КРЫЛО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА ИЗ ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА

Полезная модель относится к области авиастроения, в частности, к конструктивным элементам крыльев и касается конструкции крыла беспилотного летательного аппарата (БПЛА) из полимерных композиционных материалов (КМ).
Известно «Крыло самолета», источник: изд. «Самолет Ил-62М. Иллюстрированный каталог деталей и узлов, раздел 57», состоящее из носовой, хвостовой и средней частей, соединение которых производят с помощью гаечного профиля, который крепят к лонжерону при помощи клепаного соединения.
Недостатком данного Крыла самолета является то, что при стыковки носовой и хвостовой частей крыла со средней частью крыла, требуется произвести дополнительную операцию - постановку гаечных пластин, при этом крепление их осуществляют при помощи крепежных деталей, как правило, заклепок, количество которых зависит от количества гаек в пластине, что приводит к наличию большого количества дополнительных крепежных деталей, входящих в конструкцию, тем самым усложняя производство и увеличивая трудоемкость изготовления и вес конструкции, при этом отрицательно влияя на ресурс крыла.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению и взятому в качестве прототипа является «Крыло самолета», источник: изд. «Самолет Ан-24: Конструкция и эксплуатация» авторов: Черненко Ж.С., Лагосюк Г.С., Горовой Б.И. - М.: Транспорт, 1978, 311 с, ил., табл., (стр. 36, рис. 29), содержащее в частности центроплан, состоящий из кессона, носовой и хвостовой частей. Носовая и хвостовая части крепятся к внешним частям полок переднего и заднего лонжеронов соответственно при помощи болтов и анкерных гаек гаечного профиля.
Недостатком данного Крыла самолета является то, что для стыковки носовой и хвостовой частей крыла со средней частью крыла, требуется произвести дополнительную операцию - постановку гаечных профилей к внешним частям полок лонжеронов, при этом крепление профиля осуществляют при помощи крепежных деталей, как правило, заклепок, количество которых зависит от количества гаек в профиле. Так как крепление профиля служит только для его удержания на полке лонжерона, то очевидно, после того как носовая и хвостовая части установлены при помощи гаечного профиля, заклепки становятся балластом в конструкции стыковки, увеличивая тем самым массу летательного аппарата;
- наличие большого количества дополнительных крепежных деталей, входящих в конструкцию, приводит к усложнению ее и увеличению массы конструкции,
что в свою очередь снижает прочность и надежность конструкции крыла, а в целом приводит к снижению ресурса крыла.
- наличие дополнительных отверстий, которые являются концентратами напряжений, также снижают прочность, надежность и ресурс конструкции при прочих равных условиях.
Решаемой технической задачей полезной модели является повышение прочности и надежности, а также повышения ресурса крыла путем упрощения и снижения массы конструкции, за счет уменьшения количества крепежных элементов в конструкции крыла.
Технический результат достигается тем, что в крыле летательного аппарата из полимерного композиционного материала, состоящем из носовой, хвостовой и средней частей крыла, включающей лонжероны, верхнюю и нижнюю панели, профили из алюминиевых сплавов с плавающими самоконтрящимися гайками, и болтов, согласно которому, болтовое крепление лонжерона и панели средней части крыла между собой осуществлено при помощи размещенных на полках лонжеронов профилей из алюминиевых сплавов, с плавающими самоконтрящимися гайками, находящимися внутри профиля с заданным шагом L, соответствующим стандартному ряду профилей из алюминиевых сплавов, при этом установка болтов выполнена с шагом 2L, т.е. через одну плавающую самоконтрящуюся гайку, в свою очередь крепление носовой и хвостовой частей крыла со средней частью выполнено при помощи болтов и оставшейся части плавающих самоконтрящихся гаек тех же профилей, где установка болтов выполнена также с шагом 2L, причем оставшаяся часть плавающих самоконтрящихся гаек профиля расположена в промежутках между установленными гайками с болтами крепления лонжеронов и панелей средней части крыла.
Новым является:
Предлагаемое техническое решение позволяет получить высокопрочное, надежное с повышенным ресурсом крыло летательного аппарата, благодаря конструктивным особенностям крыла и конструктивным особенностям крепления носовой, хвостовой со средней частью крыла, тем самым избежать отдельной постановки гаечного профиля к скрепляемым деталям при помощи дополнительного крепежа, как это предусмотрено стандартом на гаечный профиль, что благоприятно сказывается на ресурсе конструкции, также как и исключение отверстий, необходимых для установки дополнительного крепежа.
Для пояснения технической сущности полезной модели рассмотрим чертежи, на которых представлено:
На фиг. 1 - общий вид крыла летательного аппарата;
На фиг. 2 - поперечный разрез крыла;
На фиг. 3 - соединение составных частей крыла;
На фиг. 4 - разрез пояса соединения составных частей крыла,
где:
1 - носовая часть крыла;
2 - хвостовая часть крыла;
3 - средняя часть крыла;
4 - лонжероны;
5 - панели;
6 - стандартные профили с плавающими самоконтрящимися гайками из алюминиевых сплавов;
7 - болты крепления лонжеронов и панелей;
8 - болты крепления носовой и хвостовой частей со средней частью.
Крыло летательного аппарата из композиционного материала, состоящее из носовой части крыла 1, хвостовой части 2, средней части части 3, включающей лонжерона 4, панели 5, стандартные профили по типу ОСТ1 37008-80 из алюминиевых сплавов с плавающими самоконтрящимися гайками 6, и болтов 7 и 8. Носовая 1, хвостовая 2 и средняя 3 части крыла представляют собой многослойные конструкции, изготовленные из углепластика методом вакуумного формования.
Осуществление процесса сборки крыла летательного аппарата:
Вначале осуществляется крепление лонжеронов 4 с панелями 5 средней части крыла 3 при помощи болтов 7 и стандартных профилей с плавающими самоконтрящимися гайками 6, расположенными внутри профиля с заданным шагом L, соответствующему стандартному ряду профиля из алюминиевых сплавов, причем установка болтов 7 выполнена с шагом 2L, т.е. через одну плавающую самоконтрящуюся гайку, таким образом, одновременно осуществляя постановку гаечного профиля 6 и крепление полок лонжеронов 4 с панелями 5, завершая тем самым сборку средней части крыла 3, затем так же при помощи болтов 8 и оставшейся части плавающих самоконтрящихся гаек тех же профилей, где установка болтов выполнена также с шагом 2L, производя крепление носовой части 1 и хвостовой части крыла 2 со средней частью крыла 3, причем оставшаяся часть плавающих самоконтрящихся гаек расположена в промежутках между установленными гайками с болтами 7 крепления лонжеронов 4 и панелями 5 средней части крыла 3.
По своим технико-экономическим характеристикам по сравнению с известными аналогами, заявляемое техническое решение конструкции крыла позволяет изготовить высокопрочное и надежное крыло самолета с меньшим весом, и большим ресурсом за счет уменьшения количества крепежных деталей и отверстий под них, а также снижения концентраторов напряжений благодаря конструктивным особенностям крыла и конструктивным особенностям установки крепежа на носовой, хвостовой и средней частей крыла.