КОРОБЧАТАЯ МОНОЛИТНАЯ КОНСТРУКЦИЯ ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ФЮЗЕЛЯЖЕЙ И КРЫЛЬЕВ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ УКАЗАННОЙ КОНСТРУКЦИИ

1. Способ изготовления коробчатой монолитной конструкции (1) для фюзеляжей (3a) и крыльев (3b) летательного аппарата (4) с применением армированного волокном материала препрега с полимерной матрицей, содержащей
- верхнюю стенку (5);
- нижнюю стенку (6), обращенную к упомянутой верхней стенке (5) и расположенную на расстоянии от верхней стенки (5); и
- по меньшей мере один соединительный элемент (7), проходящий поперечно между упомянутыми верхней (5) и нижней (6) стенками, соединенный с ними и ограничивающий соответствующие удлиненные полости (8) верхней (5) и нижней (6) стенок;
при этом способ включает этапы
a) получение по меньшей мере двух удлиненных вспомогательных инструментов (15), каждый из которых имеет поперечное сечение с внешним многоугольным профилем, дополняющим профиль полостей (8), формируемых в упомянутой конструкции (1);
b) размещение снаружи, на трех смежных стенках (16) каждого вспомогательного инструмента (15), удлиненного фасонного стержня (11), выполненного из упомянутого материала препрега, имеющего С-образное поперечное сечение и имеющего тыльную сторону (12) и два торцевых выступа (13), выступающих в поперечном направлении из упомянутой тыльной стороны (12) и расположенных на той же тыльной стороне(12);
c) соединение указанных фасонных стержней (11) вдоль соответствующих тыльных сторон (12) с размещением в ряд указанных вспомогательных инструментов (15) так, что сами фасонные стержни (11) имеют противоположные вогнутости;
d) нанесение одного или нескольких слоев упомянутого материала препрега на нижней пластине (22) формы (21) для формования и создания нижнего наружного покрытия (6a), посредством которого формируют упомянутую нижнюю стенку (6) упомянутой конструкции (1);
e) вставку образованного упомянутыми вспомогательными инструментами (15) и упомянутыми фасонными стержнями (11) узла на этапе c) на упомянутое нижнее наружное покрытие (6a), удерживаемое упомянутой нижней стенкой (6) упомянутой формы (21) для формования, и между соответствующими боковыми пластинами (24), ограничивающими саму форму (21) для формования; при этом упомянутые фасонные стержни (11) выполнены с соответствующими торцевыми выступами (13), копланарными в контакте с упомянутым нижним наружным покрытием (6а);
f) нанесение одного или нескольких слоев упомянутого предварительно пропитанного материала на верхнюю пластину (23) упомянутой формы (21) для формования и создания верхнего наружного покрытия (5a), посредством которого формируют упомянутую верхнюю стенку (5) упомянутой конструкции (1);
g) установку упомянутой верхней пластины (23) на упомянутые боковые пластины (24) упомянутой формы (21) для формования в положении, обращенном к упомянутой нижней пластине (22), так, чтобы указанное верхнее наружное покрытие (5а) находилось в контакте с торцевыми выступами (13) упомянутых фасонных стержней (11), противоположных торцевым выступам (13), контактирующим с нижним наружным покрытием (6а);
h) перенос в автоклав подготовленной таким образом и заполненной верхним и нижним наружными покрытиями (5а, 6а) и фасонными стержнями (11) формы (21) для формования для отверждения при заданных параметрах температуры и давления отверждения;
отличающийся тем, что
- упомянутые вспомогательные инструменты (15) являются полыми внутри и имеют композицию на основе армирующего материала и полимера, подходящую для перехода из жесткого состояния в гибкое эластичное состояние и, наоборот, при нагревании и, соответственно, охлаждении;
- упомянутые вспомогательные инструменты (15) выполнены с возможностью достижения гибкого эластичного состояния при температуре ниже температуры отверждения и выше 50°C;
- этап b) осуществляют посредством нанесения упомянутого препрега непосредственно на внешнюю поверхность стенок (16) упомянутых вспомогательных инструментов (15) в жестком состоянии; и
- на этапе h) давление отверждения прикладывают и внутри формы (21) для формования, и внутри упомянутых вспомогательных инструментов (15), стенки (16) которых становятся гибкими за счет перехода из жесткого состояния в гибкое эластичное состояние, прижимаются самим давлением отверждения и прилипают к упомянутым фасонным стержням (11) и к упомянутой нижнему (6а) и верхнему (5а) наружным покрытиям.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно включает перед этапом h) этапы
i) вставки внутрь каждого вспомогательного инструмента (15) по меньшей мере одного рукавного мешка (30), выступающего из соответствующих противоположных передних и задних торцевых частей (15а) самого вспомогательного инструмента (15);
l) уплотнения на каждом противоположном переднем и заднем конце (27, 28) формы (21) для формования первого осевого конца (31) соответствующего внешнего рукавного мешка (32), подходящего для размещения и применения вокруг соответствующей передней или задней торцевой части (15а) вспомогательных инструментов (15), выступающих из самой формы (21) для формования; и
m) уплотнения смежных концов рукавных мешков (30), выступающих от соответствующих вспомогательных инструментов (15), друг к другу и к соответствующим вторым осевым концам (33) соответствующих внешних рукавных мешков (32), противоположных первым осевым концам (31);
при этом упомянутое давление отверждения прикладывают внутри указанных рукавных мешков (30).
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что этапу b) предшествует только этап n) нанесения первого адгезивного вещества на основе смолы по меньшей мере на части стенок (16) вспомогательных инструментов (15) в жестком состоянии, для получения упомянутого материала препрега.
4. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что этапам d) и f) предшествует этап o) нанесения второго адгезивного вещества на основе смолы по меньшей мере на часть упомянутых нижней (22) и верхней (23) пластин формы (21) для формования, и приема упомянутого материала препрега.
5. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что полимер упомянутых вспомогательных инструментов (15) представляет собой термореактивный или термопластичный полимер с памятью формы.
6. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что армирующий материал упомянутых вспомогательных инструментов (15) содержит одно эластичное волокно или несколько эластичных волокон.
7. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что формируют по меньшей мере два соединительных элемента (7), на упомянутом этапе а) предусматривают по меньшей мере три упомянутых удлиненных вспомогательных инструмента (15); и на упомянутом этапе b) на стенках (16) по меньшей мере одного из упомянутых вспомогательных инструментов (15) два упомянутых фасонных стержня (11) ламинируют непосредственно на противоположных сторонах.
8. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что он дополнительно включает после этапа h), этап p) нагревания вспомогательных инструментов (15) для приведения их в гибкое эластичное состояние и их извлечения из соответствующих полостей (8) сформованной конструкции (1).
9. Коробчатая монолитная конструкция (1) для фюзеляжей (3a) и крыльев (3b) летательного аппарата (4), изготовленная способом по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что на всех поверхностях, находящихся между упомянутой верхней стенкой (5) и упомянутой нижней стенкой (6), среднее значение шероховатости поверхности меньше или равно 2 микронам.