отсек фюзеляжа летательного аппарата с пилонами внешней подвески

Формула изобретения

Отсек фюзеляжа летательного аппарата с пилонами внешней подвески, содержащий обшивку с вырезами под проходы пилонов внутрь фюзеляжа, подкрепленную внутренним силовым набором, включающим шпангоуты, типовые и усиленные стрингера, а также продольный наружный силовой набор на верхней панели, отличающийся тем, что на верхней панели в местах проходов пилонов внутрь фюзеляжа установлены силовые окантовки вырезов под кессоны пилонов, имеющие поперечный разрез по линии максимальной высоты хорды пилонов, а наружный продольный силовой набор выполнен в виде усиливающих лент и дополнительных поясов, связанных с внутренним силовым продольным набором.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к авиационной технике, в частности к силовым каркасным конструкциям, и может быть использовано в конструкции фюзеляжей самолетов, лодок гидросамолетов и экранопланов, транспортирующих грузы на внешней подвеске.

Известна конструкция транспортного самолета по патенту RU 1775970 (кл. В 64 С 1/20, 27.02. 95 г., бюл. N 6), содержащего фюзеляж с внутренним грузовым отсеком, имеющим силовой пол и вырезы в верхней части грузового отсека, передний и задний подкосы, закрепленные на силовом полу и снабженные узлами крепления груза, при этом узлы крепления груза закреплены на стойках с подкосами, размещенными во внутренней части грузового отсека фюзеляжа.

Недостатком такого технического решения является то, что оно позволяет крепить груз на центральных стойках, которые передают усилия с узлов крепления груза на силовой пол, при такой схеме передачи нагрузок шпангоуты отсека не включаются в передачу усилия от груза на каркас фюзеляжа, что приводит к утяжелению фюзеляжа и снижает ресурс конструкции в целом.

Известен так же самолет по патенту RU 2082650, (В 64 С 1/20, 27.06.87, Бюл. N 18), содержащий планер с силовой установкой и расположенные сверху на фюзеляже направляющие с такелажными узлами, расположенными на направляющих, с возможностью перемещения и фиксации съемных обтекателей.

Недостатком такого технического решения является то, что оно позволяет решать задачи транспортировки грузов, закрепленных непосредственно на верхней панели планера, и может быть использовано только на транспортном самолете.

Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в повышении ресурса конструкции в целом, путем обеспечения необходимых доработок за счет подбора усиливающих лент и поясов соответственно внешним расчетным нагрузкам от транспортируемых грузов на внешней подвеске, упрощении технологии, сокращении цикла сборки и уменьшении производственных затрат.

Это достигается тем, что в отсеке фюзеляжа летательного аппарата с пилонами внешней подвески, содержащем обшивку с вырезами под проходы пилонов внутрь фюзеляжа, подкрепленную внутренним силовым набором, включающим шпангоуты, типовые и усиленные стрингера, а так же закрепленный на верхней панели продольный наружный силовой набор, вырезы на верхней панели под проходы пилонов внутрь фюзеляжа закрыты силовыми окантовками, имеющими поперечный разрез по линии максимальной высоты хорды пилонов, а наружный продольный силовой набор выполнен в виде усиливающих лент и дополнительных поясов, связанных с внутренним продольным набором панели. Исходя из требований аэродинамики ленты и усиливающие пояса расположены с внешней стороны фюзеляжа под задним зализом крыла и закреплены с возможностью их неоднократной замены в зависимости от массы различных транспортируемых грузов (рабочих отсеков, обтекателей, гондол).

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где

на фиг. 1 показан отсек фюзеляжа летательного аппарата с пилонами внешней подвески в аксонометрии;

на фиг. 2 показана плановая проекция верхней панели с усиливающими лентами, поясами и окантовками проемов под кессоны пилонов;

на фиг. 3 показано поперечное сечение верхней панели с продольным силовым набором и узлы крепления усиливающих лент и продольный стык окантовок с обшивкой панели.

Предлагаемая конструкция состоит из отсека фюзеляжа 1 с пилонами 2, проходящими внутрь фюзеляжа 1 и несущих на себе, например, рабочий отсек 3, обшивки 4 фюзеляжа, подкрепленной силовым набором, включающим типовые 5 и силовые 6 шпангоуты, стрингеры 7, верхнюю панель 8 с набором усиливающих лент 9, поясов 10, при этом усиливающие ленты 9 и пояса 10 закреплены с возможностью их замены в зависимости от нагрузки, которую воспринимают пилоны 2 от массы устанавливаемых на них рабочих отсеков, обтекателей или гондол. На верхней панели 8 установлены фрезерованные окантовки проемов вырезов под пилоны 2 в фюзеляж 1, каждая из которых состоит из передней 11 и задней 12 частей, а пилоны 2 содержат лонжероны 13 и панели 14.

Ленты 9 и усиливающие пояса 10 расположены с внешней стороны фюзеляжа 1 под зализом центроплана крыла 15 (фиг. 2).

Отсек фюзеляжа летательного аппарата с пилонами внешней подвески расположен в высоконагруженной части фюзеляжа за задним лонжероном кессона крыла и воспринимает от закрепленных на нем агрегатов, например, рабочего отсека, обтекателя или гондолы значительные нагрузки. Предложенная конструкция отсека с пилонами внешней подвески работает следующим образом.

Передача усилий от закрепленного на пилонах 2, например, рабочего отсека 3 на верхнюю панель фюзеляжа 8 происходит следующим образом: усилие от аэродинамических и массовых нагрузок, например, с рабочего отсека 3 передается по лонжеронам 13 на усиленные шпангоуты 6 фюзеляжа 1, а с бортовых панелей кессонов 14 пилонов 2 на силовые фрезерованные компенсационные окантовки вырезов под кессоны пилонов 2, состоящие из передних 11 и задних 12 частей. Далее усилие, направленное вдоль продольной оси самолета, передается с помощью многорядных заклепочных швов по боковым торцам частей 11, 12 окантовок на подкрепленную стрингерным набором 7 и лентами 9 обшивку верхней панели 8, а с помощью болтов по передним кромкам частей окантовок 11 на продольные пояса и ленты 9, далее усилия за счет перераспределения передается на весь продольный набор верхней панели 8 и с помощью силовых поясов 10 на силовые нервюры центроплана крыла 15, а включение и выключение дополнительного продольного набора осуществляется по закону "параболы", обеспечивающему плавное включение элементов конструкции в работу.

В зависимости от изменения массы рабочего отсека 3 или другого агрегата, расположенного на пилонах 2, соответственно меняются и нагрузки при эволюциях самолета, а так же в случае его аварийной посадки, в результате чего неизбежны доработки отсека фюзеляжа 1, которые при относительно небольших производственных затратах можно выполнить с помощью замены внешнего продольного набора, состоящего из усиливающих лент 9 и поясов 10, которые подбираются под конкретную массу рабочего отсека 3, или любого другого агрегата, устанавливаемого на пилонах 2 расчетным путем. Кроме того, для обеспечения установки и возможной замены пилонов 2, рабочего отсека 3 силовые окантовки, расположенные на проемах верхней панели 8 под проходы кессонов пилонов 2 внутрь фюзеляжа 1, выполнены из двух частей 11 и 12, что позволяет вести монтаж установки пилонов 2 с компенсацией вырезов в панели 8 за счет установки частей окантовок 11 и 12, причем разрез окантовок выполнен по линии максимальной высоты поперечных сечений кессонов пилонов 2, что дает возможность установки передних 11 и задних 12 частям окантовок с минимальными зазорами от кессонов пилонов 2 и упрощает монтаж и сборку отсека фюзеляжа в целом.

Использование изобретения позволяет за счет облегченного доступа к монтажу наружных поясов и лент, наличия разреза силовых окантовок проемов под пилоны по линии максимальной высоты поперечного сечения пилонов упростить технологию и сократить сроки сборки, уменьшить производственные затраты и повысить ресурс конструкции летательного аппарата в целом, путем обеспечения необходимых доработок отсека летательного аппарата с пилонами внешней подвески, связанных с заменой устанавливаемых рабочих отсеков, гондол, обтекателей на пилонах, и в зависимости от их весов, подбора усиливающих лент и поясов соответственно внешним расчетным нагрузкам.