ОРЕБРЕННАЯ ПАНЕЛЬ ИНТЕГРАЛЬНОГО ТИПА

Полезная модель относится к области транспортных средств, космических аппаратов и строительства, в частности к панелям интегрального типа с силовым набором.
Известна оребренная панель интегрального типа из композитов (Технология сборки и испытаний космических аппаратов: Учебник для высших учебных заведений/ И.Т. Беляков, И.А. Зернов, Е.Г. Антонов и др.; Под общ. Ред. И.Т. Белякова и И.А. Зернова. - М.: Машиностроение, 1990. -352 с).
Данная панель состоит из обшивки и соединенной с ней системой перекрестно расположенных ребер жесткости, выполненных из отдельных жгутов или лент.
Недостатком такой панели является малая площадь соединения ребер из жгутов или лент с обшивкой, что снижает прочность панели.
Известна оребренная панель интегрального типа из композитов (Апробирование технологического комплекса изготовления силовых и высокоточных размеростабильных элементов конструкций интегрального типа из волокнистых композиционных материалов. В.Е. Биткин, А.В. Денисов и др. Известия Самарского научного центра Российской академии наук, том 16, №1(5), 2014, с. 1320- 1327).
Данная панель состоит из обшивки и соединенной с ней системой перекрестно расположенных ребер жесткости, образованных отдельными листами препрега, приформованными на дискретных участках к обшивке. Данная панель наиболее близка к заявляемой полезной модели и принята за прототип.
Недостатками данной панели являются низкая прочность соединения ребер с обшивкой и между собой ввиду небольшой площади их соединения с обшивкой и наличия разрывов в армирующих слоях на стыках между ребрами, а также высокая трудоемкость формирования системы ребер жесткости.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении прочности панели за счет формирования системы ребер жесткости из цельного листа армирующего материала без нарушения его целостности, а также снижение трудоемкости изготовления ввиду отсутствия операции раскроя и выкладки каждого ребра при подготовке преформы ребер жесткости.
Технический результат достигается тем, что оребренная панель интегрального типа, состоящая из обшивки и соединенной с ней системой перекрестно расположенных ребер жесткости, имеет систему ребер жесткости, выполненную из цельного листа армирующего материала и имеющую складчатую структуру из повторяющихся типовых фрагментов, при этом в центре каждого фрагмента расположена квадратная грань, которая в совокупности с аналогичными квадратными гранями других фрагментов образует обшивку оребренной панели интегрального типа и к каждой стороне которой присоединены одинаковые элементы, состоящие из двух одинаковых граней в виде прямоугольных равнобедренных треугольников и расположенной между ними грани в виде прямоугольника с образованием равнобедренной составной трапеции, при этом один катет одного из прямоугольных треугольников является стороной центральной квадратной грани, а второй - меньшей стороной прямоугольника, а другой прямоугольный треугольник по катету присоединен ко второй меньшей стороне прямоугольника, при этом типовые фрагменты соединены между собой гранями в виде равнобедренных треугольников, стороны которых совпадают с гипотенузами граней в виде прямоугольных треугольников, а основания прилегают к большей стороне грани в виде прямоугольника.
Сущность полезной модели показана на фиг. 1-2, где:
а - оребренная панель (вид сверху); б - оребренная панель (вид снизу); в -развертка системы ребер; г - развертка повторяющегося фрагмента; 1 - квадратные грани в центре повторяющегося фрагмента г, образующие обшивку; 2 и 3- грани повторяющегося фрагмента г, имеющие форму прямоугольных равнобедренных треугольников; 4 - грани повторяющегося фрагмента г, имеющие форму прямоугольников; 5 - соединительные грани в виде равнобедренных треугольников.
Оребренная панель а, Фиг. 1, состоит из повторяющихся фрагментов г, Фиг. 2,. Повторяющийся фрагмент г, Фиг. 2, образован квадратной гранью 1, ко всем сторонам которой присоединены элементы в виде трапеций, состоящие из двух одинаковых прямоугольных равнобедренных треугольников 2 и 3, между которыми лежат грани в форме прямоугольников 4. Повторяющиеся фрагменты г, Фиг. 2, соединены между собой треугольными гранями 5. Совокупность квадратных граней 1 образует обшивку оребренной панели. Структура оребренной панели является складчатой, то есть она имеет плоскую развертку в, Фиг. 2, без разрывов и наложений. Оребренная панель может быть изготовлена складыванием из тонколистовых композиционных материалов: стекло-, угле-, базальтопластики.
Формирование системы ребер жесткости из цельного листа армирующего материала без нарушения его целостности обеспечивает повышенную прочность.
Отсутствие операций раскроя и выкладки каждого отдельного ребра при изготовлении оребренной панели (в частности при подготовке преформы ребер жесткости) обеспечивает снижение трудоемкости.
Таким образом, данная оребренная панель интегрального типа имеет повышенную прочность за счет формирования системы ребер жесткости из цельного листа армирующего материала без нарушения его целостности; сниженную трудоемкость изготовления за счет исключения операций раскроя при подготовке преформы ребер жесткости.