтальной панелью, боковые стенки, нижнее основание, верхняя и задняя крышки которого выполнены с внешним оребрением, а также закрепленную внутри корпуса со стороны задней крышки коммутационную плату и соединенные через эту плату модули, отличающаяся тем, что конструкция платформы содержит установленные и закрепленные соответственно на нижнем основании, верхней крышке и левой боковой стенке корпуса накладки, а фронтальная панель корпуса выполнена из двух - верхней и нижней частей, причем верхняя часть фронтальной панели корпуса выполнена выступающей над нижней частью корпуса и снабжена откидной крышкой с держателями для фиксации этой крышки в горизонтальном положении, внутри корпуса параллельно верхней крышке и нижнему основанию дополнительно размещены соединенные винтами между собой и боковыми стенками корпуса нижняя крышка и верхнее основание, которые делят корпус на верхнюю и нижнюю части, в которых вертикально со стороны верхней и нижней частей фронтальной панели корпуса установлены соответственно функциональные модули и модули сопряжения, при этом функциональные модули установлены в соответствующие пазы нижней крышки верхней части корпуса, а модули сопряжения установлены в соответствующие пазы нижнего основания нижней части корпуса, причем каждый модуль снабжен экстрактором рамкой с отверстиями для установки светодиодных индикаторов исправности модуля, при этом на накладке левой боковой стенки корпуса установлена система принудительного воздушного охлаждения, на накладках верхней крышки и нижнего основания корпуса установлены кронштейны с отверстиями для крепления амортизаторов.
2. Базовая несущая конструкция платформы интегрированной модульной авионики по п.1, отличающаяся тем, что на откидной крышке выполнено окно для контроля за светодиодными индикаторами исправности модулей.
3. Базовая несущая конструкция платформы интегрированной модульной авионики по п.1, отличающаяся тем, что откидная крышка закреплена невыпадающими винтами.
