СПОСОБ ВЫПОЛНЕНИЯ СБОРКИ ПАНЕЛЕЙ
METHOD OF PANELS ASSEMBLY

Настоящее изобретение касается сборки панелей, таких как панели, образующие наружную обшивку нижнего обтекателя летательного аппарата. Точнее, изобретение касается герметичного уплотнения, предназначенного для герметизации соединения между двумя смежными панелями в такой сборке.
Как известно, в области авиации летательные аппараты оборудуют нижним обтекателем. Нижний обтекатель или низ фюзеляжа содержит сборку из наружных панелей, образующих наружную обшивку обтекателя. Нижний обтекатель подвергается многочисленным термическим и механическим деформациям как в момент монтажа обтекателя, так и во время последующей эксплуатации соответствующего летательного аппарата. В частности, к деформации стремятся панели наружной обшивки нижнего обтекателя. Например, расстояние между двумя смежными панелями может увеличиваться или уменьшаться в зависимости от напряжений, которым подвергается нижний обтекатель.
Как известно, чтобы герметизировать соединение между двумя смежными панелями, в промежуток между двумя смежными панелями устанавливают герметичное уплотнение.
На фиг.1, где показано известное техническое решение, такое герметичное уплотнение 1 заполняет промежуток 2 между первой 3 и второй 4 наружными панелями нижнего обтекателя летательного аппарата. Герметичное уплотнение 1 содержит центральную часть 5, которая заполняет промежуток 2, и внутреннюю крепежную часть 6, проходящую в той же плоскости и параллельно центральной части 5.
Толщина центральной части 5 строго превышает толщину внутренней части 6, так что упомянутые части 5, 6 образуют две последовательные площадки. Под толщиной следует понимать размер в вертикальном направлении относительно наружных панелей 3, 4.
Панели 3, 4 крепят друг к другу при помощи опорной детали 7. Точнее, опорную деталь 7 крепят при помощи первого крепежного средства 8 к первой панели 3 и при помощи второго крепежного средства 9 ко второй панели 4. Внутреннюю часть 6 уплотнения 1 зажимают между опорной деталью 7 и второй панелью 4 обтекателя. Поскольку крепежное средство 9 проходит через внутреннюю часть 6 уплотнения 1, уплотнение 1 оказывается частично закрепленным на панелях.
Во время монтажа двух панелей 3, 4 обтекателя центральную часть 5 обрезают по размерам промежутка 2, получаемого во время монтажа. Во время сборки всех панелей обтекателя, а затем во время эксплуатации указанного обтекателя размеры промежутка 2 будут меняться. Когда усилия сжатия сближают панели 3 и 4 друг к другу, промежуток 2 уменьшается, что может привести к сжатию центральной части 5 уплотнения 1. Когда же, наоборот, пространство 2 увеличивается за счет расхождения панелей 3 и 4 наружной обшивки нижнего обтекателя, центральная часть 5 герметичного уплотнения уже не заполняет полностью промежуток 2. В этом случае наличие узкого прохода между центральной частью 5 и передней кромкой одной из панелей может стать причиной шумов и свистов и создать аэродинамическое лобовое сопротивление. Кроме того, поток воздуха на наружной обшивке нижнего обтекателя может выдавить центральную часть 5 герметичного уплотнения 1 за пределы промежутка 2 и вырвать часть или все упомянутое уплотнение 1.
Настоящее изобретение призвано предложить сборку панелей, на которую не влияет разброс заводских размеров. В случае сборки панелей, предназначенных для образования всей или части детали летательного аппарата, такой как обтекатель, стараются минимизировать влияние зазора, который может присутствовать между панелями, на аэродинамическое лобовое сопротивление, создаваемое деталью летательного аппарата. Также стремятся улучшить аэродинамический профиль детали летательного аппарата. Другой задачей настоящего изобретения является обеспечение герметичности соединения между двумя смежными панелями сборки панелей, какими бы ни были условия эксплуатации упомянутой сборки и, точнее, какими бы ни были напряжения, которым подвергается упомянутая сборка.
Для этого изобретением предлагается использовать герметичное уплотнение, выполненное с возможностью закрывания смежных краев двух рассматриваемых панелей, при этом упомянутые смежные края участвуют в соединении двух панелей. Точнее, уплотнение в соответствии с настоящим изобретением, по меньшей мере, частично заполняет пространство, остающееся между двумя рассматриваемыми панелями, закрывая при этом наружную поверхность края каждой из двух панелей вдоль упомянутого пространства. Таким образом, пространство, остающееся между двумя панелями, по меньшей мере, частично заполняется центральным участком уплотнения, тогда как верхний участок уплотнения полностью закрывает верхнюю поверхность упомянутого пространства и даже выходит за его пределы по обе стороны от упомянутого пространства. Даже если расстояние между двумя рассматриваемыми панелями увеличивается, что приводит к увеличению ширины пространства между упомянутыми панелями, пространство продолжает оставаться полностью закрытым верхней закрывающей частью герметичного уплотнения. Не создается никакого узкого прохода, в который может попадать воздух. Наличие этой закрывающей части герметичного уплотнения позволяет также устранить возможность эрозии передних кромок панелей. Кроме того, за счет аэродинамического профиля этой закрывающей части устраняется любой риск динамического лобового сопротивления на уровне соединения между двумя смежными панелями. Такое решение позволяет также упростить монтаж сборки панелей, предназначенной, например, для образования обтекателя, так как перед монтажом нет необходимости точно определять регулировки и размерность между панелями. Действительно, наличие верхней закрывающей части в герметичном уплотнении позволяет увеличить монтажные и размерные допуски. Решение в соответствии с настоящим изобретением можно адаптировать непосредственно для существующих в настоящее время панелей нижнего обтекателя, не внося никаких изменений в их конструкцию.
Таким образом, объектом настоящего изобретения является сборка панелей, в которой соединение между двумя смежными панелями герметизируют при помощи герметичного уплотнения и которая отличается тем, что герметичное уплотнение содержит центральную часть, размещенную в зазор, остающийся между двумя панелями, и наружную часть, направленную наружу сборки и выполненную с возможностью, по меньшей мере, частично закрывать наружную сторону двух продольных краев панелей, идущих вдоль зазора.
Под наружной стороной сборки следует понимать сторону, которая будет подвергаться напряжениям и усилиям со стороны окружающей ее среды. Например, в случае сборки, образующей нижний обтекатель летательного аппарата, наружной стороной является сторона, направленная наружу по отношению к внутреннему объему обтекателя и подвергающаяся действию аэродинамического лобового сопротивления.
Согласно примерам выполнения, сборка в соответствии с настоящим изобретением может содержать все или часть следующих дополнительных отличительных признаков:
- герметичное уплотнение содержит внутреннюю часть, направленную внутрь сборки и выполненную с возможностью, по меньшей мере, частично закрывать внутреннюю сторону двух продольных краев, идущих вдоль зазора. Таким образом, контур продольных краев полностью закрывается сжимающим их герметичным уплотнением, при этом внутреннюю сторону следует рассматривать как противоположную наружной;
- внутреннюю часть герметичного уплотнения соединяют, по меньшей мере, с одной из двух смежных панелей;
- внутреннюю часть герметичного уплотнения соединяют с двумя смежными панелями;
- смежные панели соединяют друг с другом через опорную деталь, такую как элемент жесткости;
- внутренняя часть герметичного уплотнения удерживается между опорной деталью, такой как элемент жесткости, и смежными панелями.
В частном примере выполнения изобретения сборка панелей образует наружную обшивку нижнего обтекателя летательного аппарата.
Объектом изобретения является также способ выполнения сборки панелей, при котором две смежные панели крепят друг к другу, отличающийся тем, что содержит следующие этапы:
- между двумя смежными панелями измеряют максимальный зазор и минимальный зазор, допустимые для обтекателя;
- используют герметичное уплотнение, содержащее центральную часть, размеры которой больше размеров минимального зазора, и наружную часть, предназначенную быть направленной наружу сборки и размеры которой строго превышают размеры максимального зазора, так, чтобы она могла, по меньшей мере, частично закрывать продольные края панелей, идущие вдоль зазора;
- герметичное уплотнение соединяют с первой панелью таким образом, чтобы наружная часть упомянутого уплотнения закрывала продольный край упомянутой панели;
- вторую панель соединяют с первой панелью, оставляя между зазор, находящийся между максимальным зазором и минимальным зазором, между двумя примыкающими продольными краями панелей,
- центральную часть герметичного уплотнения вводят в зазор,
наружной частью герметичного уплотнения закрывают продольный край второй панели, идущий вдоль зазора.
Согласно примерам осуществления способа в соответствии с настоящим изобретением, можно предусмотреть все или часть следующих дополнительных этапов:
- первую панель и внутреннюю часть герметичного уплотнения соединяют с опорной деталью таким образом, чтобы внутренняя часть герметичного уплотнения удерживалась между опорной деталью и первой панелью. Таким образом, герметичное уплотнение удерживается на месте относительно панелей;
- соответствующий продольный край второй панели вводят между внутренней частью и наружной частью герметичного уплотнения таким образом, чтобы внутренняя часть герметичного уплотнения оказалась между опорной деталью и упомянутым продольным краем, и вторую панель соединяют с опорной деталью таким образом, чтобы внутренняя часть герметичного уплотнения удерживалась между опорной деталью и продольным краем второй панели.
Панели последовательно устанавливают друг за другом на опорной детали. Сначала одну из двух панелей позиционируют по отношению к уплотнению, затем вторую панель тоже позиционируют по отношению к уплотнению. При позиционировании второй панели оставляют зазор необходимого размера, следя при этом, чтобы продольные края, идущие вдоль зазора, закрывались уплотнением.
В частном примере осуществления способа внутреннюю часть герметичного уплотнения также соединяют с опорной деталью.
Настоящее изобретение будет более очевидно из нижеследующего описания, представленного в качестве неограничительного примера выполнения, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено следующее.
Фиг.1 - схематичный вид нижнего обтекателя на уровне соединения между двумя панелями наружной обшивки, оборудованного герметичным уплотнением согласно известному техническому решению.
Фиг.2 - схематичный вид нижнего обтекателя на уровне соединения между двумя панелями наружной обшивки, оборудованного герметичным уплотнением в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.3 - схематичный вид в поперечном разрезе герметичного уплотнения в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.4 - вид летательного аппарата, оборудованного обтекателем, который может быть обтекателем в соответствии с настоящим изобретением.
Как показано на фиг.4, летательный аппарат 10 оборудуют нижним обтекателем 11, расположенным на уровне нижней части фюзеляжа 12. Наружная обшивка нижнего обтекателя 11 образована несколькими панелями (на фиг.4 не показаны), соединенными между собой таким образом, чтобы образовать гибкую конструкцию.
На фиг.2 в увеличенном виде показан нижний обтекатель 11 на уровне соединения между двумя смежными панелями 13 и 14 наружной обшивки упомянутого обтекателя 11. Разумеется, эти панели 13, 14 могут принадлежать к любой другой сборке панелей.
Панели 13, 14 имеют, например, общую прямоугольную форму. Примыкающие продольные края 16, 17 каждой из двух панелей 13, 14 проходят параллельно друг другу. Панели 13, 14 соединяют между собой при помощи опорной детали 15, такой как элемент жесткости. Точнее, примыкающие продольные края 16, 17 смежных панелей 13, 14 крепят к элементу 15 жесткости при помощи крепежного устройства 18, такого как гайка-призонный болт.
Во время монтажа панелей 13, 14 на элементе 15 жесткости предусматривают зазор 19 между двумя примыкающими продольными краями 16 и 17 таким образом, чтобы получить монтажные допуски и обеспечивать деформацию панелей 13, 14 во время эксплуатации нижнего обтекателя. Зазор 19, вдоль которого идут продольные края 16, 17, должен иметь ширину L, меняющуюся в зависимости от монтажных напряжений, а также от усилий сжатия или расширения, которым подвергаются панели 13 и 14. Под шириной следует понимать размер зазора 19 между двумя примыкающими продольными краями 16, 17.
Для герметизации соединения между панелями 13, 14 нижнего обтекателя используют герметичное уплотнение 20, выполненное с возможностью полного закрывания зазора 19, какой бы ни была его ширина. Герметичное уплотнение 20 в соответствии с настоящим изобретением содержит центральную часть 21, полностью заходящую в зазор 19, и наружную часть 22 или шляпку, направленную наружу обтекателя 11 и выполненную с возможностью, по меньшей мере, частичного закрывания передних кромок 27, 28 примыкающих продольных краев 16, 17 панелей 13, 14. Под передними кромками следует понимать стороны 27, 28 продольных краев 16, 17, которые ограничивают зазор 19. Наружная часть 22 уплотнения 20 выполнена заодно с центральной частью 21, над которой она выступает.
Таким образом, герметичное уплотнение 20 выбирают в зависимости от максимального и минимального зазора 19, который может существовать между двумя смежными панелями 13, 14. Под минимальным и максимальным зазорами следует понимать максимальный и минимальный размер, который может иметь зазор 19 во время монтажа и эксплуатации нижнего обтекателя. Точнее, меняется ширина L зазора 19. Таким образом, измеряют максимальную ширину и минимальную ширину зазора 19, чтобы соответственно определить ширину 11 центральной части 21 герметичного уплотнения 20.
Например, ширина 11 центральной части 21 герметичного уплотнения 20 по существу равна ширине L зазора 19 после монтажа панелей 13, 14. Таким образом, ширина 11 центральной части 21 герметичного уплотнения 20 строго превышает ширину L минимального зазора и строго меньше ширины L максимального зазора.
Центральную часть 21 уплотнения 20 выполняют таким образом, чтобы она могла сжиматься продольными краями 16, 17 панелей 13, 14 во время сужения зазора 19. Если же, наоборот, зазор 19 стремится к ширине L, по существу равной ширине максимального зазора, центральная часть 21 герметичного уплотнения 20 стремится вернуть свою первоначальную ширину 11, которая в этом случае строго меньше ширины L зазора 19.
Тем не менее, весь объем зазора 19 остается закрытым верхней закрывающей частью 22 герметичного уплотнения 20. Действительно, размеры закрывающей части 22 герметичного уплотнения 20 предусмотрены с возможностью полного закрывания зазора 19 от минимального зазора до максимального зазора. Для этого ширина 12 закрывающей части 22 герметичного уплотнения 20 должна строго превышать ширину максимального зазора.
Закрывающая часть 22 герметичного уплотнения 20 имеет такой аэродинамический профиль, чтобы сводить к минимуму лобовое сопротивление на уровне стыка между панелями 13 и 14 нижнего обтекателя. В примере, представленном на фиг.2 и 3, закрывающая часть 22 имеет слегка выпуклую форму.
Герметичное уплотнение 20 может также содержать внутреннюю часть 23, направленную внутрь обтекателя и выполненную заодно с центральной частью 21. Внутренняя часть 23 диаметрально противоположна наружной части 22.
Например, ширина 13 внутренней части 23 герметичного уплотнения 20 строго превышает ширину 11 наружной части 22, которая, в свою очередь, строго превышает ширину 12 центральной части 21. Таким образом, герметичное уплотнение 20 образовано тремя последовательными слоями, а именно: внутренний слой, образованный внутренней частью 23, промежуточный слой, образованный центральной частью 21, и наружный слой, образованный наружной частью 22, которые имеют разную ширину. Таким образом, справа и слева от центральной части 21 остается паз 24. Пазы 24 ограничены соответственно наружной частью 22 и внутренней частью 23 герметичного уплотнения 20.
В каждом из этих пазов 24 размещена передняя кромка 27, 28 одного из продольных краев 16, 17, идущих вдоль зазора 19. Таким образом, передние кромки 27, 28 зажаты в герметичном уплотнении 20 и полностью защищены от коррозии.
Опасность вырывания герметичного уплотнения 20 можно устранить, закрепив герметичное уплотнение 20, по меньшей мере, к одной из панелей 13, 14. Аэродинамическая форма закрывающей части 22 уплотнения 20 позволяет воздуху скользить на упомянутом уплотнении, не вырывая его.
В примере, представленном на фиг.2, герметичное уплотнение 20 крепят к двум панелям 13, 14. Для этого левую боковину 25 и правую боковину 26 внутренней части 23 герметичного уплотнения 20 соответственно соединяют с первой и второй панелями 13, 14. Под правой и левой боковинами следует понимать стороны внутренней части 23 герметичного уплотнения 20, расположенные соответственно справа и слева от центральной части 21 герметичного уплотнения 20. Левая 25 и правая 26 боковины внутренней части 23 зажаты, каждая, между элементом 15 жесткости и соответствующим продольным краем 16, 17 панелей 13, 14.
Можно также предусмотреть соединение только одной из двух боковин 25, 26 с соответствующей панелью 13, 14, при этом вторая боковина 25, 26 может просто удерживаться зажатой между элементом 15 жесткости и панелью 13, 14 или даже отсутствовать.
В случае, когда герметичное уплотнение 20 не содержит внутренней части 23, с панелями 13, 14 можно соединять наружную часть 22 и/или центральную часть 21.
Герметичное уплотнение можно выполнять, например, формованием путем литья.