ФЮЗЕЛЯЖ ЛЕГКОГО МНОГОЦЕЛЕВОГО ВЕРТОЛЕТА

Полезная модель относится к области устройств авиационной техники, в частности, к фюзеляжам легких многоцелевых вертолетов.
Известен фюзеляж вертолета, содержащий центральную конструкцию и соединенные с ней переднюю и заднюю конструкции, шасси, причем центральная конструкция является опорой для главного редуктора трансмиссии несущего винта и по меньшей мере одного двигателя и содержит силовой каркас, снабженный элементами наружной обшивки фюзеляжа, силовой каркас выполнен в форме шестигранника, образованного соединенными между собой шестью панелями, две из которых являются передней и задней поперечными панелями каркаса, другие две боковыми панелями каркаса, а остальные две верхней и нижней горизонтальными панелями каркаса (Патент RU 2090450 С1. Фюзеляж вертолета. - МПК: В64С 27/00).
Недостатком известного фюзеляжа является наличие большого числа панелей достаточно большой площади, что с учетом габаритов вертолетов со взлетной массой до 4500 кг приводит к увеличению массы пустого вертолета в ущерб полезному, коммерческому весу груза. Также силовой каркас, образованный панелями, не позволяет, без значительного местного усиления панелей, установить различное опциональное оборудование, что также ведет к ощутимому увеличению веса пустого вертолета.
Также известен фюзеляж легкого вертолета, содержащий каркас средней части, сформированный из перестыкованных между собой преимущественно плоских панелей, контур которых повторяет внешние обводы фюзеляжа, и образующих транспортный отсек вертолета, являющимся силовым остовом фюзеляжа, к которому пристыкованы носовая часть с кабиной экипажа, имеющая общий уровень пола с транспортным отсеком, каркас задней части с отсеком как минимум для одного двигателя, и установочные узлы крепления шасси, и главного редуктора со смонтированным на нем несущим винтом, а также набор подкрепляющих продольно-поперечных элементов каждой из частей фюзеляжа с обшивкой, формирующих внешние обводы вертолета, силовой каркас средней части выполнен из двух усиленных шпангоутов и состыкованных с ними трех панелей, причем шпангоуты установлены во взаимонаклонных друг к другу плоскостях так, что расстояния между верхними частями шпангоутов меньше, чем между нижними, две из упомянутых панелей расположены в плоскостях, близких к горизонтальной, при этом одна панель расположена по всей длине фюзеляжа на уровне общего пола кабины экипажа и транспортного отсека, а вторая панель расположена на уровне верхних частей усиленных шпангоутов и продлена консольно вперед от усиленных шпангоутов и назад от них по всей длине каркаса задней части фюзеляжа, упомянутая панель выполнена так, что на переднем консольном участке и между усиленными шпангоутами одна из поверхностей панели образует потолок транспортного отсека, а на другой поверхности упомянутой панели в местах стыка с усиленными шпангоутами установлены узлы крепления главного редуктора, а третья панель выполнена по длине равной первой панели (пола), и ортогонально состыкована с ней в продольной плоскости симметрии подпольной части фюзеляжа (Патент RU 2324622 С2. Фюзеляж легкого вертолета. - МПК: В64С 1/00, В64С 27/04).
Недостатком данного фюзеляжа является наличие большого числа панелей, формирующих силовой каркас фюзеляжа вертолета, что приводит, в виду большой площади панелей, к увеличению веса пустого вертолета и снижению веса полезного, коммерческого груза.
Наиболее близким аналогом по техническому решению, взятым за прототип, является фюзеляж вертолета с взлетной массой не более 4000 кг, содержащий панели пола и потолка, связанные между собой посредством шпангоутов, и хвостовую балку. Шпангоут носовой части, основной передний шпангоут, шпангоут, окантовывающий дверной проем в грузовую кабину, продольные силовые балки потолочной панели, а также продольные силовые балки панели пола, наклонный шпангоут, окантовывающий вырез в задней части фюзеляжа, потолочная панель, панель пола представляют собой силовую раму фюзеляжа вертолета (Патент RU 139933 U1. Фюзеляж легкого многоцелевого вертолета. - МПК: В64С 27/04).
Недостатком прототипа является наличие шпангоута носовой части, который не в полной мере воспринимает нагрузки на фюзеляж вертолета от главного редуктора и двигателя, что приводит к излишнему весу пустого вертолета и усложнению технологии изготовления фюзеляжа. Также, наличие силового элемента в центральной части фюзеляжа в виде шпангоута, не позволяет без изменения силовой схемы фюзеляжа установить колесное шасси ввиду недостаточной жесткости шпангоута на сдвиг.
Задача, на решение которой направлена заявленная полезная модель, заключается в исключении шпангоута в носовой части вертолета для установки фонаря кабины пилотов и включение в силовую схему фюзеляжа поперечного силового элемента - кессона с правого и левого бортов.
Техническим результатом заявленного технического решения является: упрощение сборки фюзеляжа в части устранения недостатков прототипа, возможность установки как полозкового так и колесного шасси, а также увеличение максимального взлетного веса вертолета без значительного увеличения веса пустого вертолета.
Сущностью заявленного технического решения является фюзеляж вертолета, содержащий панели пола и потолка, связанные между собой посредством шпангоутов, и хвостовую балку, шпангоут носовой части, шпангоут, окантовывающий дверной проем в грузовую кабину, продольные силовые балки потолочной панели, а также продольные силовые балки панели пола, наклонный шпангоут, окантовывающий вырез в задней части фюзеляжа, потолочная панель, панель пола представляют собой силовую раму фюзеляжа вертолета, согласно техническому решению, в центральной части фюзеляжа установлены поперечные силовые элементы - кессоны, в верхней и бортовой панелях, воспринимающие нагрузки от главного редуктора и шасси.
Предлагаемая конструкция фюзеляжа поясняется фигурой, где приведена силовая схема фюзеляжа легкого многоцелевого вертолета. На схеме показано:
1. нижняя панель;
2. первый шпангоут носовой части нижней панели;
3. второй шпангоут носовой части нижней панели;
4. третий шпангоут носовой части нижней панели;
5. четвертый шпангоут нижней панели;
6. пятый шпангоут нижней панели;
7. шестой шпангоут нижней панели;
8. продольная балка нижней панели носовой части (правая);
9. продольная балка нижней панели носовой части (левая);
10. продольная балка нижней панели (правая);
11. продольная балка нижней панели (левая);
12. третий шпангоут бортовой панели;
13. третий шпангоут верхней панели;
14. поперечный силовой элемент бортовой панели - кессон;
15. шестой шпангоут бортовой панели;
16. наклонная балка заднего отсека;
17. продольная балка верхней панели (правая);
18. продольная балка верхней панели (левая);
19. поперечные силовые элементы верхней панели для установки главного редуктора;
20. поперечные силовые элементы верхней панели;
21. седьмой шпангоут стыковочный с хвостовой балкой;
22. поперечный силовой элемент верхней панели - кессон;
23. верхняя панель.
Главный редуктор, шасси и хвостовая балка на силовой схеме условно не показаны. Носовая часть - фонарь кабины пилотов показан условно.
Конструкция фюзеляжа легкого многоцелевого вертолета содержит: нижнюю панель 1, на которой расположены панели пола, шпангоуты 2, 3, 4, причем шпангоут 4 нижней части связывает нижнюю панель 1 с верхней панелью 23 и верхней частью шпангоута 13 посредством боковины шпангоута 12.
Шпангоуты 5, 6, 7 связывают нижнюю панель 1 с верхней панелью 23 по месту установки главного редуктора и двигателей.
Продольные балки 8 и 9 нижней панели 1 носовой части воспринимают нагрузки от оборудования кабины пилотов (кресла, приборная доска, органы управления).
Продольные балки 10 и 11 нижней панели 1 воспринимают нагрузки от шасси (полозкового либо колесного) и оборудования топливной системы.
Поперечный силовой элемент бортовой панели 14 - кессон, установленный в центральной части фюзеляжа, воспринимает нагрузки от шасси (полозкового либо колесного) и распределяет их по площади бортовой панели).
Шпангоут бортовой панели 15 и наклонная балка 16 заднего отсека окантовывают вырез задней части фюзеляжа и являются опорой для крепления хвостовой балки.
На продольных балках 17 и 18 верхней панели 23 установлен главный редуктор вертолета.
Поперечные силовые элементы 19 и 20 верхней панели 23 являются усилением под установку двигателей и оборудования в подкапотном пространстве.
Стыковой шпангоут 21 предназначен для крепления хвостовой балки.
Поперечный силовой элемент 22 - кессон верхней панели 23, установленный в центральной части фюзеляжа, воспринимает нагрузки от главного редуктора.
Заявленная полезная модель позволяет:
- оборудовать вертолет как колесным, так и полозковым шасси;
- увеличить максимальный взлетный вес вертолета до 4500 кг без значительного изменения веса пустого вертолета за счет оптимизации силовой схемы.