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.
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 известной 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, лонжерон и законцовку, заполнитель выполнен из сплошной листовой заготовки и имеет складчатую конструкцию со структурой модифицированного зигзагообразного 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, рельеф второй и четвертой гофровых лент смещен относительно рельефов, соответственно, первой и третьей гофровых лент на половину шага гофров.
Кроме того, 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: Изд-во Казанского государственного технического университета им. А.Н.Туполева, 1999. 186с.) - [2].
Сущность полезной модели показана на фиг.1 - фиг.3, 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 V-образного 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. II - увеличенный фрагмент панели 2a; III - увеличенный фрагмент панели 2в.
Фиг.3 - развертка заполнителя, включающего сдвоенную гофровую стенку.
Здесь: 1, 2 - листы обшивки; 3 - сотовый заполнитель; 4 - лонжерон; 5 - законцовка; 6 - заполнитель складчатой конструкции со структурой модифицированного F-образного гофра; 7 - сдвоенная гофровая стенка; 8, 9, 10 - ленты сдвоенной гофровой стенки на развертке заполнителя; 11, 12, 13, 14 - трапециевидные грани заполнителя; 15 - ленты сдвоенной гофровой стенки на развертке заполнителя; 16 - зигзагообразные каналы между гофровыми лентами.
На фиг.2,а показана заявляемая многослойная панель клиновидной формы. Она содержит лонжерон 4, законцовку 5 и трехслойные обшивки. Обшивки включают листы 1, 2 и расположенный между ними легкий заполнитель 6.
Заполнитель имеет складчатую конструкцию со структурой модифицированного V-образного гофра. Складчатая структура позволяет заполнителю разворачиваться на плоскость без растяжения и разрывов на заготовке, из которой он изготовлен.
Структура модифицированного V-образного гофра (Халиулин В.И. Синтез складчатых заполнителей приемами модифицирования. Авиационная техника. 2004, №3) - [3] образована повторяющимися группами из четырех типов гофровых лент. На развертке заполнителя (фиг.3) эти группы обозначены I, II, III, IV. Каждая гофровая лента состоит из симметрично расположенных трапециевидных граней 11, 12, 13, 14, между которыми находятся прямоугольные грани 9, 10. При этом трапециевидные грани 11, 12 первой и третьей ленты имеют форму неравнобедренной трапеции, а грани 13, 14 второй и четвертой ленты - форму равнобедренной трапеции.
Рельеф гофровых лент II и IV смещен по отношению рельефов соответственно гофровых лент I и III на половину шага гофров.
Возможен вариант исполнения многослойной панели клиновидной формы, (фиг.2,в,г), при котором в промежутке между лонжероном 4 и законцовкой 5 располагаются одна или несколько сдвоенных гофровых стенок 7.
Они соединяют верхнюю и нижнюю трехслойные обшивки. Стенки состоят из двух гофровых лент 8, образованных чередующимися
трапециевидными и прямоугольными гранями и соединенных по зигзагообразным линиям гофровой лентой 15.
Гофровые ленты 8 и 15 стенки 7 (фиг.3), а так же заполнитель одной из обшивок выполнены из одной сплошной заготовки и представляют совместно с заполнителем складчатую конструкцию.
На фиг.2,д 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, включающими легкий заполнитель складчатой конструкции является то, что заполнитель обеспечивает повышенную надежность конструкции, так как его структура позволяет удалять сконденсированную влагу по зигзагообразным каналам между гофровыми лентами, большая площадь контакта заполнителя с обшивкой увеличивает прочность их соединения, 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.