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, состоящая из тонких обшивок, расположенных под углом друг к другу и установленного между ними легкого заполнителя из пенопласта (Бельский В.Л., Власов И.П., Зайцев В.Н. и др. Конструкции летательных аппаратов. М.: Оборонгиз, 1963, 709 с.) - [1]. Недостатком такой панели является низкая прочность, недолговечность ввиду гигроскопичности заполнителя.
Наиболее близкой к заявляемой полезной модели является многослойная панель клиновидной формы (Панин В.Ф. Конструкции с сотовым заполнителем. М.: Машиностроение, 1982. 152 с.) - [2], принятая за прототип. Она содержит обшивки, расположенные под углом друг к другу, и установленный между ними легкий сотовый заполнитель.
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 которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении надежности многослойной панели клиновидной формы и повышении технологичности ее изготовления.
Технический результат достигается тем, что в многослойной панели клиновидной формы, включающей обшивки, расположенные под углом друг к другу, и установленный между ними легкий заполнитель, неподвижно соединенный с обшивками, заполнитель выполнен из сплошной листовой
заготовки и имеет складчатую конструкцию со структурой модифицированного зигзагообразного гофра, образованного гофровыми лентами, состоящими из попарно симметрично расположенных трапециевидных граней, между которыми расположены прямоугольные грани, по одной поверхности блока заполнителя вдоль зигзагообразных линий выполнены канавки треугольного сечения, образованные гофровыми лентами, состоящими из попарно симметрично расположенных трапециевидных граней, между которыми расположены прямоугольные грани, при этом размеры всех граней в направлении основания клина монотонно увеличиваются, а размеры канавок обеспечивают положение зигзагообразных линий блока заполнителя в плоскостях обшивок.
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.) - [3].
Сущность полезной модели показана на фиг.1 - фиг.2, где:
Фиг.1 - многослойная панель клиновидной формы с сотовым заполнителем (прототип).
Фиг.2 - заявляемая полезная модель, где: а) панель с заполнителем складчатой конструкции со структурой модифицированного зигзагообразного гофра с канавками треугольного сечения вдоль зигзагообразных линий по одной поверхности блока заполнителя; б) блок заполнителя со структурой модифицированного зигзагообразного гофра с канавками треугольного сечения вдоль зигзагообразных линий по одной поверхности блока заполнителя (вид сверху); в) вид снизу на блок заполнителя; г) сечение блока заполнителя; д) развертка заполнителя.
Здесь 1, 2 - обшивки панели; 3, 4 - трапециевидные грани заполнителя; 5 - прямоугольные грани заполнителя; 6 - зигзагообразные линии по верхней поверхности заполнителя; 7 - канавки треугольного
сечения по нижней поверхности заполнителя; 8, 9, 10 - зигзагообразные линии, ограничивающие канавки треугольного сечения; 11, 12 - трапециевидные грани и 13, 14 - прямоугольные грани, образующие ленты канавок; 15 - зигзагообразные каналы между гофровыми лентами; L - длина прямоугольных граней заполнителя; l - длина прямоугольных граней, образующих треугольные канавки; m - амплитуда зигзагообразных линий, ограничивающих канавки; п - амплитуда зигзагообразных линий, лежащих в верхней поверхности на развертке.
На фиг.2,а показана заявляемая панель с заполнителем, имеющим складчатую конструкцию со структурой модифицированного зигзагообразного гофра, дополнительно имеющего канавки треугольного сечения по одной из сторон блока заполнителя.
Заполнитель разворачивается на плоскость, т.е. имеет складчатую структуру.
Структура модифицированного зигзагообразного гофра (Халиулин В.И. Синтез складчатых заполнителей приемами модифицирования. Авиационная техника. 2004, №3) - [4] образована гофровыми лентами, ограниченными зигзагообразными линиями 6, 8 и состоящими из попарно симметрично расположенных трапециевидных граней 3, 4, между которыми расположены прямоугольные грани 5.
Размеры граней заполнителя (фиг.2,г) в направлении от острого конца клина к его основанию определяются длиной прямоугольных граней L и амплитудой зигзагообразных линий.
Для придания заполнителю клиновидной формы эти размеры монотонно увеличиваются в направлении основания клина.
Подбором амплитуды n зигзагообразных линий 6 обеспечивается контакт заполнителя с обшивкой 1 по верхней поверхности блока по всей протяженности зигзагообразных линий.
Для того, чтобы обеспечить максимально протяженный контакт блока заполнителя с обшивкой 2 по нижней его поверхности вдоль зигзагообразных линий предусмотрены канавки 7 треугольного сечения.
Эти канавки также образованы двумя гофровыми лентами (фиг.2, д), состоящими из трапециевидных граней 11, 12 и прямоугольных граней 13, 14, ограниченных зигзагообразными линиями 8, 9, 10.
Размеры граней 1 и m подобраны таким образом, чтобы зигзагообразные линии 8, 9 контактировали с нижней обшивкой 2 по всей их протяженности. Этим обеспечивается прочное соединение заполнителя с обшивками.
Достоинством многослойной панели клиновидной формы с заполнителем складчатой конструкции со структурой модифицированного зигзагообразного гофра является то, что заполнитель обеспечивает высокую надежность конструкции, так как его структура позволяет удалять сконденсированную влагу по зигзагообразным каналам между гофровыми лентами, кроме того, заполнитель обладает более высокой технологичностью изготовления, так как он изготавливается из цельной заготовки только операциями изгиба по линиям разметки (складыванием) без процедур сборки и склеивания, как у прототипа, а также исключается операция механической обработки для придания заполнителю клиновидной формы.