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 трехслойные обшивки, расположенные под углом друг к другу и состоящие из тонких листов с установленным между ними легким заполнителем, соединенным с тонкими листами клеем, лонжерон и законцовку. Заполнитель трехслойных обшивок выполнен из сплошной листовой заготовки и имеет складчатую конструкцию со структурой модифицированного зигзагообразного гофра, образованного гофровыми лентами, состоящими из попарно симметрично расположенных трапециевидных граней, между которыми расположены прямоугольные грани. Кроме того, многослойной панели клиновидной формы включает сдвоенную гофровую стенку, соединяющую верхнюю и нижнюю трехслойные обшивки и состоящую из двух гофровых лент, образованных чередующимися трапецивидными и прямоугольными гранями. 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; заполнитель обладает более высокой технологичностью изготовления, так как изготавливается из цельной заготовки только операциями изгиба по линиям разметки без процедур сборки, склеивания и механообработки. 1 з.п. ф-лы, 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, включающая трехслойные обшивки, расположенные под углом друг к другу и состоящие из тонких листов с установленным между ними легким сотовым заполнителем. Заполнитель соединен с тонкими листами клеем. Трехслойные обшивки соединены с лонжероном и законцовкой. Панель используется в конструкции руля (Шульженко М.Н. Конструкции самолетов. Издание 3-е. М.: Машиностроение, 1971, 416 с.) - [1].
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 которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении надежности и прочности многослойной панели клиновидной формы за счет возможности удаления влаги из полости между обшивками и повышении технологичности ее изготовления.
Технический результат достигается тем, что в многослойной панели клиновидной формы, включающей трехслойные обшивки, расположенные под углом друг к другу и состоящие из листов с установленным между ними легким заполнителем, неподвижно соединенным с листами, лонжероном и законцовкой, заполнитель выполнен из сплошной листовой заготовки и имеет складчатую конструкцию со структурой модифицированного
зигзагообразного гофра, образованного гофровыми лентами, состоящими из попарно симметрично расположенных трапециевидных граней, между которыми расположены прямоугольные грани.
Многослойная панель клиновидной формы дополнительно содержит сдвоенную гофровую стенку, соединяющую верхнюю и нижнюю трехслойные обшивки и состоящую из двух гофровых лент, образованных чередующимися трапециевидными и прямоугольными гранями, при этом гофровые ленты и заполнитель одной из обшивок выполнены из одной сплошной заготовки и представляют собой складчатую конструкцию.
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: Издательство Казанского государственного технического университета им. А.Н.Туполева, 1999, 186 с.) - [2].
Сущность полезной модели показана на фиг.1 - фиг.2, где:
Фиг.1 - многослойная панель клиновидной формы, включающая трехслойные обшивки с сотовым заполнителем (прототип). I - увеличенный фрагмент панели.
Фиг.2 - заявляемая полезная модель, где: а) многослойная панель клиновидной формы, включающая трехслойные обшивки с заполнителем складчатой конструкции со структурой модифицированного зигзагообразного гофра; б) вид сбоку на панель; в) многослойная панель клиновидной формы с трехслойными обшивками и сдвоенной гофровой стенкой, соединяющей верхнюю и нижнюю обшивки; г) вид сбоку на панель в сборе; д) вид сбоку на панель в разомкнутом состоянии; е) развертка заполнителя, включающего сдвоенную гофровую стенку; II - увеличенный фрагмент панели 2a; III - увеличенный фрагмент панели 2в.
Здесь: 1, 2 - листы обшивки; 3 - сотовый заполнитель; 4 - лонжерон; 5 - законцовка; 6 - заполнитель складчатой конструкции со структурой
модифицированного зигзагообразного гофра; 7 - сдвоенная гофровая стенка; 8 - грани сдвоенной гофровой стенки на развертке заполнителя; 9, 10 - трапециевидные и прямоугольные грани заполнителя соответственно; 11 - зигзагообразные каналы между гофровыми лентами.
На фиг.2а показана заявляемая многослойная панель клиновидной формы. Она содержит лонжерон 4, законцовку 5 и трехслойные обшивки. Обшивки включают тонкие листы 1 и 2 и расположенный между ними легкий заполнитель 6.
Заполнитель 6 имеет складчатую конструкцию со структурой модифицированного зигзагообразного гофра. Складчатая структура позволяет заполнителю разворачиваться на плоскость без растяжения и разрывов на заготовке, из которой он изготовлен.
Структура модифицированного зигзагообразного гофра (Халиулин В.И. Синтез складчатых заполнителей приемами модифицирования. Авиационная техника. 2004, №3) - [3] образована гофровыми лентами, состоящими из попарно симметрично расположенных трапециевидных граней 9, между которыми расположены прямоугольные грани 10 (фиг.2е).
Возможен вариант исполнения многослойная панель клиновидной формы (фиг.2в, г), при котором в промежутке между лонжероном 4 и законцовкой 5 установлены одна или несколько сдвоенных гофровых стенок 7. Они соединяют верхнюю и нижнюю трехслойные обшивки. Стенки 7 состоят из двух гофровых лент 8, образованных чередующимися трапециевидными и прямоугольными гранями. Гофровые ленты 8 (фиг.2е) и заполнитель 6 одной из обшивок выполнены из одной сплошной заготовки и представляют складчатую конструкцию.
На фиг.2д показана многослойная панель клиновидной формы в разобранном (разомкнутом) положении. В зоне гофровой стенки внутренние тонкие листы 2 имеют зигзагообразные вырезы.
При сборке панели верхняя часть гофровых стенок входит в зигзагообразные каналы заполнителя верхней обшивки, на поверхность
которых предварительно нанесен клей. Образуется прочное соединение гофровой стенки с верхней обшивкой. В результате гофровые стенки повышают жесткость многослойной панели клиновидной формы.
Достоинством предлагаемой многослойной панели клиновидной формы с трехслойными обшивками 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.
1. Многослойная панель клиновидной формы, включающая трехслойные обшивки, расположенные под углом друг к другу и состоящие из листов с установленным между ними легким заполнителем, неподвижно соединенным с листами, лонжерон и законцовку, отличающаяся тем, что заполнитель выполнен из сплошной листовой заготовки и имеет складчатую конструкцию со структурой модифицированного зигзагообразного гофра, образованного гофровыми лентами, состоящими из попарно симметрично расположенных трапециевидных граней, между которыми расположены прямоугольные грани.
2. Многослойная панель клиновидной формы по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит сдвоенную гофровую стенку, состоящую из двух гофровых лент, образованных чередующимися трапециевидными и прямоугольными гранями, при этом гофровые ленты и заполнитель одной из обшивок выполнены из одной сплошной заготовки и представляют собой складчатую конструкцию, а верхняя часть гофровых стенок входит в зигзагообразные каналы заполнителя другой обшивки, неподвижно соединяя обе обшивки между собой.
