СИЛОВАЯ БАЛКА ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

Полезная модель относится к высоконагруженным конструкциям из композиционных материалов и может использоваться в области авиастроения и космической техники, в частности, в качестве силовой балки, поддерживающей настил пола или других элементов конструкции летательного аппарата.
Известна силовая балка летательного аппарата, поддерживающая настил пола летательного аппарата, выполненная в виде металлической профилированной детали (см. публ. РСТ WO 2007/036508, МПК В64С 1/18, опубл. 2007.04.05). Недостатками известной балки являются ее невысокая коррозионная устойчивость в виду того, что используемые в конструкциях летательных аппаратов легкие металлы, например, алюминий, в процессе эксплуатации, особенно при контакте с другими металлическими элементами, могут подвергаться коррозии.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является силовая балка летательного аппарата, содержащая базовую профилированную деталь из слоистого композитного материала, снабженную снаружи оболочкой из волокнистого материала (см. публ. РСТ WO 2006/136560, МПК В64С 1/06, опубл. 2006.12.28). В известной балке базовая профилированная деталь изготавливается из слоистого композитного материала, и такое выполнение требует при ее формировании последовательного и трудоемкого нанесения таких слоев. В виду этого, к недостаткам известной балки можно отнести сложность конструкции и, соответственно, большую трудоемкость ее изготовления, что неизбежно обуславливает высокую стоимость балки.
Предлагаемая полезная модель направлена на решение задачи, состоящей в упрощении конструкции силовой балки без ухудшения ее прочностных характеристик.
Данная задача решается тем, что в силовой балке летательного аппарата, содержащей базовую профилированную деталь из композитного материала, снабженную снаружи оболочкой из волокнистого материала, базовая профилированная деталь выполнена монолитной из углепластика, а оболочка включает в себя слои стекловолокна.
При этом силовая балка летательного аппарата в углепластике монолитной базовой профилированной детали или в оболочке может содержать армирующий нановолоконный наполнитель.
Выполнение базовой профилированной детали монолитной из углепластика позволяет существенно упростить ее конструкцию и снизить трудоемкость изготовления за счет того, что монолитную деталь можно быстро изготовить в ходе одной технологической операции с использованием одной прессформы.
Наличие в оболочке слоев стекловолокна позволяет улучшить прочностные характеристики силовой балки в целом.
Наличие в углепластике монолитной базовой профилированной детали или в оболочке армирующего нановолоконного наполнителя также позволяет улучшить прочностные характеристики силовой балки в целом. Нановолоконный наполнитель может содержаться в связующем или непосредственно среди волокон. Технология изготовления композитных изделий с нановолконным наполнителем с целью улучшения прочностных характеристик известна (см., например, патент РФ на изобретение №2381132, МПК В32В 15/02, публ. 02.02.2020).
На чертеже представлена предлагаемая силовая балка летательного аппарата.
Силовая балка летательного аппарата содержит базовую профилированную деталь из композитного материала, например, в виде швеллера 1, выполненную монолитной из углепластика. Снаружи швеллера 1 имеется оболочка 2, которая включает в себя слои стекловолокна, обычно пропитанные связующим. В углепластике монолитной базовой профилированной детали может содержаться армирующий нановолоконный наполнитель 3, также армирующий нановолоконный наполнитель может содержаться в оболочке 2 (не показан).
Предлагаемая силовая балка летательного аппарата имеет простую конструкция, не требующую большой трудоемкости ее изготовления, и обладает хорошими прочностными характеристиками.