ОПОРНЫЙ УЗЕЛ МНОГОСЛОЙНОЙ ПАНЕЛИ

Полезная модель относится к аэрокосмической технике, в частности, к опорным узлам размещения спутникового оборудования на многослойных панелях конструкции космических аппаратов, и может быть использовано для закрепления силовых элементов конструкции космических аппаратов или спутникового оборудования на многослойных панелях с сотовым заполнителем.
Известна вставка для многослойного компонента с сотовым заполнителем (патент РФ №2378541), содержащая внутреннюю пустотелую цилиндрическую втулку и наружную втулку, расположенную соосно внутренней втулке и отстоящую от нее в радиальном направлении, при этом внутренняя сторона наружной втулки соединена с наружной стороной внутренней втулки посредством множества радиальных перегородок, множество продольных камер, распределенных по окружности вставки между внутренней втулкой и наружной втулкой, при этом каждая камера в окружном направлении вставки ограничена двумя перегородками, следующими в окружном направлении друг за другом, и открыта, по меньшей мере, на одном из своих торцов, множество анкерных элементов, каждый из которых входит в соответствующую камеру, при этом каждый анкерный элемент имеет заостренный конец и тупой конец, причем указанный тупой конец расположен рядом с открытым торцом камеры, множество выходных отверстий на боковой поверхности наружной втулки, через которые может выходить, заостренным концом вперед из соответствующей камеры, часть каждого анкерного элемента, толкатель, вводимый в осевом направлении в камеры через их открытые торцы и выполненный таким образом, что при вводе в камеры толкатель входит в контакт с тупыми концами анкерных элементов и перемещает указанные анкерные элементы, и направляющие устройства в каждой камере, содержащей анкерный элемент, которые при перемещении анкерных элементов, вызванном вводом толкателя в камеры, обеспечивают выход анкерных элементов заостренными концами вперед через выходные отверстия радиально наружу из камер.
Недостатком данного изобретения является невозможность демонтажа вставки в случае ремонта и изменения конструкции многослойной панели без нанесения повреждения сотовому заполнителю из-за проникающих в него анкерных элементов. Кроме того, анкерные элементы разрушают вдоль себя большое количество сотовых ячеек, что ведет к увеличению требуемого количества клеевой композицией, а значит, и увеличению массы. Из-за неконтролируемого разрыва сотовых ячеек в глубине сотового заполнителя появляется риск не заполнения пустых полостей клеевой композицией, что может привести к ухудшению прочностных показателей.
Наиболее близким к заявляемому устройству является опорный узел трехслойной панели (патент РФ №2242369), выполненный в виде тонкостенной втулки, установленной в кольцевую проточку. Проточка формирует в трехслойной панели центральный сотовый сердечник цилиндрической формы. Тонкостенная втулка фиксируется при помощи кольцевых выступов клиновидного сечения, размещенных на ее внутренней поверхности, к структуре центрального сотового сердечника для центрирования и исключения перемещений тонкостенной втулки при вспенивании и отверждении вспенивающейся клеевой композиции. Тонкостенная втулка выполнена таким образом, что гарантированный зазор между ее наружным диаметром и наружным диаметром кольцевой проточки обеспечивает выход избытков клеевой композиции в процессе отверждения. Кольцевые выступы клиновидного сечения выполнены меньшими по диаметру, чем диаметр центрального сотового сердечника. При необходимости регулирования высоты опорной площадки, образованной верхней частью тонкостенной втулки, для изменения расположения уровня опорной площадки над верхней обшивкой трехслойной панели, тонкостенная втулка может быть выполнена двухсоставной в виде цилиндрического стакана и опорной площадки, соединенных между собой по резьбе с мелким шагом, при этом   опорная площадка имеет возможность благодаря резьбовому соединению изменять свое расположение над верхней обшивкой трехслойной панели.
Основным недостатком данного изобретения является сложность крепления к опорному узлу, вызванная отсутствием установочных отверстий, как гладких, так и резьбовых, проходящих сквозь втулку и многослойную панель. Кроме того, односторонняя установка опорного узла многослойной панели менее надежна, чем двухстороннее закрепление опорного узла многослойной панели, что делает невозможным использование опорного узла для установки силовых элементов, например, силовых стоек. Данное устройство принято за прототип.
Технической проблемой, решаемой в полезной модели, является недостаточная надежность  крепления устанавливаемых объектов на опорном узле.
Техническая проблема решается за счет того, что опорный узел многослойной сотовой панели содержит цилиндрическую втулку, выполненную двухсоставной с резьбовым соединением частей между собой, обе части втулки имеют цилиндрическое тело и фланец; на внешней поверхности цилиндрического тела каждой части втулки под фланцем выполнен уступ;  на одной из частей втулки на фланце выполнены отверстия, сообщающиеся с полостью, образованной  между втулкой и сотозаполнителем, необходимые для заполнения полости наполнителем и контроля качества заполнения;  в центральной части фланцев выполнены установочные отверстия, количество и диаметр которых зависят от закрепляемых элементов. При этом на одной из частей втулки установочное отверстие может быть выполнено с максимальным диаметром, равным внутреннему диаметру цилиндрического тела данной части втулки;  высота уступа выполняется не меньше суммарной толщины обшивки и усиливающей накладки; фланец имеет уклон внешней поверхности.
Техническая суть полезной модели поясняется чертежами, на которых на фиг. 1 изображен разрез опорного узла многослойной панели с установочными отверстиями, на фиг. 2 изображен разрез опорного узла многослойной панели с установочными отверстиями на фланце одной части втулки и сквозным отверстием на фланце в другой части втулки.
На многослойную панель, состоящую из обшивок 1 и 2 и сотозаполнителя 3, при необходимости устанавливаются на клей усиливающие накладки 4.
В предварительно выполненное отверстие в многослойной панели устанавливают втулку, состоящую из двух частей 5 и 6, закрепляемых между собой посредством резьбового соединения.
Каждая часть втулки 5 и 6 имеет фланец и цилиндрическое тело. На внешней поверхности  цилиндрического тела каждой части втулки под фланцем выполнен уступ 7, ограничивающий от соприкосновения цилиндрического тела с поверхностью выреза многослойной панели.  Высота уступа 7 не меньше суммарной толщины обшивки и усиливающей накладки. Уступ 7 сопряжен с цилиндрическим телом по радиусу, что предотвращает появление концентраторов напряжений. В связи с этим при установке втулки образуется цилиндрическая полость 8 между втулкой и сотозаполнителем, которая заполняется вспенивающейся клеевой композицией через  отверстие 9. Контроль качества заполнения цилиндрической полости проводится через  отверстие 10, откуда из полости удаляется воздух и излишки вспенивающейся клеевой композиции. Отверстия 9 и 10 выполняются только на одной из частей втулки и сообщаются с полостью 8, образованной  между втулкой и обшивкой. Цилиндрические поверхности уступов и выреза в многослойной панели и усиливающих накладках также имеют между собой клеевое соединение.
Для более равномерного распределения напряжений при передаче усилия от установленного на опорный узел силового элемента или оборудования и для снижения массы опорного узла фланец имеет уклон внешней поверхности. Внутренняя поверхность фланца имеет клеевое соединение с многослойной панелью. Также каждый фланец имеет в окружном направлении отверстия под установку заклепок 11. Заклепки 11, при необходимости, устанавливаются на опорном узле для создания минимальной толщины клеевого слоя, а также для защиты клеевого соединения от ударных воздействий.
В центральной части фланцев выполняются установочные отверстия 12, количество и диаметр которых зависит от закрепляемых элементов. Например, для снижения массы и повышения технологичности закрепления силовых элементов или оборудования на одной из частей втулки может быть выполнено сквозное отверстие с максимальным диаметром, равным внутреннему диаметру полости части втулки (фиг. 2).
Техническим результатом является повышение прочности закрепления на опорном узле элементов конструкции или оборудования на многослойной панели с упрощением конструкции элементов опорного узла; возможность производить прецизионную установку на него силовых элементов конструкции КА или различного оборудования без дополнительного повреждения ячеек сотового заполнителя сквозь многослойную панель, что упрощает процесс установки; конфигурация опорного узла выполнена таким образом, чтобы распределить усилия в опорном узле и минимизировать концентраторы напряжений, за счет чего увеличивается надежность закрепления силовых элементов и оборудования.