Многослойная панель клиновидной формы
Полезная модель относится к области создания клиновидных конструкций органов механизации крыла и управления летательных аппаратов типа закрылков, элеронов, интерцепторов, тормозных щитков, рулей высоты и направления и может быть использована в самолетостроении и других отраслях промышленности. Многослойная панель клиновидной формы содержит обшивки, расположенные под углом друг к другу, и установленный между ними легкий заполнитель, неподвижно соединенный с обшивками. Заполнитель выполнен из сплошной листовой заготовки и имеет складчатую конструкцию со структурой модифицированного V-образного гофра, образованного повторяющимися группами из четырех типов гофровых лент, состоящих из симметрично расположенных трапециевидных граней, между которыми находятся прямоугольные грани, при этом трапециевидные грани первой и третьей ленты имеют форму неравнобедренной трапеции, а второй и четвертой ленты - форму равнобедренной трапеции, к тому же рельеф второй и четвертой гофровых лент смещен по отношению рельефов, соответственно, первой и третьей гофровых лент на половину шага гофров, при этом размеры граней монотонно увеличиваются в направлении основания клина с обеспечением положения прямоугольных граней второй и четвертой лент в плоскостях обшивок. Достоинством многослойной панели клиновидной формы с заполнителем складчатой конструкции является то, что заполнитель обеспечивает повышенную надежность конструкции, так как его структура позволяет удалять сконденсированную влагу по зигзагообразным каналам между гофровыми лентами, так же заполнитель обладает более высокой технологичностью изготовления, так как изготавливается из цельной заготовки только операциями изгиба по линиям разметки без процедур сборки, склеивания и механообработки. 2 илл.
Полезная модель относится к области создания клиновидных конструкций органов механизации крыла и управления летательных аппаратов типа закрылков, элеронов, интерцепторов, тормозных щитков, рулей высоты и направления и может быть использована в самолетостроении и других отраслях промышленности.
Известна многослойная панель клиновидной формы, состоящая из тонких обшивок, расположенных под углом друг к другу и установленного между ними легкого заполнителя из пенопласта (Бельский В.Л., Власов И.П., Зайцев В.Н. и др. Конструкция летательных аппаратов. М.: Оборонгиз, 1963, 709с.) - [1]. Недостатком такой панели является низкая прочность, недолговечность ввиду гигроскопичности заполнителя.
Наиболее близкой к заявляемой полезной модели является многослойная панель клиновидной формы (Панин В.Ф. Конструкции с сотовым заполнителем. М.: Машиностроение, 1982. 152 с.) - [2], принятая за прототип. Она содержит обшивки, расположенные под углом друг к другу, и установленный между ними легкий сотовый заполнитель.
Недостатком такой панели является высокая трудоемкость изготовления сотового блока, а также низкая прочность и надежность конструкции ввиду сложности удаления влаги, накопление которой в сотах, а затем превращение в лед может привести к разрушению конструкции.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении надежности и прочности многослойной панели клиновидной формы и повышении технологичности ее изготовления.
Технический результат достигается тем, что в многослойной панели клиновидной формы, включающей обшивки, расположенные под углом друг к другу, и установленный между ними легкий заполнитель, неподвижно соединенный с обшивками, заполнитель выполнен из сплошной листовой заготовки и имеет складчатую конструкцию со структурой
модифицированного V-образного гофра, образованного повторяющимися группами из четырех типов гофровых лент, состоящих из симметрично расположенных трапециевидных граней, между которыми находятся прямоугольные грани, при этом трапециевидные грани первой и третьей ленты имеют форму неравнобедренной трапеции, а второй и четвертой ленты - форму равнобедренной трапеции, к тому же рельеф второй и четвертой гофровых лент смещен по отношению рельефов, соответственно, первой и третьей гофровых лент на половину шага гофров, при этом размеры граней монотонно увеличиваются в направлении основания клина с обеспечением положения прямоугольных граней второй и четвертой лент в плоскостях обшивок.
Под складчатой структурой понимается рельефная поверхность, составленная плоскими гранями и разворачивающаяся на плоскость без разрывов и наложений (Халиулин В.И. Технологические схемы изготовления многослойных конструкций. Казань: Изд-во Казанского государственного технического университета им. А.Н.Туполева, 1999. 186с.) - [3].
Сущность полезной модели показана на фиг.1 - фиг.2, где:
Фиг.1 - многослойная панель клиновидной формы с сотовым заполнителем (прототип).
Фиг.2 - заявляемая полезная модель, где а) панель с заполнителем складчатой конструкции со структурой модифицированного гофра; б) блок заполнителя; в) вид сбоку на заполнитель; г) развертка заполнителя.
Здесь: 1, 2 - обшивки панели; 3, 4, 5, 6 - гофровые ленты соответственно первого, второго, третьего и четвертого типа; 7 - зигзагообразные каналы между гофровыми лентами I, II, III, IV - повторяющиеся группы из четырех типов гофровых лент.
На фиг.2 а) показана заявляемая панель с заполнителем, имеющим складчатую конструкцию со структурой модифицированного V-образного гофра.
Заполнитель разворачивается на плоскость, т.е. имеет складчатую структуру.
Структура модифицированного F-образного гофра (Халиулин В.И. Синтез складчатых заполнителей приемами модифицирования. Авиационная техника. 2004, №3) - [4] образована повторяющимися группами из четырех типов гофровых лент (фиг.2б, 2в).
На развертке заполнителя (фиг.2г) эти группы обозначены цифрами I, II, III и т.д. Ленты состоят из симметрично расположенных трапециевидных граней, между которыми находятся прямоугольные грани. При этом трапециевидные грани ленты 3 и ленты 5 имеют форму неравнобедренной трапеции, а трапециевидные грани ленты 4 и ленты 6 - форму равнобедренной трапеции.
Рельеф гофровых лент 4 и 6 смещен по отношению к рельефу лент 3 и 5 на половину шага гофров.
Для придания блоку заполнителя клиновидной формы размеры граней монотонно увеличиваются в направлении основания клина. При этом их размеры подобраны таким образом, чтобы прямоугольные грани лент 4 и 6 лежали в плоскостях обшивок. Большая площадь контакта обшивок с заполнителем по прямоугольным граням обеспечивает высокую прочность склейки заполнителя с обшивками.
Достоинством многослойной панели клиновидной формы с заполнителем складчатой конструкции со структурой V-образного гофра является то, что заполнитель обеспечивает повышенную надежность конструкции, так как его структура позволяет удалять сконденсированную влагу по зигзагообразным каналам между гофровыми лентами, кроме того, заполнитель обладает более высокой технологичностью изготовления, так как он изготавливается из цельной заготовки только операциями изгиба по линиям разметки (складыванием) без процедур сборки и склеивания, как у прототипа, а также исключается операция механической обработки для придания заполнителю клиновидной формы.
Многослойная панель клиновидной формы, включающая обшивки, расположенные под углом друг к другу, и установленный между ними легкий заполнитель, неподвижно соединенный с обшивками, отличающаяся тем, что заполнитель выполнен из сплошной листовой заготовки и имеет складчатую конструкцию со структурой модифицированного V-образного гофра, образованного повторяющимися группами из четырех типов гофровых лент, состоящих из симметрично расположенных трапециевидных граней, между которыми находятся прямоугольные грани, при этом трапециевидные грани первой и третьей ленты имеют форму неравнобедренной трапеции, а второй и четвертой ленты - форму равнобедренной трапеции, к тому же рельеф второй и четвертой гофровых лент смещен по отношению рельефов соответственно первой и третьей гофровых лент на половину шага гофров, при этом размеры граней монотонно увеличиваются в направлении основания клина с обеспечением положения прямоугольных граней второй и четвертой лент в плоскостях обшивок.
