ОБТЕКАТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ И СПОСОБ ДЛЯ НЕГО
FAIRING NODE AND METHOD FOR IT

1. ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[1] Аспекты раскрытия настоящего изобретения в целом относятся к обтекательному узлу для воздушного транспортного средства, а в частности, к обтекательному узлу и способу для воздушного транспортного средства.
2. УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[2] Крылатые средства выведения и гиперзвуковые транспортные средства могут значительно снизить повторяющиеся затраты на запуск, обеспечив возможность повторного использования. Одна из возможных концепций крылатых средств выведения заключается в разделении крыла и корпуса на отдельные подузлы, при этом топливные баки под давлением составляют часть первичной структуры корпуса. В этой конфигурации термические и эластичные деформации в крыле и корпусе, возникающие во время работы, приводят к большим относительным отклонениям, таким как относительное увеличение размеров. Это относительное увеличение размеров усложняет конструкторский расчет обтекателей в местах сопряжения крыла с корпусом, которые предназначены для создания аэродинамического плавного внешнего обвода транспортного средства. Обтекатели, имеющие применение таких типов, обычно выполняют так, чтобы предотвращать поступление потока воздуха во внутренние полости транспортного средства посредством использования высокотемпературных уплотнений. Кроме того, внешние поверхности обтекателей в целом выполнены с возможностью выдерживания температур до примерно 1700 градусов Фаренгейта (примерно 926 градусов Цельсия), и в целом имеют плавные поверхности (например, с небольшим количеством или отсутствием уступов или зазоров) для уменьшения проблем, связанных с аэродинамикой и/или аэродинамическим нагреванием.
[3] Обтекатели средств выведения известных конструкций, разработанные, например, в рамках программы «Спейс шаттл» Национального управления Соединенных Штатов по аэронавтике и исследованию космического пространства, не имеют технических недостатков, связанных с учетом различного увеличения размеров, которые имеют вышеупомянутые крылатые средства выведения и гиперзвуковые транспортные средства. Обтекатели на средствах выведения известных конструкций обычно прикрепляют с помощью крепежных изделий между двумя смежными конструкциями, которые не имеют конструктивной возможности перемещения относительно друг друга. Кроме того, крепления обтекателя на средствах выведения известных конструкций обычно ограничены сухими структурами.
[4] Если требуется уплотнение, обтекатели обычно включают в себя высокотемпературное краевое уплотнение периметра, которое сжимается при установке. Эти высокотемпературные краевые уплотнения периметра обычно выполняют комбинированием высокотемпературных тканей, подкладочных материалов и металлических пружинных трубок или фольги. Однако эти уплотнения обычно не предназначены для работы между поверхностями, которые могут сильно смещаться относительно друг друга.
[5] Кроме того, средства выведения обычно требуют системы тепловой защиты какого-либо типа для уменьшения температур нижележащих конструкций до приемлемого диапазона значений. Для обтекателей, например, используемых на известных средствах выведения, система тепловой защиты обычно включает в себя керамические покрывала, которые связаны с внешней поверхностью обтекателя и смежной конструкцией с образованием плавного внешнего обвода.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[6] Ниже приводится неисчерпывающий перечень примеров объекта согласно раскрытию настоящего изобретения, которые могут быть заявлены или могут не быть заявлены в формуле изобретения.
[7] Один пример объекта согласно раскрытию настоящего изобретения относится к обтекательному узлу для воздушного транспортного средства, имеющего бак, который образует корпус транспортного средства, и крыло, присоединенное к баку. Обтекательный узел включает в себя силовую конструкцию, выполненную с возможностью соединения с обшивкой бака, систему тепловой защиты, присоединенную к силовой конструкции, и уплотнительный узел, присоединенный к силовой конструкции. Уплотнительный узел выполнен с возможностью перекрытия по меньшей мере части кромки крыла.
[8] Еще один пример объекта согласно раскрытию настоящего изобретения относится к воздушному транспортному средству. Воздушное транспортное средство включает в себя бак, образующий по меньшей мере часть корпуса транспортного средства, крыло, присоединенное к баку, и обтекательный узел, присоединенный к баку возле указанной кромки крыла. Бак имеет обшивку бака, а крыло имеет кромку, по меньшей мере частично задаваемую обшивкой крыла. Обтекательный узел включает в себя силовую конструкцию, выполненную с возможностью соединения с обшивкой бака, систему тепловой защиты, присоединенную к силовой конструкции, и уплотнительный узел, присоединенный к силовой конструкции. Уплотнительный узел выполнен с возможностью перекрытия по меньшей мере части кромки крыла.
[9] Еще один пример объекта согласно раскрытию настоящего изобретения относится к способу прикрепления обтекательного узла к воздушному транспортному средству, имеющему бак, который образует корпус транспортного средства, и крыло, присоединенное к баку. Способ включает присоединение силовой конструкции обтекательного узла к баку, таким образом, что нагрузки на бак, возникающие в результате реагирования при воздействии со стороны обтекательного узла, направлены в окружном направлении, присоединение системы тепловой защиты к силовой конструкции и присоединение уплотнительного узла к силовой конструкции, так что уплотнительный узел перекрывает по меньшей мере часть кромки крыла.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[10] После описания, таким образом, примеров раскрытия настоящего изобретения в общих понятиях будет сделана ссылка на прилагаемые чертежи, которые необязательно выполнены в масштабе и на которых одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые или сходные части на нескольких видах, на которых:
[11] на ФИГ. 1 приведен перспективный вид сверху воздушного транспортного средства в соответствии с аспектами раскрытия настоящего изобретения;
[12] на ФИГ. 2 приведен перспективный вид снизу воздушного транспортного средства по ФИГ. 1;
[13] на ФИГ. 3 приведен перспективный вид снизу обтекателя для использования с воздушным транспортным средством по ФИГ. 1 и 2 в соответствии с аспектами раскрытия настоящего изобретения;
[14] на ФИГ. 4 приведен перспективный вид снизу обтекателя по ФИГ. 3;
[15] на ФИГ. 5 приведен перспективный вид сверху обтекателя по ФИГ. 3 и 4;
[16] на ФИГ. 6 приведен перспективный вид снизу части силовой конструкции обтекателя воздушного транспортного средства по ФИГ. 1 и 2 в соответствии с аспектами раскрытия настоящего изобретения;
[17] на ФИГ. 7 приведен перспективный вид снизу части силовой конструкции обтекателя воздушного транспортного средства по ФИГ. 1 и 2 в соответствии с аспектами раскрытия настоящего изобретения;
[18] на ФИГ. 8А приведен перспективный вид снизу части силовой конструкции обтекателя воздушного транспортного средства по ФИГ. 1 и 2 в соответствии с аспектами раскрытия настоящего изобретения;
[19] на ФИГ. 8В приведен перспективный вид сбоку части силовой конструкции обтекателя воздушного транспортного средства по ФИГ. 1 и 2 в соответствии с аспектами раскрытия настоящего изобретения;
[20] на ФИГ. 9 приведен перспективный вид в разрезе части силовой конструкции обтекателя воздушного транспортного средства по ФИГ. 1 и 2 в соответствии с аспектами раскрытия настоящего изобретения;
[21] на ФИГ. 10 приведен перспективный вид в разрезе силовой конструкции с уплотнением между обтекателем и крылом воздушного транспортного средства по ФИГ. 1 и 2 в соответствии с аспектами раскрытия настоящего изобретения;
[22] на ФИГ. 11 приведен перспективный вид в разрезе силовой конструкции с уплотнением между обтекателем и корпусом воздушного транспортного средства по ФИГ. 1 и 2 в соответствии с аспектами раскрытия настоящего изобретения;
[23] на ФИГ. 12A-12F схематически проиллюстрирован способ установки обтекателя воздушного транспортного средства по ФИГ. 1 и 2 в соответствии с аспектами раскрытия настоящего изобретения, причем
на ФИГ. 12А приведен перспективный вид снизу части силовой конструкции обтекателя в соответствии с аспектами раскрытия настоящего изобретения,
на ФИГ. 12В приведен перспективный вид сверху части силовой конструкции обтекателя в соответствии с аспектами раскрытия настоящего изобретения,
на ФИГ. 12С приведен перспективный вид снизу части силовой конструкции обтекателя в соответствии с аспектами раскрытия настоящего изобретения,
на ФИГ. 12D приведен перспективный вид сверху обтекателя в соответствии с аспектами раскрытия настоящего изобретения,
на ФИГ. 12Е приведен перспективный вид снизу части обтекателя в соответствии с аспектами раскрытия настоящего изобретения, и
на ФИГ. 12F приведен перспективный вид снизу обтекателя в соответствии с аспектами раскрытия настоящего изобретения; и
[24] на ФИГ. 13 схематически проиллюстрирован способ в соответствии с аспектами раскрытия настоящего изобретения.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[25] Со ссылкой на ФИГ. 1, 2 и 3 описаны аспекты раскрытия настоящего изобретения, приведенного в настоящем документе, в отношении воздушного транспортного средства 100, которое может представлять собой крылатое средство выведения и/или гиперзвуковое транспортное средство многоразового использования, однако, указанные аспекты раскрытия настоящего изобретения могут быть применены в любых отраслях промышленности (например, аэрокосмической, морской, автомобильной, производственной и т.п.) там, где существуют сопряжения с относительным увеличением размеров. В данном случае, воздушное транспортное средство 100 обычно включает в себя бак 202, который образует по меньшей мере часть корпуса 110 воздушного транспортного средства 100, и крыло 112, присоединенное к баку 202. Бак 202 имеет обшивку 378 бака и представляет собой бак для текучей среды под давлением (например, топлива или другой текучей среды под давлением) или резервуар высокого давления. Крыло 112 имеет кромку 118, которая по меньшей мере частично задана обшивкой 308 крыла.
[26] Воздушное транспортное средство 100 также включает в себя обтекательный узел 114А, присоединенный к баку 202 возле кромки 118 крыла 112. Обтекательный узел 114А уплотняет место сопряжения крыла 112 с корпусом 110 с обеспечением возможности относительного увеличения размеров между корпусом 110 и крылом 112. Обтекательный узел 114А может обеспечивать возможность относительного перемещения между конструкциями обтекаемой формы (например, такими как стенка бака 202 и крыло 112) примерно на ±0,5 дюйма (примерно ±1,3 см); а в других аспектах относительное перемещение может составлять больше или меньше примерно ±0,5 дюйма (примерно ±1,3 см). Обтекательный узел 114А может препятствовать проникновению потока воздуха во внутренние полости транспортного средства 100 посредством использования, например, высокотемпературных уплотнений. Обтекательный узел П4А может обеспечивать постоянное уплотнение для потока по периметру обтекателя 114 обтекательного узла 114А, сохранять плавный внешний обвод воздушного транспортного средства 100, что позволяет по существу не допускать и/или уменьшить возникновение аэродинамических/аэротермических факторов, и обеспечивать тепловую защиту воздушного транспортного средства 100 до 1700 градусов Фаренгейта (примерно 926 градусов Цельсия) или более. Аспекты 6раскрытия настоящего изобретения также обеспечивают создание обтекательного узла 114А с соединительными элементами для присоединения обтекателя 114 к стенке резервуара высокого давления (например, такой как стенка бака 202), и при этом соединительные элементы могут способствовать упрощению схемы установки по меньшей мере для части сборочных операций воздушного транспортного средства 100.
[27] Обтекательный узел 114А включает в себя силовую конструкцию 164, систему 190 тепловой защиты и уплотнительный узел 192. Обтекательный узел 114А включает в себя обтекатель 114, который присоединяется к баку 202 возле кромки 118 крыла 112. Хотя обтекатель 114 показан на ФИГ. 1-3 присоединенным к нижней стороне 120 корпуса 110, в других аспектах обтекатель 114 и обтекательный узел 114А может быть размещен в любом подходящем месте воздушного транспортного средства 100 для обеспечения решения, когда одна конструкция служит обтекателем для другой. Как отмечено выше, обтекательный узел 114А может обеспечивать относительное увеличение размеров (например, вследствие нагрева и/или воздействия давления) между крылом 112 и баком 202, поскольку обтекатель 114 жестко присоединен к баку 202 и включает в себя уплотнительный узел 192, такой как перекрывающее уплотнение, который проходит поверх кромки 118 крыла 112 (например, перекрывает ее).
[28] Обтекательный узел 114А размещен на переднем конце 112F (например, кромка 118 является передней кромкой) крыла 112, потому что на заднем конце 112R (таком как задний лонжерон) крыла 112 отсутствует относительное увеличение в размерах, вследствие, например, соединения между крылом 112 и корпусом 110. В соответствии с аспектами раскрытия настоящего изобретения, крыло 112 в целом расширяется в прямом направлении 122 (например, вдоль оси X/ в направлении, показанном на ФИГ, 1-3), при этом увеличение размеров обусловлено различными нагрузками, возникающими вследствие теплового расширения и имеющимися в крыле 112 и корпусе 110 на различных этапах работы. В соответствии с аспектами раскрытия настоящего изобретения, крыло 112 расширяется в пространство, образованное между обтекательным узлом 114А и передним каркасным элементом 262 (см. ФИГ. 8В и 9) крыла 112. В данном случае, уплотнительный узел 192 обтекательного узла 114А сохраняет плавный внешний обвод воздушного транспортного средства 100, закрывая кромку 118 крыла 112. В соответствии с аспектами раскрытия настоящего изобретения, когда крыло 112 расширяется и сокращается в размерах, например вследствие влияния тепла, обтекательный узел 114А остается неподвижным относительно бака 202.
[29] На ФИГ. 4 и 5 показан перспективный вид снизу и перспективный вид сверху обтекательного узла 114А, при этом на ФИГ. 4 обтекатель 114 показан прозрачным, а на ФИГ. 5 показан перспективный вид изнутри обтекателя 114. Обтекательный узел 114А включает в себя силовую конструкцию 164, систему 190 тепловой защиты и уплотнительный узел 192, как отмечено выше. В одном аспекте обтекательный узел 114А включает в себя обтекатель 114, имеющий обшивку 160 обтекателя, который присоединен к силовой конструкции 164, как будет описано более подробно в настоящем документе. Обтекатель 114 может быть выполнен из любого подходящего материала, такого как любой подходящий композит, и включает в себя покрывала 306 тепловой защиты, связанные с внешней поверхностью обшивки 160 обтекателя. Покрывала 306 тепловой защиты, описанные в настоящем документе, могут представлять собой усовершенствованную изоляцию с покрывалами с заданными свойствами ("Tailorable Advanced Blanket Insulation") (например, "ТАВР, которая включает в себя керамическое волокно с войлочной изоляцией Q-FIBER или любой другой подходящей изоляцией на основе двуокиси кремния), конформную многоразовую изоляцию ("Conformal Reusable Insulation") (например, "CRI", которая включает в себя керамический матричный композит), металлические системы тепловой защиты или любой другой подходящий материал/систему для тепловой защиты. Покрывала 306 тепловой защиты образуют по меньшей мере часть системы 190 тепловой защиты обтекательного узла 114А. Обшивка 160 обтекателя может иметь любую подходящую форму и размер, так что между конструкциями, снабженными обтекателями (которые представлены в настоящем документе баком 202 корпуса 110 и крылом 112), образован плавный внешний обвод.
[30] Силовая конструкция 164 может быть выполнена из любого подходящего материала для обеспечения жесткости обтекателя 114 и обеспечения возможности установки с помощью закладных крепежных изделий (как описано в настоящем документе) со стороны внешнего обвода воздушного транспортного средства 100, что может упростить установку обтекателя 114 благодаря обеспечению возможности затягивания крепежных изделий только с одной стороны обтекателя 114 для присоединения обтекателя 114 к баку 202 посредством силовой конструкции 164. Силовая конструкция 164 включает в себя ряд каркасных элементов 166 (например, задний каркасный элемент 166А и передний каркасный элемент 166В) и лонжеронов 168 и выполнена с возможностью соединения с обшивкой 378 (см., например, ФИГ. 6 и 11) бака 202 любым подходящим способом, как описано в настоящем документе, таким образом, что нагрузки, возникающие в результате реагирования обшивки 378 бака при воздействии со стороны обтекательного узла 114А, направлены в окружном направлении (т.е. нагрузки реагирования направлены по существу только по касательной к поверхности бака 202).
[31] Передняя кромка 170 и боковые кромки 172 обтекателя 114 включают в себя обработанные механически керамические плитки 174, которые связаны с корпусом 110 (корпус 110 не показан на ФИГ. 5 для ясности). В данном случае, обработанные механически керамические плитки 174 образуют часть системы 190 тепловой защиты и присоединены (например, вышеупомянутым связыванием) к обшивке 378 бака 202. Обработанные механически керамические плитки 174 обеспечивают постепенно поднимающийся переход между внешним обводом 180 корпуса и внешним обводом 182 крыла (при этом внешний обвод 180 корпуса и внешний обвод 182 крыла образуют часть внешнего обвода воздушного транспортного средства) и могут по существу предотвращать существование обращенных вперед уступов, вызывающих лобовое сопротивление, которые могут возникнуть в результате сопряжения обтекателя конечной толщины с корпусом 110. Керамические плитки 174 также обеспечивают тепловую защиту для нижележащей конструкции (например, такой как бак 202 и по меньшей мере силовая конструкция 164). Керамические плитки 174 также обеспечивают износостойкую поверхность трения для опоры на них передних и боковых уплотнений (таких как уплотнения 362, 364 обтекательного узла 114А (см. ФИГ. 11 и 12D).
[32] Уплотнительный узел 192 обтекательного узла 114А присоединен к силовой конструкции 164. Как будет описано в настоящем документе, уплотнительный узел 192 выполнен с возможностью перекрытия по меньшей мере части кромки 118 крыла 112. В данном случае, уплотнительный узел 192 образует динамическое уплотнение между системой 190 тепловой защиты (например, обтекателем 114) и крылом 112 с обеспечением относительного перемещения между крылом 112 и системой 190 тепловой защиты (например, обтекателем 114). Кроме того, уплотнительный узел 192 образует динамическое уплотнение между системой 190 тепловой защиты и крылом 112 с обеспечением относительного перемещения между крылом 112 и баком 202 (см., например, ФИГ. 10).
[33] Со ссылкой на ФИГ. 4, 6, 7, 8 и 9, силовая конструкция 164 присоединена к обшивке 378 бака с помощью установочной системы 200. Как описано выше, установочная система 200 выполнена с возможностью присоединения силовой конструкции 164 к баку 202 таким образом, что нагрузки на бак 202, возникающие в результате реагирования при воздействии со стороны обтекательного узла 114А, направлены в окружном направлении или по касательной 228 (т.е. нагрузки реагирования направлены по существу только по касательной к поверхности бака 202). Установочная система 200 включает в себя по меньшей мере одну стойку 208, выполненную с возможностью присоединения силовой конструкции 164 к обшивке 378 бака. В одном аспекте указанная по меньшей мере одна стойка 208 имеет регулируемую продольную длину L, а в других аспектах указанная по меньшей мере одна стойка имеет фиксированную продольную длину L. Указанная по меньшей мере одна стойка 208 выполнена с возможностью реагирования только на нагрузки по оси Z и нагрузки по оси Y между силовой конструкцией 164 и обшивкой 378 бака.
[34] Как описано выше, и в соответствии с аспектами раскрытия настоящего изобретения, часть корпуса 110, к которой прикреплен обтекательный узел 114А, включает в себя бак 202, и бак 202 представляет собой резервуар высокого давления (такой как топливный бак под давлением), имеющий обшивку 378 бака. Установочная система 200 включает в себя крепежные держатели 204 (см. также ФИГ. 12А), связанные любым подходящим способом с обшивкой 378 бака, которая образует внешний обвод бака 202, с тем чтобы предотвратить создание путей утечки и/или концентрацию напряжений, которые могут быть вызваны образованием отверстий через обшивку 378 бака. Крепежные держатели 204 обеспечивают соединение между соответствующей стойкой 208 и баком 202 для присоединения силовой конструкции 164 к баку 202.
[35] В одном аспекте установочная система 200 также может включать в себя изолирующий элемент 206, соответствующий каждой из указанной по меньшей мере одной стойки 208, при этом указанная по меньшей мере одна стойка 208 связана с обшивкой 378 бака через изолирующий элемент 206. Например, изолирующий элемент 206 расположен между указанной по меньшей мере одной стойкой 208 и обшивкой 378 бака. В частности, изолирующий элемент 206 расположен между крепежным держателем 204 и баком 202 для уменьшения напряжений, возникающих в результате термических и вызываемых давлением деформаций в баке 202. Изолирующий элемент 206 выполнен так, что деформации в баке 202 не зависят от силовой конструкции 164. В других аспектах изолирующий элемент 206 может не использоваться.
[36] Силовая конструкция 164 обтекателя присоединена, на переднем конце 230 (показано на ФИГ. 5), к баку 202 с помощью двух стоек 208, которые сопряжены с соответствующими крепежными держателями 204. Стойки 208 присоединены с возможностью поворота на одном конце к соответствующему крепежному держателю 204 и присоединены с возможностью поворота на другом противоположном конце к соответствующему лонжерону 168. Стойки 208 могут иметь регулируемую продольную длину L, с тем чтобы обеспечить возможность регулировки допусков во время установки. Кроме того, соединение с возможностью поворота между стойкой 208 и каждым элементом из: крепежного держателя 204 и лонжерона 168 может обеспечивать возможность поворота стойки 208 относительно по меньшей мере бака 202, чтобы обеспечить возможность расширения бака 202 под давлением.
[37] В соответствии с аспектами раскрытия настоящего изобретения, со ссылкой на ФИГ. 4, 6, 7, 8 и 9, установочная система 200 включает в себя соединительный держатель 220, выполненный с возможностью присоединения силовой конструкции 164 к обшивке 378 бака. Соединительный держатель 220 выполнен с возможностью реагирования только на нагрузки по оси X и нагрузки по оси Y между силовой конструкцией 164 и обшивкой 378 бака. Соединительный держатель 220 связывают с обшивкой 378 бака любым подходящим способом. В одном аспекте установочная система 200 включает в себя изолирующий элемент 222, расположенный между соединительным держателем 220 и обшивкой 378 бака, при этом соединительный держатель 220 связан с обшивкой 378 бака через изолирующий элемент 206. Например, изолирующий элемент 222 расположен между соединительным держателем 220 и обшивкой 378 бака 202 для уменьшения напряжений, возникающих в результате термических и вызываемых давлением деформаций в баке 202. Изолирующий элемент 222 выполнен так, что деформации в баке 202 не зависят от силовой конструкции 164. В других аспектах изолирующий элемент 222 может не использоваться.
[38] Соединительный держатель 220 включает в себя каркасный элемент 220F держателя и соединительный элемент 224, проходящий от каркасного элемента 220F в направлении силовой конструкции 164, так что обеспечена возможность скользящего взаимодействия соединительного элемента 224 с соответствующим отверстием 226 в силовой конструкции 164. В одном аспекте соединительный элемент 224 представляет собой штифт, однако в других аспектах соединительный элемент 224 может иметь любую подходящую конфигурацию. В одном аспекте соединительный элемент 224 сопряжен с силовой конструкцией 164 передним каркасным элементом 166В (например, отверстие 226 расположено в переднем каркасном элементе 166В), однако в других аспектах соединительный элемент 224 может быть сопряжен с любой подходящей частью силовой конструкции 164. Соединительный элемент 224 и соответствующее отверстие 226 выполнены так, что обеспечена возможность скользящего взаимодействия соединительного элемента 224 с соответствующим отверстием 226 в направлении Z, что позволяет реагировать только на нагрузки по оси X и нагрузки по оси Y между силовой конструкцией 164 и обшивкой 378 бака. В одном аспекте соединительный элемент 224 ввинчен в соединительный держатель 220, однако в других аспектах соединительный элемент 224 может быть присоединен к держателю любым подходящим способом. В одном аспекте отверстие 226 включает в себя любую подходящую втулку, которая сопряжена с соединительным элементом 224. Стойки 208 и соединительный элемент 224 (вместе со своими соответствующими держателями 204, 220) не допускают смещения по меньшей мере части обтекательного узла 114А относительно корпуса 110.
[39] Со ссылкой на ФИГ. 4 и 7, отверстие 226 может быть выполнено или иным образом образовано в переднем каркасном элементе 166В, и стойки 208 могут быть присоединены к соответствующему лонжерону 168 так, чтобы быть по существу на одной линии с передним каркасным элементом 166В (например, так что стойки 208 и отверстие 226 находятся вдоль общей прямой линии). В других аспектах стойки 208 и отверстие 226 могут иметь любое подходящее пространственное расположение относительно друг друга для обеспечения реагирования на нагрузки описанным в настоящем документе образом. Отверстие 226 также может быть расположено между лонжеронами 168, так что соединительный держатель 220 связан с баком 202 и находится по центру между двумя стойками 208. В других аспектах соединительный держатель 220 может быть размещен не по центру между двумя стойками 208.В одном аспекте стойки 208 и соединительный держатель 220 выровнены на баке 202 таким образом, что нагрузки на бак, возникающие в результате реагирования, направлены в окружном направлении или по касательной 228 (ФИГ. 6) относительно поверхности бака 202, что может минимизировать ударные нагрузки в обшивке 378 бака и может минимизировать любые локальные напряжения, которые могут возникнуть.
[40] Со ссылкой на ФИГ. 8А, 8В и 9, силовая конструкция 164 включает в себя один или более штифтов 260, проходящих, например, от заднего каркасного элемента 166А в направлении крыла 112. Указанные один или более штифтов 260 выполнены с возможностью скользящего взаимодействия с передним каркасным элементом 262 крыла 112, так что обеспечена возможность перемещения крыла 112 относительно силовой конструкции 164 вдоль продольной оси LAX (которая в приводимой в качестве примера системе координат, показанной, например, на ФИГ. 1 и 9, совпадает с осью X) указанных одного или более штифтов 260. В одном аспекте каждый из указанных одного или более штифтов 260 присоединен к приподнятой поверхности 264 силовой конструкции 164 с помощью любого подходящего крепежного изделия 266. Например, крепежное изделие 266 может представлять собой гайку, а указанные один или более штифтов 260 могут иметь резьбу для зацепления с гайкой для присоединения соответствующего штифта 260 к заднему каркасному элементу 166А. В других аспектах указанные один или более штифтов 260 могут быть присоединены к силовой конструкции 164 любым подходящим способом.
[41] В соответствии с аспектами раскрытия настоящего изобретения, продольная ось LAX указанных одного или более штифтов 260 по существу выровнена с продольной осью LAXT (ФИГ. 1) бака 202. Указанные один или более штифтов 260 выполнены с возможностью реагирования только на нагрузки по оси Y и по оси Z между силовой конструкцией 164 и передним каркасным элементом 262 крыла. На заднем конце 232 силовой конструкции 164, указанные один или более штифтов 260 образуют сопряжение между силовой конструкцией 164 и передним каркасным элементом 262 крыла на переднем конце 112F крыла 112. Такое размещение может предотвращать или иным образом ограничивать относительное перемещение между силовой конструкцией 164 и передним каркасным элементом 262 крыла в плоскости ZY, обеспечивая при этом относительное увеличение размеров крыла 112 относительно бака 202 в направлении X. Передний каркасный элемент 262 крыла включает в себя один или более шаровых опор 268. В одном аспекте каждая шаровая опора 268 присоединена к приподнятой поверхности 270 (или другой подходящей части) переднего каркасного элемента 262 крыла любым подходящим способом. Каждая шаровая опора 268 выполнена с возможностью скользящего взаимодействия с соответствующим штифтом 260 из указанных одного или более штифтов 260. Указанные один или более штифтов 260 могут свободно перемещаться вдоль оси X внутри шаровой опоры 268 для управления направлением увеличения размера крыла 112 и выравнивания крыла 112 с обтекательным узлом 1 НА.
[42] На ФИГ. 10 показан уплотнительный узел 192 между обтекателем 114 и крылом 112. Уплотнительный узел 192 присоединен к системе 190 тепловой защиты. В соответствии с аспектами раскрытия настоящего изобретения уплотнительный узел 192 может не допускать ухудшения аэродинамических характеристик, связанных с лобовым сопротивлением, и проникновения горячего газа благодаря по существу предотвращению потока текучей среды по меньшей мере через часть места сопряжения обтекателя с крылом, закрытого обтекательным узлом 114А. Кроме того, уплотнительный узел 192 может обеспечивать плавное сопряжение между обтекательным узлом 114А и крылом 112, так чтобы не допускать появления уступов и зазоров на внешней поверхности, которые могут вызывать ухудшение аэродинамических характеристик и/или характеристик, связанных с аэротермодинамическими факторами. В уплотнительном узле 192 также учтено относительное увеличение размеров/перемещение между крылом 112 и корпусом 110 (и обтекательным узлом 114А, который присоединен к корпусу 110). В соответствии с аспектами раскрытия настоящего изобретения уплотнительный узел 192 выполнен с возможностью поступательного перемещения в направлении X относительно крыла 112 с сохранением контакта с крылом 112 для образования и сохранения уплотнительной конструкции.
[43] Уплотнительный узел 192 расположен на заднем конце 232 (ФИГ. 5) обтекательного узла 114А и включает в себя перекрывающее уплотнение 302, которое присоединено к силовой конструкции 164 любым подходящим способом. Например, перекрывающее уплотнение 302 присоединено к заднему каркасному элементу 166А. Перекрывающее уплотнение 302 включает в себя базовую часть 302В и выступающую часть 302Е, при этом базовая часть 302В присоединена к силовой конструкции 164. Перекрывающее уплотнение 302 может быть выполнено из любого подходящего материала, такого как металлический суперсплав (например, инконель (INCONEL) или другой подходящий материал из суперсплава на основе никеля или никеля и хрома). Уплотнительный узел 192 также включает в себя изолирующий элемент 303, расположенный между базовой частью 302В перекрывающего уплотнения 302 и силовой конструкцией 164. В частности, изолирующий элемент 303 расположен между базовой частью 302В перекрывающего уплотнения 302 и системой 190 тепловой защиты, которая присоединена к силовой конструкции 164. В конкретных примерах изолирующий элемент 303 представляет собой термоизолятор 304.
[44] Как показано на ФИГ. 10, в одном аспекте термоизолятор 304 (например, выполненный из керамического или другого подходящего материала) расположен между базовой частью 302В перекрывающего уплотнения 302 и задним каркасным элементом 166А (а также обшивкой 160 обтекателя и покрывалом 306 тепловой защиты) для термической изоляции силовой конструкции 164, обшивки 160 обтекателя и покрывал 306 тепловой защиты от тепла, поглощаемого перекрывающим уплотнением 302. В других аспектах термоизолятор 304 может не обеспечиваться.
[45] Обтекательный узел 114А включает в себя обтекатель 114, имеющий обшивку 160 обтекателя, которая присоединена к силовой конструкции 164 и поверх которой уложены покрывала 306 тепловой защиты системы 190 тепловой защиты. Перекрывающее уплотнение 302 (и термоизолятор 304) размещено относительно покрывал 306 тепловой защиты с размещением на одном уровне (например, по существу без зазоров) с защитной поверхностью 162S покрывал 306 тепловой защиты. Перекрывающее уплотнение 302 также расположено так, что выступающая часть 302Е перекрывает часть кромки 118 крыла 112. Перекрывающее уплотнение 302 (например, выступающая часть 302Е перекрывающего уплотнения 302) сопряжено с покрывалами 306 тепловой защиты и перекрывает покрывала 306 тепловой защиты, связанные с обшивкой 308 крыла, при этом покрывала 306 тепловой защиты образуют систему тепловой защиты крыла (схожую с системой 190 тепловой защиты) для обеспечения тепловой защиты нижележащей конструкции 310 крыла 112. В одном аспекте покрывала 306 тепловой защиты крыла 112 включают в себя углубление 320, в котором расположена выступающая часть 302Е перекрывающего уплотнения 302. Углубление 320 имеет глубину D, по существу равную толщине Т выступающей части 302Е, так что любой уступ, образованный углублением 320 между выступающей частью 302Е и покрывалами 306 тепловой защиты, может быть минимальным и не оказывать влияния на аэродинамические и/или аэротермические характеристики воздушного транспортного средства 100.
[46] Барьерный элемент 312 расположен между перекрывающим уплотнением 302 (например, таким как выступающая часть 302Е перекрывающего уплотнения 302) и обшивкой 308 крыла. В одном аспекте барьерный элемент 312 может представлять собой тепловой барьер/ выпуклое уплотнение для блокирования потока, установленный/ установленное на внешней поверхности 314 обшивки 308 крыла с упором во внутреннюю поверхность 316 перекрывающего уплотнения 302 (например, с контактом с внутренней поверхностью 316). В других аспектах барьерный элемент 312 может представлять собой любое подходящее уплотнение, выполненное с возможностью обеспечения термоуплотнительной конструкции, а также блокирования прохождения потока текучей среды между обшивкой 308 крыла и перекрывающим уплотнением 302. В качестве примера, в одном аспекте барьерный элемент 312 включает в себя пружинную трубку из инконеля (INCONEL), которая набита или заполнена подкладочным материалом из оксида алюминия и завернута в рукав из материала NEXTEL или другой подходящей ткани на основе оксидной керамики; однако в других аспектах барьерный элемент 312 может иметь любую подходящую конфигурацию.
[47] Уплотнительный узел 192 также включает в себя удерживающий элемент 318, который присоединен к обшивке 308 крыла любым подходящим способом. Удерживающий элемент 318 выполнен с возможностью сохранения положения барьерного элемента 312 во время работы относительно по меньшей мере перекрывающего уплотнения 302. Удерживающий элемент 318 также может быть выполнен с возможностью регулировки положения барьерного элемента 312 во время установки барьерного элемента 312, так что барьерный элемент 312 остается в заданном положении относительно перекрывающего уплотнения 302. В одном примере по меньшей мере часть барьерного элемента 312 проходит между удерживающим элементом 318 и обшивкой 308 крыла, так что удерживающий элемент 318 обеспечивает позиционирование барьерного элемента 312 относительно по меньшей мере перекрывающего уплотнения 302. В других аспектах барьерный элемент 312 может удерживаться удерживающим элементом 318 любым подходящим способом, таким как химическое связывание. В качестве примера, когда крыло 112 поступательно перемещается (например, выводится и отводится) относительно корпуса 110, перекрывающее уплотнение 302 сохраняет перекрытие установленных на крыле покрывал 306 тепловой защиты, например углубления 320 покрывала 306, при этом барьерный элемент 312 сжимается между перекрывающим уплотнением 302 и обшивкой 308 крыла с сохранением контакта как с перекрывающим уплотнением 302, так и обшивкой 308 крыла. Эта конфигурация может обеспечивать решение с динамическим уплотнением, которое сохраняет плавный внешний обвод, выдерживая при этом температуру примерно до 1700 градусов Фаренгейта (примерно 926 градусов Цельсия) или более (например, верхний предел тепловой защиты может быть ограничен только термическими свойствами материалов, используемых в обтекательном узле 114А).
[48] На ФИГ. 11 показана еще одна уплотнительная конструкция 1100 обтекательного узла 114А, при этом уплотнительная конструкция 1100 может считаться частью уплотнительного узла 192 обтекательного узла 114А. Эта уплотнительная конструкция 1100 расположена на переднем конце 230 (показано на ФИГ. 5) обтекательного узла 114А и уплотняет обтекатель 114 относительно корпуса 110 с обеспечением плавного внешнего обвода, как описано в настоящем документе. В соответствии с аспектами раскрытия настоящего изобретения, уплотнительная конструкция 1100 между обтекателем 114 и корпусом 110 включает в себя барьерный элемент 362. Барьерный элемент 362 включает в себя пружинную трубку из инконеля (INCONEL), которая набита или заполнена подкладочным материалом из оксида алюминия и завернута в рукав из материала NEXTEL или другой подходящей ткани на основе оксидной керамики; однако в других аспектах барьерный элемент 362 может иметь любую подходящую конфигурацию. Барьерный элемент 362 присоединен к внутренней поверхности 366 обтекателя 114 любым подходящим способом, таким как химическое связывание и/или с помощью механических крепежных изделий.
[49] Уплотнительная конструкция 1100 также включает в себя герметичное уплотнение 364 для работы под давлением, такое как силиконовое герметичное выпуклое уплотнение для работы под давлением или другое подходящее выпуклое уплотнение, которое присоединено к внутренней поверхности 366 обтекателя 114 любым подходящим способом, таким как химическое связывание и/или механические крепежные изделия. Герметичное уплотнение 364 для работы под давлением выполнено с возможностью обеспечения герметичного уплотнения, устойчивого к давлению, в месте сопряжения между обтекателем 114 и обработанными механически керамическими плитками 174. Барьерный элемент 362 и герметичное уплотнение 364 для работы под давлением, как отмечено выше, установлены на обтекателе внутренней поверхности 366 таким образом, чтобы в них упиралась (например, контактировала) подвергнутая механической обработке керамическая плитка 174. Любой подходящий теплозащитный заполнитель 370 зазоров может быть расположен между обработанными механически керамическими плитками 174 и каждым элементом из: обшивки 160 обтекателя и покрывал 162 тепловой защиты, присоединенных к обшивке 160 обтекателя.
[50] Покрывала 162 тепловой защиты обтекателя, заполнитель 370 зазоров, обработанные механически керамические плитки 174 и покрывала 374 системы тепловой защиты, присоединенные к корпусу 110, образуют внешнюю поверхность (внешний обвод) воздушного транспортного средства 100 и взаимодействуют с барьерным элементом 362 и герметичным уплотнением 364 для работы под давлением, с тем чтобы защищать изоляцию 376 корпуса, обшивку 379 корпуса и/или обшивку 378 бака. Любое относительное увеличение размеров между обтекателем 114 и корпусом 110 и/или баком 202 (который образует часть корпуса 110) управляется или допускается заполнителем 370 зазоров, барьерным уплотнением 362 и герметичным уплотнением 364 для работы под давлением, при этом уплотнительная конструкция остается между обтекателем 114 и обработанными механически керамическими плитками 174 во время относительного перемещения между обтекателем 114 и корпусом 110 и/или баком 202. Одно или более из барьерного элемента 362 и герметичного уплотнения 364 для работы под давлением могут проходить вдоль боковых кромок 172А (показано на ФИГ. 12D) обтекателя 114 таким образом, чтобы взаимодействовать с обработанными механически керамическими плитками 174 на боковых кромках 172 обтекательного узла 114А описанным выше образом. Уплотнительная конструкция 1100 и уплотнительный узел 192, показанные на ФИГ. 10 и 11, могут сохранять аэродинамический плавный внешний обвод, способный выдерживать высокие температуры (как те, которые описаны в настоящем документе) с обеспечением герметичного уплотнения для работы под давлением на переднем конце 230 обтекательного узла, заднем конце 232 и боковых кромках 172 (показано на ФИГ. 5).
[51] Со ссылкой на ФИГ. 12A-12F будет описан приводимый в качестве примера способ 1300 присоединения обтекательного узла 114А к воздушному транспортному средству 100 в соответствии с аспектами раскрытия настоящего изобретения. Способ 1300 описывает схему прикрепления для присоединения обтекательного узла к баку 202. Способ 1300 включает присоединение силовой конструкции 164 к баку 202 (ФИГ. 13, блок 1310), присоединение системы 190 тепловой защиты к силовой конструкции 164 (ФИГ. 13, блок 1325) и присоединение уплотнительного узла 192 к силовой конструкции 164 (ФИГ. 13, блок 1315), как будет описано более подробно ниже. На ФИГ. 12А керамические плитки 174 и держатели обтекателя (например, крепежные держатели 204 и соединительный держатель 220) присоединяют к корпусу 110 любым подходящим способом (ФИГ. 13, блок 1301). Например, обработанные механически керамические плитки 174, крепежные держатели 204 и соединительный держатель 220 могут быть химически связаны с баком 202. В блоке или на этапе 1301, барьерный элемент 312 и удерживающий элемент 318 могут быть присоединены к крылу 112, как описано в настоящем документе.
[52] На ФИГ. 12В лонжероны 168, ряд каркасных элементов 166 (например, задний каркасный элемент 166А и передний каркасный элемент 166В), термоизолятор 304 (см. также ФИГ. 10), перекрывающее уплотнение 302 (см. также ФИГ. 10) и указанные один или более штифтов 260 (см. также ФИГ. 8В, 9) соединяются друг с другом любым подходящим способом для сборки силовой конструкции 164 (ФИГ. 13, блок 1305). На ФИГ. 12С силовую конструкцию 164 обтекателя присоединяют к корпусу 110 (например, баку 202) (ФИГ. 13, блок 1310). Например, в блоке или на этапе 1310 (показано на ФИГ. 13) соединительный держатель 220 присоединяют к обшивке 378 бака связыванием соединительного держателя 220 с обшивкой 378 бака, так что обеспечена возможность скользящего взаимодействия соединительного элемента 224 соединительного держателя с силовой конструкцией 164. В частности, соединительный элемент 224 соединительного держателя 220 вводят во взаимодействие с отверстием 266 силовой конструкции 164 и/или вставляют в отверстие 266 силовой конструкции 164. В блоке или на этапе 1310 (показано на ФИГ. 13) по меньшей мере одну стойку 208 присоединяют к силовой конструкции 164 и баку 202, при этом указанную по меньшей мере одну стойку 208 связывают с обшивкой 378 бака 202. В частности, стойки 208 присоединены к силовой конструкции 164 и соответствующим крепежным держателям 204. В блоке или на этапе 1310 (показано на ФИГ. 13) продольная длина L стойки 208 может быть отрегулирована по мере необходимости для обеспечения присоединения стоек 208 к силовой конструкции 164 и соответствующему крепежному держателю 204. Силовая конструкция 164 также может быть присоединена к крылу 112. Например, силовая конструкция 164 может быть присоединена к переднему каркасному элементу 262 крыла 112 с помощью по меньшей мере одного штифта 260 (см. ФИГ. 9), который взаимодействует с возможностью скольжения с передним каркасным элементом 262 крыла. В частности, указанные один или более штифтов 260 (показано на ФИГ. 9) введены во взаимодействие с шаровыми опорами 268 и/или вставлены в шаровые опоры 268 (показано на ФИГ. 9). В блоке 1315 (показано на ФИГ. 13), уплотнительный узел 192 присоединяют к силовой конструкции 164 так, что уплотнительный узел 192 перекрывает по меньшей мере часть кромки 118 крыла 112. В частности, силовая конструкция 164 перемещается в заднем направлении (например, в направлении крыла 112), так что она сжимает барьерный элемент 312 и покрывала 306 тепловой защиты между обшивкой 308 крыла (ФИГ. 10) и перекрывающим уплотнением 302, так что уплотнительный узел присоединен к силовой конструкции.
[53] В блоке 1320 (показано на ФИГ. 13, блок 1320) способ 1300 также включает присоединение обшивки 160 обтекателя к силовой конструкции 164. В частности, на ФИГ. 12D барьерный элемент 362 и герметичные уплотнения 364 для работы под давлением присоединены к обшивке 160 обтекателя, а на ФИГ. 12Е обшивка 160 обтекателя присоединена к силовой конструкции 164 обтекателя с использованием закладных крепежных изделий 184. Закладные крепежные изделия 184 могут включать в себя плоскую гайку 1200 (показано на ФИГ. 12В), присоединенные к одному или более из следующего: переднего каркасного элемента 166В, заднего каркасного элемента 166А и лонжеронов 168. Закладные крепежные изделия 184 могут обеспечивать установку крепежных изделий с доступом только с одной стороны (например, внешней стороны) обшивки 160 обтекателя. Барьерный элемент 362 и герметичные уплотнения 364 для работы под давлением сжимаются при установке обшивки 160 обтекателя.
[54] Способ 1300 также включает присоединение системы 190 тепловой защиты к силовой конструкции 164 (ФИГ. 13, блок 1325). На ФИГ. 12F система 190 тепловой защиты присоединена (например, связыванием) к силовой конструкции 164 (например, такой как внешняя поверхность обшивки 160 обтекателя) (ФИГ. 13, блок 1325). Согласно конкретному аспекту покрывала 306 тепловой защиты системы 190 тепловой защиты присоединяют к силовой конструкции 164.
[55] Как описано выше, аспекты раскрытия настоящего изобретения обеспечивают создание обтекательного узла 114А, в котором устранены недостатки известных обтекателей в отношении учета относительного перемещения между конструкциями, снабженными обтекателями. Например, аспекты раскрытия настоящего изобретения обеспечивают решение проблемы относительного перемещения с поддержанием при этом постоянного уплотнения для потока текучей среды по периметру обтекательного узла 114А, плавную поверхность внешнего обвода воздушного транспортного средства 100 для потока текучей среды и тепловую защиту примерно до 1700 градусов Фаренгейта (примерно 926 градусов Цельсия) или более (опять необходимо отметить, что верхний диапазон тепловой защиты ограничен только используемыми материалами). Кроме того, аспекты раскрытия настоящего изобретения обеспечивают схему прикрепления обтекательного узла 114А, как описано выше в отношении ФИГ. 12A-12F и 13, который присоединяет обтекательный узел 114А к тонкостенному резервуару высокого давления (например, такому как бак 202), с помощью которой можно не допустить возникновения ударных нагрузок и источников утечки. Согласно указанным аспектам раскрытия настоящего изобретения схема прикрепления, как описано в настоящем документе, включает в себя связанные химически крепежные держатели (например, такие как крепежные держатели 204 и соединительный держатель 220), стойки 208, соединительный элемент 224 и один или более штифтов 260, которые обеспечивают возможность или иным образом допускают относительное увеличение размеров между, например, крылом 112 и баком 202 (который, например, образует часть корпуса 110) воздушного транспортного средства 100 и прикрепление к обшивке 378 бака (например, стенке бака). Также обеспечен уплотнительный узел 192, который включает в себя перекрывающее уплотнение 302 и барьерный элемент 312, используемые в месте сопряжения обтекателя с крылом, и обработанные механически керамические плитки 174, которые обеспечивают плавный переход обвода и служат в качестве уплотнительных опорных поверхностей.
[56] В соответствии с аспектами раскрытия настоящего изобретения обеспечено следующее:
[57] А1. Обтекательный узел для воздушного транспортного средства, имеющего бак, который образует корпус транспортного средства, и крыло, присоединенное к баку, причем обтекательный узел содержит:
силовую конструкцию, выполненную с возможностью соединения с обшивкой бака;
систему тепловой защиты, присоединенную к силовой конструкции; и
уплотнительный узел, присоединенный к силовой конструкции и выполненный с возможностью перекрытия по меньшей мере части кромки крыла.
[58] А2. Обтекательный узел по параграфу А1, в котором уплотнительный узел образует динамическое уплотнение между системой тепловой защиты и крылом с обеспечением относительного перемещения между крылом и системой тепловой защиты.
[59] A3. Обтекательный узел по параграфу А1 или А2, в котором уплотнительный узел образует динамическое уплотнение между системой тепловой защиты и крылом с обеспечением относительного перемещения между крылом и баком.
[60] А4. Обтекательный узел по параграфам А1-A3, в котором система тепловой защиты присоединена к обшивке бака.
[61] А5. Обтекательный узел по параграфам A1-А4, в котором уплотнительный узел присоединен к системе тепловой защиты.
[62] А6. Обтекательный узел по параграфам A1-А5, в котором уплотнительный узел включает в себя перекрывающее уплотнение.
[63] А7. Обтекательный узел по параграфу А6, в котором перекрывающее уплотнение перекрывает указанную часть кромки крыла.
[64] А8. Обтекательный узел по параграфу А7, в котором уплотнительный узел включает в себя барьерный элемент, расположенный между перекрывающим уплотнением и обшивкой крыла.
[65] А9. Обтекательный узел по параграфу А8, в котором перекрывающее уплотнение включает в себя удерживающий элемент, выполненный с возможностью сохранения положения барьерного элемента относительно перекрывающего уплотнения.
[66] А10. Обтекательный узел по параграфу А8 или А9, в котором барьерный элемент содержит одно или более из теплового барьера и барьера для блокирования потока текучей среды.
[67] A11. Обтекательный узел по параграфам А6-А10, в котором перекрывающее уплотнение включает в себя базовую часть, присоединенную к силовой конструкции, и выступающую часть, которая перекрывает указанную часть кромки крыла.
[68] А12. Обтекательный узел по параграфу А11, в котором уплотнительный узел также содержит изолирующий элемент, расположенный между базовой частью перекрывающего уплотнения и силовой конструкцией.
[69] А13. Обтекательный узел по параграфу А12, в котором изолирующий элемент расположен между базовой частью перекрывающего уплотнения и системой тепловой защиты.
[70] А14. Обтекательный узел по параграфу А13, в котором изолирующий элемент представляет собой термоизолятор.
[71] А15. Обтекательный узел по параграфам А6-А14, в котором перекрывающее уплотнение сопряжено с системой тепловой защиты крыла.
[72] А16. Обтекательный узел по параграфам A1-А15, в котором кромка крыла является направленной вперед передней кромкой крыла.
[73] А17. Обтекательный узел по параграфам A1-А16, также содержащий установочную систему, выполненную с возможностью присоединения силовой конструкции к баку таким образом, что нагрузки на бак, возникающие в результате реагирования при воздействии со стороны обтекательного узла, направлены в окружном направлении (т.е. направлены только по касательной к поверхности бака).
[74] А18. Обтекательный узел по параграфу А17, в котором установочная система содержит по меньшей мере одну стойку, выполненную с возможностью присоединения силовой конструкции к обшивке бака, причем
указанная по меньшей мере одна стойка выполнена с возможностью реагирования только на нагрузки по оси Z и нагрузки по оси Y между силовой конструкцией и обшивкой бака.
[75] А19. Обтекательный узел по параграфу А18, в котором указанная по меньшей мере одна стойка связана с обшивкой бака.
[76] А20. Обтекательный узел по параграфу А18 или А19, в котором между указанной по меньшей мере одной стойкой и обшивкой бака расположен изолирующий элемент, выполненный таким образом, что деформации бака не зависят от силовой конструкции.
[77] А21. Обтекательный узел по параграфам А18-А20, в котором указанная по меньшей мере одна стойка имеет регулируемую продольную длину.
[78] А22. Обтекательный узел по параграфам А17-А21, в котором установочная система также содержит соединительный держатель, выполненный с возможностью присоединения силовой конструкции к обшивке бака, причем
соединительный держатель выполнен с возможностью реагирования только на нагрузки по оси X и нагрузки по оси Y между силовой конструкцией и обшивкой бака.
[79] А23. Обтекательный узел по параграфу А22, в котором соединительный держатель связан с обшивкой бака.
[80] А24. Обтекательный узел по параграфу А22 или А23, в котором между соединительным держателем и обшивкой бака расположен изолирующий элемент, выполненный таким образом, что деформации бака не зависят от силовой конструкции.
[81] А25. Обтекательный узел по параграфам А22-А24, в котором соединительный держатель включает в себя каркасный элемент держателя и штифт, проходящий от каркасного элемента в направлении силовой конструкции, так что обеспечена возможность скользящего взаимодействия штифта с соответствующим отверстием в силовой конструкции.
[82] А26. Обтекательный узел по параграфам А22-А25, в котором штифт и соответствующее отверстие выполнены таким образом, что обеспечена возможность скользящего взаимодействия штифта указанного соответствующего отверстия в направлении Z, с тем чтобы реагировать только на нагрузки по оси X и нагрузки по оси Y между силовой конструкцией и обшивкой бака.
[83] А27. Обтекательный узел по параграфам A1-А27, в котором силовая конструкция включает в себя один или более штифтов, выполненных с возможностью скользящего взаимодействия с передним каркасным элементом крыла с обеспечением возможности перемещения крыла относительно силовой конструкции вдоль продольной оси указанных одного или более штифтов.
[84] А28. Обтекательный узел по параграфу А27, в котором продольная ось указанных одного или более штифтов по существу выровнена с продольной осью бака.
[85] А29. Обтекательный узел по параграфу А27 или А28, в котором указанные один или более штифтов выполнены с возможностью реагирования только на нагрузки по оси Y и по оси Z между силовой конструкцией и передним каркасным элементом крыла.
[86] АЗО. Обтекательный узел по параграфам A1-А29, также содержащий
обтекатель, имеющий обшивку обтекателя, присоединенную к силовой конструкции, причем система тепловой защиты присоединена к обшивке обтекателя.
[87] В1. Воздушное транспортное средство, содержащее:
бак, образующий по меньшей мере часть корпуса транспортного средства и имеющий обшивку бака;
крыло, присоединенное к баку и имеющее кромку, по меньшей мере частично задаваемую обшивкой крыла; и
обтекательный узел, присоединенный к баку возле указанной кромки крыла и содержащий:
силовую конструкцию, выполненную с возможностью соединения с обшивкой бака;
систему тепловой защиты, присоединенную к силовой конструкции; и
уплотнительный узел, присоединенный к силовой конструкции и выполненный с возможностью перекрытия по меньшей мере части кромки крыла.
[88] В2. Воздушное транспортное средство по параграфу В1, в котором уплотнительный узел образует динамическое уплотнение между системой тепловой защиты и крылом с обеспечением относительного перемещения между крылом и системой тепловой защиты.
[89] В3. Воздушное транспортное средство по параграфу В1 или В2, в котором уплотнительный узел образует динамическое уплотнение между системой тепловой защиты и крылом с обеспечением относительного перемещения между крылом и баком.
[90] В4. Воздушное транспортное средство по параграфам В1-В3, в котором система тепловой защиты присоединена к обшивке бака.
[91] В5. Воздушное транспортное средство по параграфам B1-В4, в котором уплотнительный узел присоединен к системе тепловой защиты.
[92] В6. Воздушное транспортное средство по параграфам B1-В5, в котором уплотнительный узел включает в себя перекрывающее уплотнение.
[93] В7. Воздушное транспортное средство по параграфу В6, в котором перекрывающее уплотнение перекрывает кромку крыла.
[94] В8. Воздушное транспортное средство по параграфу В7, в котором уплотнительный узел включает в себя барьерный элемент, расположенный между перекрывающим уплотнением и обшивкой крыла.
[95] В9. Воздушное транспортное средство по параграфу В8, в котором перекрывающее уплотнение включает в себя удерживающий элемент, выполненный с возможностью сохранения положения барьерного элемента относительно перекрывающего уплотнения.
[96] В10. Воздушное транспортное средство по параграфу В8 или В9, в котором барьерный элемент содержит одно или более из теплового барьера и барьера для блокирования потока текучей среды.
[97] В11. Воздушное транспортное средство по параграфам В6-В10, в котором перекрывающее уплотнение включает в себя базовую часть, присоединенную к силовой конструкции, и выступающую часть, которая перекрывает кромку крыла.
[98] В12. Воздушное транспортное средство по параграфу В11, в котором уплотнительный узел также содержит изолирующий элемент, расположенный между базовой частью перекрывающего уплотнения и силовой конструкцией.
[99] В13. Воздушное транспортное средство по параграфу В12, в котором изолирующий элемент расположен между базовой частью перекрывающего уплотнения и системой тепловой защиты.
[100] ВН. Воздушное транспортное средство по параграфу В13, в котором изолирующий элемент представляет собой термоизолятор.
[101] В15. Воздушное транспортное средство по параграфам В6-В11, в котором перекрывающее уплотнение сопряжено с системой тепловой защиты крыла.
[102] В16. Воздушное транспортное средство по параграфам В1-В15, в котором кромка крыла является направленной вперед передней кромкой крыла.
[103] В17. Воздушное транспортное средство по параграфам В1-В16, также содержащее установочную систему, выполненную с возможностью присоединения силовой конструкции к баку таким образом, что нагрузки на бак, возникающие в результате реагирования при воздействии со стороны обтекательного узла, направлены в окружном направлении (т.е. направлены только по касательной к поверхности бака).
[104] В18. Воздушное транспортное средство по параграфу В17, в котором установочная система содержит по меньшей мере одну стойку, выполненную с возможностью присоединения силовой конструкции к обшивке бака, причем
указанная по меньшей мере одна стойка выполнена с возможностью реагирования только на нагрузки по оси Z и нагрузки по оси Y между силовой конструкцией и обшивкой бака.
[105] В19. Воздушное транспортное средство по параграфу В18, в котором указанная по меньшей мере одна стойка связана с обшивкой бака.
[106] В20. Воздушное транспортное средство по параграфу В18 или В19, в котором между указанной по меньшей мере одной стойкой и обшивкой бака расположен изолирующий элемент, выполненный таким образом, что деформации бака не зависят от силовой конструкции.
[107] В21. Воздушное транспортное средство по параграфам В18-В20, в котором указанная по меньшей мере одна стойка имеет регулируемую продольную длину.
[108] В22. Воздушное транспортное средство по параграфам В17-В21, в котором установочная система также содержит соединительный держатель, выполненный с возможностью присоединения силовой конструкции к обшивке бака, причем
соединительный держатель выполнен с возможностью реагирования только на нагрузки по оси X и нагрузки по оси Y между силовой конструкцией и обшивкой бака.
[109] В23. Воздушное транспортное средство по параграфу В22, в котором соединительный держатель связан с обшивкой бака.
[110] В24. Воздушное транспортное средство по параграфу В22 или В23, в котором между соединительным держателем и обшивкой бака расположен изолирующий элемент, выполненный таким образом, что деформации бака не зависят от силовой конструкции.
[111] В25. Воздушное транспортное средство по параграфам В22-В24, в котором соединительный держатель включает в себя каркасный элемент держателя и штифт, проходящий от каркасного элемента в направлении силовой конструкции, так что обеспечена возможность скользящего взаимодействия штифта с соответствующим отверстием в силовой конструкции.
[112] В26. Воздушное транспортное средство по параграфам В22-В25, в котором штифт и указанное соответствующее отверстие выполнены таким образом, что обеспечена возможность скользящего взаимодействия штифта указанного соответствующего отверстия в направлении Z, с тем чтобы реагировать только на нагрузки по оси X и нагрузки по оси Y между силовой конструкцией и обшивкой бака.
[113] В27. Воздушное транспортное средство по параграфам B1-В26, в котором: кромка крыла также задана передним каркасным элементом крыла; и силовая конструкция включает в себя один или более штифтов, выполненных с возможностью скользящего взаимодействия с передним каркасным элементом крыла с обеспечением возможности перемещения крыла относительно силовой конструкции вдоль продольной оси указанных одного или более штифтов.
[114] В28. Воздушное транспортное средство по параграфу В27, в котором передний каркасный элемент крыла включает в себя одну или более шаровых опор, каждая из которых выполнена с возможностью скользящего взаимодействия с соответствующим штифтом из указанных одного или более штифтов.
[115] В29. Воздушное транспортное средство по параграфу В27 или В28, в котором продольная ось указанных одного или более штифтов по существу выровнена с продольной осью бака.
[116] В30. Воздушное транспортное средство по параграфам В27-В29, в котором указанные один или более штифтов выполнены с возможностью реагирования только на нагрузки по оси Y и по оси Z между силовой конструкцией и передним каркасным элементом крыла.
[117] В31. Воздушное транспортное средство по параграфам В1-В30, в котором бак представляет собой резервуар высокого давления.
[118] В32. Воздушное транспортное средство по параграфам B1-В31, в котором обтекательный узел также содержит обтекатель, имеющий обшивку обтекателя, присоединенную к силовой конструкции, причем
система тепловой защиты присоединена к обшивке обтекателя.
[119] С1. Способ присоединения обтекательного узла к воздушному транспортному средству, имеющему бак, который образует корпус транспортного средства, и крыло, присоединенное к баку, включающий:
присоединение силовой конструкции обтекательного узла к баку таким образом, что нагрузки на бак, возникающие в результате реагирования при воздействии со стороны обтекательного узла, направлены в окружном направлении;
присоединение системы тепловой защиты к силовой конструкции и
присоединение уплотнительного узла к силовой конструкции так, что уплотнительный узел перекрывает по меньшей мере часть кромки крыла.
[120] С2. Способ по параграфу С1, согласно которому присоединение силовой конструкции к баку включает присоединение по меньшей мере одной стойки к силовой конструкции и баку, при котором указанную по меньшей мере одну стойка связывают с обшивкой бака.
[121] С3. Способ по параграфу С2, согласно которому присоединение силовой конструкции к баку также включает присоединение соединительного держателя к обшивке бака связыванием соединительного держателя с обшивкой бака, так что обеспечена возможность скользящего взаимодействия соединительного элемента соединительного держателя с силовой конструкцией.
[122] С4. Способ по параграфам С1-С3, согласно которому присоединение силовой конструкции к баку также включает присоединение силовой конструкции к переднему каркасному элементу крыла с помощью по меньшей мере одного штифта, который взаимодействует с возможностью скольжения с передним каркасным элементом крыла.
[123] С5. Способ по параграфам C1-С4, согласно которому присоединение уплотнительного узла к силовой конструкции включает присоединение одного или более уплотнительных элементов к обшивке обтекателя и присоединение обшивки обтекателя к силовой конструкции.
[124] С6. Способ по параграфу С5, согласно которому присоединение обшивки обтекателя к силовой конструкции включает в себя присоединение обшивки обтекателя к силовой конструкции с помощью закладных крепежных изделий.
[125] На чертежах, упомянутых выше, сплошные линии, при их наличии, соединяющие различные элементы и/или компоненты, могут представлять механические, электрические, осуществляемые по текучей среде, оптические, электромагнитные, беспроводные и другие соединения и/или их комбинации. Используемый в настоящем документе термин "соединенный" означает связанный непосредственно, а также опосредованно. Например, элемент А может быть непосредственно связан с элементом В или может быть опосредованно связан с ним, например, через другой элемент С. Следует отметить, что не обязательно представлены все отношения между различными раскрытыми элементами. Соответственно, могут существовать соединения, отличающиеся от изображенных на структурных схемах. Пунктирные линии, при их наличии, связывающие блоки, обозначающие различные элементы и/или компоненты, представляют соединения, аналогичные по функции и назначению тем, которые представлены сплошными линиями; однако соединения, представленные пунктирными линиями, могут быть либо предусмотрены по выбору, либо могут относиться к альтернативным примерам раскрытия настоящего изобретения. Аналогично, элементы и/или компоненты, при их наличии, представленные пунктирными линиями, показывают альтернативные примеры раскрытия настоящего изобретения. Один или более элементов, показанных сплошными и/или пунктирными линиями, могут быть опущены из конкретного примера без отступления от сущности и объема раскрытия настоящего изобретения. Элементы окружающей среды, при их наличии, представлены штриховыми линиями. Виртуальные (воображаемые) элементы также могут быть показаны для ясности. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что некоторые из элементов, показанных на фигурах чертежей, могут быть скомбинированы различными способами без необходимости включения других элементов, описанных в отношении указанных фигур чертежей, других фигур чертежей и/или сопровождающего раскрытия, даже если такая комбинация или такие комбинации явным образом не показаны в настоящем документе. Аналогичным образом, дополнительные элементы, не ограниченные представленными примерами, могут быть скомбинированы с некоторыми или всеми элементами, показанными и описанными в настоящем документе.
[126] На ФИГ. 13, упомянутой выше, блоки могут представлять операции и/или их части, и линии, соединяющие различные блоки, не подразумевают какого-либо определенного порядка или зависимости этих операций и/или их частей. Блоки, представленные пунктирными линиями, обозначают альтернативные операции и/или их части. Пунктирные линии, при их наличии, связывающие различные блоки, представляют альтернативные зависимости этих операций и/или их частей. Следует отметить, что не обязательно представлены все зависимости в различных раскрытых операциях. ФИГ. 13 и сопровождающее раскрытие, описывающее операции способа (способов), изложенного (изложенных) в настоящем документе, не следует толковать как обязательное определение последовательности, в которой операции должны быть выполнены. Наоборот, хотя представлен один иллюстративный порядок, следует понимать, что последовательность операций может быть изменена, если это уместно. Соответственно, некоторые операции могут быть выполнены в другом порядке или одновременно. Дополнительно, специалистам в данной области техники будет понятно, что не все описанные операции должны быть выполнены.
[127] В последующем описании изложены многочисленные конкретные данные для обеспечения полного понимания раскрытых концепций, которые могут быть осуществлены без некоторых или всех этих частностей. В других случаях данные об известных устройствах и/или процессах опущены, чтобы избежать излишнего усложнения раскрытия настоящего изобретения. Хотя некоторые концепции будут описаны в связи с конкретными примерами, следует отметить, что эти примеры не предназначены для ограничения изобретения.
[128] Если не указано иное, термины "первый", "второй", "третий" и т.п.использованы в настоящем документе только в качестве обозначений и не предназначены для установления порядковых, позиционных или иерархических требований к элементам, к которым относятся данные термины. Кроме того, ссылка, например, на "второй" элемент не требует или не исключает существование, например, "первого" элемента или элемента с меньшим порядковым номером, и/или, например, "третьего" элемента или элемента с большим порядковым номером.
[129] Ссылка в настоящем документе на "один пример" означает, что один или более признаков, конструкций или характеристик, описанных в связи с примером или аспектом, включены по меньшей мере в один из вариантов осуществления. Выражение "один пример" в различных местах в описании может являться или не являться ссылкой на один и тот же пример.
[130] При использовании в настоящем документе система, устройство, конструкция, изделие, элемент, компонент или аппаратное средство, "выполненные с возможностью" реализации конкретной функции, действительно выполнены с возможностью реализации конкретной функции без внесения какого-либо изменения, а не просто имеют потенциал для реализации этой конкретной функции после дополнительной модификации. Иными словами, система, устройство, конструкция, изделие, элемент, компонент или аппаратное средство, "выполненные с возможностью" реализации конкретной функции, специально выбраны, созданы, реализованы, использованы, запрограммированы и/или спроектированы в целях реализации указанной конкретной функции. При использовании в настоящем документе "выполненный с возможностью" обозначает существующие характеристики системы, устройства, конструкции, изделия, элемента, компонента или аппаратного средства, которые обеспечивают возможность реализации устройством, конструкцией, изделием, элементом, компонентом или аппаратным средством конкретной функции без дополнительной модификации. Для целей настоящего раскрытия система, устройство, конструкция, изделие, элемент, компонент или аппаратное средство, описанные как "выполненные с возможностью" реализации конкретной функции могут дополнительно или в альтернативных вариантах реализации изобретения быть описаны как "приспособленные для" реализации или "обеспечивающие возможность" реализации указанной функции.
[131] Различные примеры устройства (устройств) и способа (способов), раскрытые в настоящем документе, включают в себя различные компоненты, признаки и функциональные особенности. Следует понимать, что различные примеры устройства (устройств) и способа (способов), раскрытые в настоящем документе, могут включать в себя любые компоненты, признаки и функциональные особенности любых из других примеров устройства (устройств) и способа (способов), раскрытых в настоящем документе, в любой комбинации, и все такие возможности предназначены для включения в пределы сущности и объема раскрытия настоящего изобретения.
[132] Множество модификаций примеров, раскрытых в настоящем документе, окажутся очевидными для специалиста в данной области техники, к которой относится раскрытие настоящего изобретения, при изучении особенностей настоящего изобретения, представленных в вышеприведенном описании и на соответствующих чертежах.
[133] В связи с этим, следует отметить, что настоящее изобретение не ограничено конкретными показанными примерами, и что модификации и другие примеры следует считать включенными в объем прилагаемой формулы изобретения. Кроме того, несмотря на то, что предшествующее описание и соответствующие чертежи описывают примеры раскрытия настоящего изобретения в контексте некоторых приведенных в качестве примеров комбинаций элементов и/или функций, следует понимать, что различные комбинации элементов и/или функций могут быть созданы в альтернативных вариантах реализации без отступления от объема прилагаемой формулы изобретения. Соответственно, ссылочные обозначения, приведенные в скобках в прилагаемой формуле изобретения, представлены только в иллюстративных целях и не предназначены для ограничения объема заявленного изобретения конкретными примерами, приведенными в раскрытии настоящего изобретения.