БАЛКА ЖЕСТКОСТИ, СПОСОБ И МНОГОСЛОЙНОЕ ИЗДЕЛИЕ ИЗ ВОЛОКНИСТОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭТОЙ БАЛКИ

1. Искривленная балка (1, 6, 22, 23, 36) жесткости, в особенности искривленный сегмент кольцевого шпангоута для отсека фюзеляжа воздушного судна, содержащая синтетический материал, который армирован, по меньшей мере, одним многослойным изделием (9, 25, 37) из волокнистого материала, при этом многослойное изделие (9, 25, 37) из волокнистого материала содержит, по меньшей мере, один полноразмерный слой (10, 29, 39), имеющий первое направление волокон, и, по меньшей мере, один полноразмерный слой (11, 31, 40), имеющий второе направление волокон, в базовом участке (3, 21, 28, 44) балки (1, 6, 22, 23, 36) жесткости, который подвергается воздействию, главным образом, сдвигающих сил и/или поперечных сил, при этом в периферийной зоне (16, 26, 38) многослойного изделия (9, 25, 37) из волокнистого материала выполнен, по меньшей мере, один дополнительный слой (12, 34, 41), имеющий третье направление волокон, расположенный в наружном участке (4, 5, 20, 33, 45) балки (1, 6, 22, 23, 36) жесткости, который подвергается воздействию, главным образом, растягивающих сил и/или сжимающих сил, а базовая зона (19) многослойного изделия (9, 25, 37) из волокнистого материала выполнена с возможностью гладкой укладки, причем базовая зона (19) и периферийная зона (16, 26, 38) многослойного изделия (9, 25, 37) из волокнистого материала составляют угол порядка 90° и формируют балку (1, 6, 22, 23, 36) жесткости с L-образным поперечным сечением, отличающаяся тем, что в базовом участке (3, 21, 28, 44) балки (1, 6, 22, 23, 36) жесткости расположены только слои, имеющие первое направление волокон или второе направление волокон.
2. Балка по п.1, отличающаяся тем, что каждый из слоев (10-12, 29, 31, 34, 39-41) образован множеством волокон (13-15, 30, 32, 35), которые расположены по существу параллельно и на равных расстояниях друг от друга.
3. Балка по п.1, отличающаяся тем, что первое направление волокон находится в диапазоне углов от +20° до +70°.
4. Балка по п.1, отличающаяся тем, что второе направление волокон находится в диапазоне углов от -70° до -20°.
5. Балка по п.1, отличающаяся тем, что третье направление волокон по существу равно 0°.
6. Балка по п.1, отличающаяся тем, что изогнута в зоне базового участка (3, 21, 28, 44), по меньшей мере, два раза на угол порядка 90° с образованием искривленной балки (1, 6, 22, 23, 36) жесткости, имеющей Z-образное или С-образное поперечное сечение.
7. Балка по п.1, отличающаяся тем, что многослойное изделие (9, 25, 37) из волокнистого материала образовано множеством волокон (13-15, 30, 32, 35) и представляет собой, в частности, многослойное изделие из разнонаправленного волокнистого материала с углеродными волокнами, стеклянными волокнами, арамидными волокнами или подобными волокнами.
8. Балка по п.1, отличающаяся тем, что синтетический материал представляет собой отверждаемый синтетический материал, в частности, эпоксидную смолу, полиэфирную смолу, бисмалеимидную смолу или подобный материал.
9. Способ изготовления искривленной балки (1, 6, 22, 23, 36) жесткости, в особенности искривленного сегмента кольцевого шпангоута для отсека фюзеляжа воздушного судна, охарактеризованной в любом из пп.1-8, состоящий в том, что укладывают периферийную зону (16, 26, 38) многослойного изделия (9, 25, 37) из волокнистого материала на искривленную опору; изгибают базовую зону (19) многослойного изделия (9, 25, 37) из волокнистого материала, в которой расположены только слои, имеющие первое направление волокон или второе направление волокон, и далее осуществляют гладкую укладку указанной базовой зоны для формирования L-образной заготовки (43, 51, 52), имеющей L-образное поперечное сечение; пропитывают L-образную заготовку отверждаемым синтетическим материалом и отверждают L-образную заготовку (43, 51, 52) для формирования искривленной балки (1, 6, 22, 23, 36) жесткости с L-образным поперечным сечением.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что базовую зону (19) многослойного изделия (9, 25, 37) из волокнистого материала L-образной заготовки (43, 51, 52) перед пропитыванием и отверждением изгибают, по меньшей мере, два раза на угол порядка 90° с образованием Z-образной заготовки (49), имеющей Z-образное поперечное сечение или С-образной заготовки (50), имеющей С-образное поперечное сечение.
11. Способ по п.9, отличающийся тем, что пропитанные отверждаемым синтетическим материалом и отвержденные L-образные заготовки (43, 51, 52), Z-образные заготовки (49) или С-образные заготовки (50) комбинируют друг с другом для формирования искривленных балок (1, 6, 22, 23, 36) жесткости, имеющих сложное поперечное сечение.
12. Способ по п.9, отличающийся тем, что в наружном участке (4, 20, 33, 45) искривленной балки жесткости (1, 6, 22, 23, 36), который подвергается воздействию, главным образом, растягивающих сил и/или сжимающих сил, расположены преимущественно слои (10, 12, 29, 31, 34, 39-41), имеющие первое направление волокон и второе направление волокон, а также третье направление волокон.
13. Способ по п.9, отличающийся тем, что многослойное изделие (9, 25, 37) из волокнистого материала образовано множеством волокон (13-15, 30, 32, 35) и представляет собой в частности многослойное изделие из разнонаправленного волокнистого материала с углеродными волокнами, стеклянными волокнами, арамидными волокнами или подобными волокнами.
14. Способ по п.9, отличающийся тем, что для пропитывания многослойного изделия или изделий (9, 25, 37) из волокнистого материала используют, в частности, эпоксидную смолу, полиэфирную смолу, бисмалеимидную смолу или подобный материал.