[go: up one dir, main page]

RU202616U1 - Aircraft fuselage from truss filler - Google Patents

Aircraft fuselage from truss filler Download PDF

Info

Publication number
RU202616U1
RU202616U1 RU2020135972U RU2020135972U RU202616U1 RU 202616 U1 RU202616 U1 RU 202616U1 RU 2020135972 U RU2020135972 U RU 2020135972U RU 2020135972 U RU2020135972 U RU 2020135972U RU 202616 U1 RU202616 U1 RU 202616U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tops
transverse
elements
skins
longitudinal
Prior art date
Application number
RU2020135972U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Григорьевич Гайнутдинов
Ильфир Наильевич Абдуллин
Евгений Ионович Русаковский
Наталья Викторовна Ульянова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ"
Priority to RU2020135972U priority Critical patent/RU202616U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU202616U1 publication Critical patent/RU202616U1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C1/00Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like
    • B64C1/06Frames; Stringers; Longerons ; Fuselage sections
    • B64C1/12Construction or attachment of skin panels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области авиации, а именно к многослойным панелям и конструкциям фюзеляжа, содержащим многослойные панели, и может быть использована в производстве летательных аппаратов. Фюзеляж летательного аппарата из ферменного заполнителя представляет собой объемную конструкцию, состоящую из силового набора поперечных и продольных элементов, внешней и внутренней обшивок, между которыми расположен ферменный заполнитель. При этом ферменный заполнитель выполнен из стержневых элементов, которые расположены в продольном и поперечном направлениях, и представляет собой структуру из композиционного материала в виде зигзагообразных стержневых элементов, которые расположены по всему объему между внутренней и внешней обшивками, соединяющихся между собой с помощью пазов и шипов, образующих в месте соединения продольных и поперечных зигзагообразных стержневых элементов вершины, которые направлены в противоположные стороны и соединены с внешней и внутренней обшивками. Причем нижняя часть вершин шпангоутов подкреплена внутренней обшивкой, а верхняя часть вершин лонжеронов подкреплена внешней обшивкой. Обшивки имеют отверстия для соединения с вершинами шпангоутов и лонжеронов. Причем пазы и вершины шпангоутов и лонжеронов соединены между собой при помощи клеевых элементов. При этом стержни, расположенные между вершинами в продольном и поперечном направлениях и в основаниях поперечных элементов придают форму окружности внешней и внутренней обшивкам, образуя цилиндрическую форму, а между зигзагообразными стержневыми элементами образованы открытые полости для прокладки кабелей и трубопроводов. Техническим результатом заявляемой полезной модели является создание эффективного фюзеляжа летательного аппарата, путем снижения веса конструкции с одновременным повышением прочностных характеристик за счет упрощения конструкции и повышения ее жесткости. 4 ил.The utility model relates to the field of aviation, namely to multilayer panels and fuselage structures containing multilayer panels, and can be used in the manufacture of aircraft. The fuselage of an aircraft made of truss filler is a volumetric structure consisting of a load-bearing set of transverse and longitudinal elements, external and internal skins, between which the truss filler is located. In this case, the truss filler is made of rod elements, which are located in the longitudinal and transverse directions, and is a structure of composite material in the form of zigzag rod elements, which are located throughout the volume between the inner and outer skins, which are interconnected with the help of grooves and spikes, forming at the junction of the longitudinal and transverse zigzag bar elements of the tops, which are directed in opposite directions and are connected to the outer and inner skins. Moreover, the lower part of the tops of the frames is supported by the inner skin, and the upper part of the tops of the spars is reinforced by the outer skin. The skins have holes for connecting to the tops of frames and side members. Moreover, the grooves and tops of the frames and spars are interconnected by means of adhesive elements. In this case, the rods located between the tops in the longitudinal and transverse directions and in the bases of the transverse elements give the shape of a circle to the outer and inner skins, forming a cylindrical shape, and open cavities are formed between the zigzag rod elements for laying cables and pipelines. The technical result of the claimed utility model is the creation of an effective fuselage of the aircraft by reducing the weight of the structure while increasing the strength characteristics by simplifying the structure and increasing its rigidity. 4 ill.

Description

Полезная модель относится к области авиации, а именно к многослойным панелям и конструкциям фюзеляжа, содержащим многослойные панели, и может быть использована в производстве летательных аппаратов.The utility model relates to the field of aviation, namely to multilayer panels and fuselage structures containing multilayer panels, and can be used in the manufacture of aircraft.

Проблемы, связанные с конденсацией влаги в конструкциях, используемых в условиях изменяющихся температуры и влажности, широко известны в уровне техники и прежде всего в самолетостроении. Конденсация влаги происходит во время полета при встрече влажного воздуха с охлажденной конструкцией при низкой температуре воздуха за бортом и наружной поверхности обшивки. Если температура конструкции ниже точки замерзания воды, эта влага превращается в лед. Снижение самолета и нагревание обшивки приводит к оттаиванию льда, и вода стекает вниз, собирается в арках и углублениях конструкции. При использовании в конструкции фюзеляжа многослойных панелей, содержащих две обшивки и расположенный между ними заполнитель, влага конденсируется внутри многослойной панели, что может привести к увеличению веса фюзеляжа и разрушению клеевых соединений, в том числе клеевых соединений между заполнителем и обшивками. Количество конденсируемой влаги зависит в основном от конфигурации и конструкции летательного аппарата. Условий эксплуатации, окружающей среды и технического обслуживания. При этом, поскольку влажный воздух неизбежно сталкивается с охлажденным металлом, конденсации воды в принципе нельзя избежать, поэтому важной задачей является создание таких конструкций многослойных панелей и фюзеляжей, а также способов дренирования, которые обеспечивают возможность удаления конденсировавшейся жидкости из многослойных панелей фюзеляжа, что повышает прочность, а в итоге и надежность конструкции.The problems associated with moisture condensation in structures used in conditions of varying temperature and humidity are well known in the prior art, and especially in aircraft construction. Moisture condensation occurs during flight when humid air meets a cooled structure at a low air temperature overboard and the outer surface of the skin. If the temperature of the structure is below the freezing point of water, this moisture turns into ice. The lowering of the aircraft and the heating of the skin leads to thawing of the ice, and the water flows down, collects in the arches and recesses of the structure. When multilayer panels are used in the fuselage structure, containing two skins and a filler located between them, moisture condenses inside the multilayer panel, which can lead to an increase in the weight of the fuselage and the destruction of adhesive joints, including adhesive joints between the core and the skins. The amount of condensed moisture depends mainly on the configuration and design of the aircraft. Operating conditions, environment and maintenance. At the same time, since humid air inevitably collides with the cooled metal, condensation of water, in principle, cannot be avoided, therefore, an important task is to create such designs of multilayer panels and fuselages, as well as drainage methods that provide the ability to remove condensed liquid from multilayer fuselage panels, which increases the strength , and as a result, the reliability of the design.

Известна многослойная панель, содержащая первую и вторую обшивки и размещенный между ними зигзагообразный гофрированный заполнитель, разворачивающийся на плоскость, с боковыми гранями, расположенными под углом одна у другой с образованием чередующихся выступов и впадин и имеющими площадки контакта с верхней и нижней обшивками (Патент RU 2038265 С1, B64C 3/26, опубл. 27.06. 1995)Known is a multilayer panel containing the first and second skins and a zigzag corrugated filler placed between them, unfolding onto a plane, with side faces located at an angle to one another with the formation of alternating protrusions and depressions and having contact areas with the upper and lower skins (Patent RU 2038265 C1, B64C 3/26, publ. 27.06. 1995)

Недостатком известной многослойной панели является отсутствие сквозных каналов, предназначенных для естественного или/и принудительного прохождения воздуха и/или жидкости и выведения ее из многослойной панели, что снижает прочность и в итоге надежность многослойной панели.The disadvantage of the known multilayer panel is the absence of through channels designed for natural and / or forced passage of air and / or liquid and its removal from the multilayer panel, which reduces the strength and ultimately the reliability of the multilayer panel.

Известна «Многослойная панель», содержащая несколько слоев заполнителя различной конструкции, включающая обшивки, сотовый заполнитель, образованный соединенными друг с другом гофрированными полосами, и дополнительные слои заполнителя в виде зигзагообразного гофра, расположенные между обшивками и сотовым заполнителем, образующие каналы для отвода конденсированной жидкости ( Патент RU 2085671 С1, E04C 2/32, B32B 3/12, B32B 3/28, опубл. 27.07.1997)Known "Multilayer panel" containing several layers of filler of various designs, including skin, honeycomb filler formed by corrugated strips connected to each other, and additional filler layers in the form of a zigzag corrugation, located between the skin and honeycomb filler, forming channels for draining condensed liquid ( Patent RU 2085671 C1, E04C 2/32, B32B 3/12, B32B 3/28, publ. 27.07.1997)

Недостатком такой конструкция многослойной панели является не достаточная прочность и надежность, как самой многослойной панели, так и мест соединения панелей между собой, так как для обеспечения прохождения конденсата по каналам зигзагообразного трапециевидного гофра, как минимум, в двух гранях сотового заполнителя выполнены окна и соответственно эти грани не соединены с дополнительными слоями зигзагообразного заполнителя, что снижает прочность и жесткость панели в целом. Кроме того, в панели отсутствуют какие-либо продольные и поперечные элементы по ее контуру. Следовательно , соединение панелей между собой происходит только по обшивкам и заполнителю, что снижает прочность мест соединения панелей.The disadvantage of this design of a multilayer panel is the insufficient strength and reliability of both the multilayer panel itself and the joints of the panels with each other, since to ensure the passage of condensate through the channels of the zigzag trapezoidal corrugation, at least two sides of the honeycomb filler are made of windows and, accordingly, these the edges are not connected with additional layers of zigzag core, which reduces the strength and rigidity of the panel as a whole. In addition, the panel lacks any longitudinal and transverse elements along its contour. Consequently, the panels are connected to each other only along the skin and core, which reduces the strength of the panels' joints.

Также недостатком данной конструкции является то, что при деформировании такой плоской панели с целью придания ей кривизны в любом направлении грани сотового и зигзагообразного заполнителей деформируются с возможностью полного перекрытия окон и каналов для стока конденсата, что снижает прочность и надежность конструкции.Also, the disadvantage of this design is that when such a flat panel is deformed in order to give it a curvature in any direction, the edges of the honeycomb and zigzag fillers are deformed so that the windows and channels for condensate drainage can completely overlap, which reduces the strength and reliability of the structure.

Наиболее близким по технической сущности и взятым в качестве прототипа является «Многослойная панель, фюзеляж и способ дренирования фюзеляжа», содержащая фюзеляж, с силовым каркасом, имеющий поперечные силовые элементы, расположенные поперек продольной оси фюзеляжа, и укрепленные на них многослойные панели содержат первую и вторую обшивки и расположенный между ними заполнитель, расположенные поперек продольной оси фюзеляжа, а к двум противоположным сторонам многослойной панели, расположенным вдоль продольной оси фюзеляжа присоединены стыковочные элементы в виде полых законцовок, в каждой из которых, в боковой стенке, примыкающей к заполнителю выполнена система отверстий, соединяющая сквозные каналы с полностью соответствующей законцовкой и обеспечивающая возможность прохождения воздуха и/или жидкости через сквозные каналы и полость соответствующей законцовки (Патент RU 2297948 С2, B64C 1/00, B32B 3/00, опубл. 27.12.2006).The closest in technical essence and taken as a prototype is "Multilayer panel, fuselage and fuselage drainage method", containing a fuselage, with a load-bearing frame, having transverse load-bearing elements located across the longitudinal axis of the fuselage, and the multilayer panels fixed on them contain the first and second skin and the filler located between them, located across the longitudinal axis of the fuselage, and to the two opposite sides of the multilayer panel located along the longitudinal axis of the fuselage, docking elements in the form of hollow tips are attached, in each of which, in the side wall adjacent to the filler, a system of holes is made, connecting the through channels with a completely corresponding ending and allowing air and / or liquid to pass through the through channels and the cavity of the corresponding ending (Patent RU 2297948 C2, B64C 1/00, B32B 3/00, publ. 27.12.2006).

Недостатком известного технического решения является большой вес конструкции за счет заполнителя, изготовленного в виде гофра, невозможностью изготовить кабель каналы, трубопроводы в поперечном и продольном направлении между внутренним и внешним обшивками, из-за особенности конструкции гофрового заполнителя, что уменьшает жесткость на сжатие и на кручение фюзеляжа, отсутствие возможности контроля соединения гофрового заполнителя и обшивки, что в целом приводит к снижению прочности и надежности панели.The disadvantage of the known technical solution is the large weight of the structure due to the filler made in the form of a corrugation, the impossibility of making cable channels, pipelines in the transverse and longitudinal direction between the inner and outer skins, due to the design features of the corrugated filler, which reduces the compressive and torsional rigidity fuselage, the lack of the ability to control the connection of the corrugated core and skin, which generally leads to a decrease in the strength and reliability of the panel.

Решаемой задачей полезной модели является снижение веса конструкции за счёт конструктивного выполнения заполнителя для трехслойной конструкции обшивки фюзеляжа, с одновременным упрощением ее и изготовления фюзеляжа самолета - без стапельной сборки обшивки, а также повышение прочностных характеристик за счет увеличения жесткости конструкции фюзеляжа путем расположения зигзагообразных стержневых элементов по всему внутреннему объему пространства обшивки фюзеляжа, открытые полости которого можно использовать в качестве каналов для прокладки кабелей, трубопроводов. Соединение фюзеляжа через шипы и пазы увеличивает прочность соединений обшивки и заполнителя, а также качество контроля соединений. Соединение вершин основания шпангоута образует форму круга, что дает возможность соединить внутреннюю обшивку с заполнителем без использования дополнительных стапелей, что также повышает эффективность фюзеляжа.The task of the utility model to be solved is to reduce the weight of the structure due to the constructive implementation of the filler for the three-layer structure of the fuselage skin, while simplifying it and manufacturing the aircraft fuselage - without the slipway assembly of the skin, as well as increasing the strength characteristics by increasing the rigidity of the fuselage structure by arranging zigzag rod elements along the entire internal volume of the fuselage skin space, the open cavities of which can be used as channels for laying cables and pipelines. The fuselage connection through the spikes and grooves increases the strength of the skin and core connections, as well as the quality of the connection control. The connection of the tops of the base of the frame forms a circle, which makes it possible to connect the inner skin to the filler without the use of additional slipways, which also increases the efficiency of the fuselage.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является создание эффективного фюзеляжа летательного аппарата путем снижения веса конструкции с одновременным повышением прочностных характеристик за счет упрощения конструкции и повышения ее жесткости. The technical result of the claimed utility model is the creation of an effective fuselage of the aircraft by reducing the weight of the structure while increasing the strength characteristics by simplifying the structure and increasing its rigidity.

Технический результат достигается тем, что в фюзеляже летательного аппарата из ферменного заполнителя, представляющем собой объемную конструкцию, состоящую из силового набора поперечных и продольных элементов, внешней и внутренней обшивок, согласно которому, между внешней и внутренней обшивками расположен ферменный заполнитель, причем заполнитель выполнен из стержневых элементов, которые расположены в продольном, заменяющем лонжерон, и поперечном, заменяющем шпангоут, направлениях силового набора, и представляет собой структуру из композиционного материала в виде зигзагообразных стержневых элементов, которые расположены по всему объему между внутренней и внешней обшивками, соединяющихся между собой с помощью пазов и шипов, образующих в месте соединения продольных и поперечных зигзагообразных стержневых элементов вершины, которые направлены в противоположные стороны и соединены с внешней и внутренней обшивками, причем нижняя часть вершин шпангоутов подкреплена внутренней обшивкой, а верхняя часть вершин лонжеронов подкреплена внешней обшивкой, обшивки имеют отверстия для соединения с вершинами шпангоутов и лонжеронов, причем пазы и вершины шпангоутов и лонжеронов соединены между собой при помощи клеевых элементов, при этом стержни, расположенные между вершинами в продольном и поперечном направлениях и в основаниях поперечных элементов придают форму окружности внешней и внутренней обшивкам, образуя цилиндрическую форму, а между зигзагообразными стержневыми элементами образованы открытые полости для прокладки кабелей и трубопроводов .The technical result is achieved by the fact that in the aircraft fuselage from truss filler, which is a volumetric structure consisting of a load-bearing set of transverse and longitudinal elements, external and internal skins, according to which a truss filler is located between the external and internal skins, and the filler is made of core elements that are located in the longitudinal, replacing the spar, and the transverse, replacing the frame, directions of the power set, and is a structure of composite material in the form of zigzag bar elements that are located throughout the volume between the inner and outer skins, connected with each other using grooves and spikes, forming at the junction of the longitudinal and transverse zigzag bar elements of the tops, which are directed in opposite directions and connected to the outer and inner skins, and the lower part of the tops of the frames is reinforced by the inner sheath vkoy, and the upper part of the tops of the spars is reinforced by an outer skin, the skin has holes for connection with the tops of the frames and spars, and the grooves and tops of the frames and the spars are connected to each other using adhesive elements, while the rods located between the tops in the longitudinal and transverse directions and in the bases of the transverse elements, they give the shape of a circle to the outer and inner skins, forming a cylindrical shape, and between the zigzag rod elements, open cavities are formed for laying cables and pipelines.

Для пояснения технической сущности рассмотрим чертежи:To clarify the technical essence, consider the drawings:

на фиг. 1 – представлен фюзеляж летательного аппарата в виде трехслойной конструкции с внешней и внутренней обшивками;in fig. 1 - shows the fuselage of an aircraft in the form of a three-layer structure with external and internal skin;

на фиг. 2 – представлен фюзеляж летательного аппарата в виде трехслойной конструкции с нижней обшивкой;in fig. 2 - shows the fuselage of the aircraft in the form of a three-layer structure with a lower skin;

на фиг. 3– шпангоут из зигзагообразных стержней;in fig. 3 - frame made of zigzag rods;

на фиг. 4 – лонжерон в виде зигзагообразных стержней, где: in fig. 4 - spar in the form of zigzag rods, where:

1 – отверстия в обшивках под шипы;1 - holes in the skins for the spikes;

2 –внешняя обшивка; 2 - external cladding;

3 – внутренняя обшивка; 3 - inner lining;

4 – лонжерон из зигзагообразных стержней, в продольном направлении;4 - a spar made of zigzag rods, in the longitudinal direction;

5 – шпангоут из зигзагообразных стержней, в поперечном направлении;5 - frame made of zigzag rods, in the transverse direction;

6 – шипы в шпангоуте под внутреннюю обшивку;6 - spikes in the frame for the inner lining;

7 – пазы в шпангоуте;7 - grooves in the frame;

8 – пазы в лонжероне;8 - grooves in the spar;

9 – шипы в лонжероне под внешнюю обшивку;9 - thorns in the spar for the outer skin;

10- шипы в лонжероне под внутреннюю обшивку;10- spikes in the side member for the inner lining;

11- стержни между вершинами в поперечном направлении;11- rods between vertices in the transverse direction;

12 – стержни, соединяющие вершины основания (внутренняя обшивка);12 - rods connecting the tops of the base (inner lining);

13 – стержни между вершинами в продольном направлении;13 - rods between the tops in the longitudinal direction;

14 – стержни, соединяющие вершины стержней, подкрепляющие внешнюю обшивку;14 - rods connecting the tops of the rods, reinforcing the outer skin;

15 – открытые полости15 - open cavities

Новизной заявляемой полезной модели фюзеляжа летательного аппарата является снижение весовых характеристик его с одновременным повышением прочностных характеристик фюзеляжа летательного аппарата, выполняемого за счет расположения между внешней и внутренней обшивками ферменного заполнителя, причем заполнитель выполнен из стержневых элементов, которые расположены в продольном, заменяющем лонжерон и поперечном, заменяющем шпангоут, направлении силового набора и представляет собой структуру из композиционного материала в виде зигзагообразных стержневых элементов, которые расположены по всему объему между внутренней и внешней обшивками, соединяющиеся между собой с помощью пазов и шипов, образующих в месте соединения продольных и поперечных зигзагообразных стержневых элементов, вершины, которые направлены в противоположные стороны и соединены с внешней и внутренней обшивками, обшивки имеют отверстия для соединения с вершинами шпангоутов и лонжеронов, причем пазы и вершины шпангоутов и лонжеронов соединены между собой при помощи клеевых элементов, при этом стержни между вершинами в продольном и поперечном направлениях, а также в основаниях поперечных элементов придают форму окружности внешней и внутренней обшивок, между зигзагообразными стержневыми элементами образованы открытые полости для прокладки кабелей и трубопроводов. The novelty of the claimed useful model of an aircraft fuselage is a decrease in its weight characteristics with a simultaneous increase in the strength characteristics of the aircraft fuselage, performed due to the location between the outer and inner skin of the truss filler, and the filler is made of rod elements that are located in the longitudinal, replacing the spar and transverse, replacing the frame, the direction of the force set and is a structure made of composite material in the form of zigzag bar elements, which are located throughout the volume between the inner and outer skins, interconnected by means of grooves and spikes, forming at the junction of the longitudinal and transverse zigzag bar elements, the tops that are directed in opposite directions and are connected to the outer and inner skins, the skins have holes for connection with the tops of the frames and spars, and the grooves and tops of the frames and the side members are connected to each other using glue elements, while the rods between the tops in the longitudinal and transverse directions, as well as in the bases of the transverse elements, give the shape of a circle to the outer and inner skins, open cavities are formed between the zigzag rod elements for laying cables and pipelines.

Конструкция фюзеляжа летательного аппарата из композиционного материала (металла), представляющая собой конструкцию из материала углепластика (металла), состоящую из внешней обшивки 2 (фиг.1) и внутренней обшивки 3 (фиг.1), отверстий на внутренней и внешней обшивках 1 (фиг.1, 2) под шипы продольных зигзагообазных элементов (лонжеронов) 4 (фиг.2) и поперечных зигзагообразных элементов(шпангоутов) 5 (фиг.2), причем поперечные зигзагообразные стержневые элементы 5 (фиг.3) имеют пазы 7 шпангоутов(фиг.3) для соединения их с пазами лонжеронов 8 (фиг.4), шипы 6 (фиг.3) для соединения с отверстиями 1 (фиг.1) внутренней обшивки 3, продольные стержневые элементы 11 (фиг.3) расположены между вершинами в поперечном направлении с пазами 7 (фиг.3) и основанием внутренней обшивки, поперечные стержневые элементы 4 (фиг.4) имеют шипы 9 (фиг.4) для соединения в с внешней обшивкой, поперечные стержневые элементы 14 (фиг.4), расположенные на основании зигзагообразных стержней, шипы 10 (фиг.4) соединяют с внешней обшивкой 2 (фиг.1) через отверстия 1 (фиг.1), стержни между вершинами в продольном направлении 13 (фиг.4), расположенные посередине между стержнями 14 (фиг.4) и вершинами с шипами 10 в лонжероне под внутренюю обшивку (фиг.4).The structure of the aircraft fuselage made of a composite material (metal), which is a structure made of carbon fiber (metal) material, consisting of an outer skin 2 (Fig. 1) and an inner skin 3 (Fig. 1), holes on the inner and outer skin 1 (Fig. .1, 2) for the spikes of the longitudinal zigzag elements (spars) 4 (Fig. 2) and transverse zigzag elements (frames) 5 (Fig. 2), and the transverse zigzag rod elements 5 (Fig. 3) have grooves 7 of the frames (Fig. .3) to connect them with the grooves of the side members 8 (Fig. 4), spikes 6 (Fig. 3) for connection with the holes 1 (Fig. 1) of the inner lining 3, longitudinal bar elements 11 (Fig. 3) are located between the tops in transverse direction with grooves 7 (Fig. 3) and the base of the inner skin, transverse bar elements 4 (Fig. 4) have spikes 9 (Fig. 4) for connection with the outer skin, transverse bar elements 14 (Fig. 4) located on the basis of zigzag rods, spikes 10 (figure 4) connect with outer skin 2 (Fig. 1) through holes 1 (Fig. 1), rods between the tops in the longitudinal direction 13 (Fig. 4), located in the middle between the rods 14 (Fig. 4) and the tops with spikes 10 in the spar under the inner sheathing (Fig. 4).

Производство конструкции ферменного заполнителя:Truss aggregate construction production:

Сборку конструкции производят следующим образом: Поперечные стержневые элементы (шпангоуты) 5 (фиг.2) соединяют с продольными зигзагообразными стержневыми элементами (лонжеронами) 4 (фиг.2), так, чтобы вершины поперечных зигзагообразных стержневых элементов, на которых расположены пазы 7 шпангоутов(фиг.3) вошли в пазы 8лонжеронов (фиг.4), на концах продольных зигзагообразных стержневых элементов (лонжеронов) 4 (фиг.4) для соединения с внешней обшивкой 2 выполнены шипы 9 (фиг.4), поперечные зигзагообразные стержневые элементы (шпангоутов) 5 имеют шипы 6 (фиг.3) для соединения с внутренней обшивкой 3 (фиг.1) через отверстия 1 (фиг.1), поперечные зигзагообразные стержневые элементы 5 имеют стержни 11 (фиг.3), расположенные между вершинами шипов 6 и пазов 7, и стержни 12 (фиг.3), соединяющие вершины основания внутренней обшивки с пазами 6 (фиг.3), образуя форму круга для придания внутренней обшивке цилиндрической формы, продольные стержневые элементы 4 имеют стержни 13 (фиг.4), расположенные на одинаковом расстоянии между вершинами с шипами 10 под внутреннюю обшивку 3 и шипами 9 под внешнюю обшивку (фиг.4), стержни 14 (фиг.4) соединяют вершины с пазами лонжеронов 8, подкрепляющие внешнюю оболочку (фиг.4), образуя форму круга для придания внешней обшивке 2 форму цилиндра, таким образом, уменьшая вес конструкции фюзеляжа летательного аппарата за счет выполнения по всему объему обшивки фюзеляжа ферменного заполнителя, состоящего из внешней 2 и внутренней 3 обшивок с отверстиями 1 по всей поверхности фюзеляжа под шипы продольных 9 и поперечных 6 элементов силового набора заполнителя обшивки путем упрощения конструкции с одновременным повышением ее жесткости благодаря соединению продольных 4 и поперечны 5 стержневых элементов с помощью отверстий 1 во внешней 2 и внутренней 3 обшивках и шипов 6, 9, расположенных в вершинах их соединений, при этом появление возможности визуального контроля мест соединений обшивки и заполнителя, также повышает жесткостные характеристики. Соединение фюзеляжа через шипы 6,9 и пазы 7,8 увеличивает прочность соединений обшивки и заполнителя, а также качество контроля соединений. Соединение вершин основания шпангоута 5 образует форму круга, что дает возможность соединить внутреннюю обшивку3 с заполнителем без использования дополнительных стапелей, что также повышает эффективность фюзеляжа.The assembly of the structure is carried out as follows: The transverse bar elements (frames) 5 (Fig. 2) are connected to the longitudinal zigzag bar elements (spars) 4 (Fig. 2), so that the tops of the transverse zigzag bar elements, on which the grooves 7 of the frames ( Fig. 3) entered the grooves 8 of the spars (Fig. 4), at the ends of the longitudinal zigzag rod elements (spars) 4 (Fig. 4), studs 9 (Fig. 4) are made for connection with the outer skin 2, transverse zigzag rod elements (frames ) 5 have thorns 6 (Fig. 3) for connection with the inner lining 3 (Fig. 1) through holes 1 (Fig. 1), transverse zigzag bar elements 5 have rods 11 (Fig. 3) located between the tops of the thorns 6 and grooves 7, and rods 12 (Fig. 3) connecting the tops of the base of the inner skin with the grooves 6 (Fig. 3), forming a circle to give the inner skin a cylindrical shape, the longitudinal rod elements 4 have rods 13 (Fig. 4), located data at the same distance between the tops with the spikes 10 for the inner skin 3 and the spikes 9 for the outer skin (Fig. 4), the rods 14 (Fig. 4) connect the tops with the slots of the spars 8, reinforcing the outer shell (Fig. 4), forming a shape circle to give the outer skin 2 the shape of a cylinder, thus reducing the weight of the aircraft fuselage structure by performing a truss filler throughout the entire fuselage skin, consisting of outer 2 and inner 3 skin with holes 1 over the entire surface of the fuselage for longitudinal 9 and transverse spikes 6 elements of the strength set of the skin filler by simplifying the structure with a simultaneous increase in its rigidity due to the connection of the longitudinal 4 and transverse 5 rod elements using holes 1 in the outer 2 and inner 3 skin and pins 6, 9 located at the tops of their connections, while the emergence of the possibility visual inspection of the joints between sheathing and filler, also increases the stiffness characteristics Ki. The fuselage connection through pins 6.9 and grooves 7.8 increases the strength of the skin and core connections, as well as the quality of the connection control. The connection of the tops of the base of the frame 5 forms a circle, which makes it possible to connect the inner skin 3 with the filler without the use of additional slipways, which also increases the efficiency of the fuselage.

По своим технико-экономическим преимуществам, по сравнению с известными аналогами, заявляемая конструкция фюзеляжа из ферменного заполнителя позволяет уменьшить вес конструкции летательного аппарата с одновременным повышением прочностных и жесткостных характеристик фюзеляжа летательного аппарата за счет выполнения по всему объему обшивки фюзеляжа ферменного заполнителя, состоящего из внешней и внутренней обшивок с отверстиями по всей поверхности фюзеляжа под шипы продольных и поперечных элементов силового набора заполнителя обшивки, причем силовой набор элементов расположен по всей поверхности обшивки фюзеляжа из продольных и поперечных элементов и выполнен из стержней зигзагообразного профиля по всей поверхности, что обеспечивает распределение равномерной нагрузки и крутящие моменты, возникающие в полете, на всей поверхности фюзеляжа, а упрощение конструкции с одновременным повышением жесткости конструкции благодаря соединению продольных и поперечных стержневых элементов с помощью отверстий во внешней и внутренней обшивках и шипов, расположенных в вершинах их соединений, а также возможность визуального контроля мест соединений обшивки и заполнителя, что также повышает жесткостные характеристики, уменьшая время контроля качества изделия, повышая надежность конструкции фюзеляжа, а в целом повышает эффективность фюзеляжа с силовым набором в виде ферменного заполнителя в плане снижения веса конструкции и повышения прочностных характеристик фюзеляжа.In terms of its technical and economic advantages, in comparison with the known analogues, the claimed fuselage structure made of truss filler allows to reduce the weight of the aircraft structure while increasing the strength and stiffness characteristics of the aircraft fuselage due to the implementation of a truss filler throughout the entire volume of the fuselage skin, consisting of external and inner skins with holes along the entire surface of the fuselage for the spikes of the longitudinal and transverse elements of the load-bearing set of the skin filler, and the power set of elements is located over the entire surface of the fuselage skin from longitudinal and transverse elements and is made of rods of a zigzag profile over the entire surface, which ensures the distribution of a uniform load the torques arising in flight on the entire surface of the fuselage, and simplification of the structure with a simultaneous increase in the rigidity of the structure due to the connection of longitudinal and transverse rod elements with p by means of holes in the outer and inner skins and spikes located at the tops of their joints, as well as the possibility of visual inspection of the joints of the skin and filler, which also increases the rigidity characteristics, reducing the quality control time of the product, increasing the reliability of the fuselage structure, and in general, increases the efficiency of the fuselage with a power set in the form of a truss filler in terms of reducing the weight of the structure and increasing the strength characteristics of the fuselage.

Claims (1)

Фюзеляж летательного аппарата из ферменного заполнителя, представляющий собой объемную конструкцию, состоящую из силового набора поперечных и продольных элементов, внешней и внутренней обшивок, отличающийся тем, что между внешней и внутренней обшивками расположен ферменный заполнитель, причем заполнитель выполнен из стержневых элементов, которые расположены в продольном, заменяющем лонжерон, и поперечном, заменяющем шпангоут, направлениях силового набора, и представляет собой структуру из композиционного материала в виде зигзагообразных стержневых элементов, которые расположены по всему объему между внутренней и внешней обшивками, соединяющихся между собой с помощью пазов и шипов, образующих в месте соединения продольных и поперечных зигзагообразных стержневых элементов вершины, которые направлены в противоположные стороны и соединены с внешней и внутренней обшивками, причем нижняя часть вершин шпангоутов подкреплена внутренней обшивкой, а верхняя часть вершин лонжеронов подкреплена внешней обшивкой, обшивки имеют отверстия для соединения с вершинами шпангоутов и лонжеронов, причем пазы и вершины шпангоутов и лонжеронов соединены между собой при помощи клеевых элементов, при этом стержни, расположенные между вершинами в продольном и поперечном направлениях и в основаниях поперечных элементов придают форму окружности внешней и внутренней обшивкам, образуя цилиндрическую форму, а между зигзагообразными стержневыми элементами образованы открытые полости для прокладки кабелей и трубопроводов .The fuselage of an aircraft made of truss filler, which is a volumetric structure consisting of a load-bearing set of transverse and longitudinal elements, external and internal skins, characterized in that a truss filler is located between the external and internal skins, and the filler is made of rod elements that are located in the longitudinal , replacing the spar, and transverse, replacing the frame, the directions of the power set, and is a structure made of composite material in the form of zigzag bar elements that are located throughout the volume between the inner and outer skins, interconnected with the help of grooves and spikes, forming in place connections of longitudinal and transverse zigzag rod elements of the apex, which are directed in opposite directions and are connected to the outer and inner skins, and the lower part of the tops of the frames is reinforced by the inner skin, and the upper part of the tops of the spars along reinforced by an outer skin, the skins have holes for connecting to the tops of the frames and side members, and the grooves and tops of the frames and side members are connected to each other using adhesive elements, while the rods located between the tops in the longitudinal and transverse directions and in the bases of the transverse members give the shape of a circle the outer and inner skins, forming a cylindrical shape, and between the zigzag bar elements, open cavities are formed for laying cables and pipelines.
RU2020135972U 2020-11-02 2020-11-02 Aircraft fuselage from truss filler RU202616U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020135972U RU202616U1 (en) 2020-11-02 2020-11-02 Aircraft fuselage from truss filler

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020135972U RU202616U1 (en) 2020-11-02 2020-11-02 Aircraft fuselage from truss filler

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU202616U1 true RU202616U1 (en) 2021-03-01

Family

ID=74857189

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020135972U RU202616U1 (en) 2020-11-02 2020-11-02 Aircraft fuselage from truss filler

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU202616U1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2768416C1 (en) * 2021-04-15 2022-03-24 Акционерное общество «Обнинское научно-производственное предприятие «Технология» им. А.Г.Ромашина» Heat-resistant three-layer honeycomb structure
RU2777234C1 (en) * 2022-02-04 2022-08-01 Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г.Ромашина" Radio transparent heat-resistant three-layer honeycomb construction
CN116080905A (en) * 2022-12-06 2023-05-09 石家庄飞机工业有限责任公司 A delivery pod installed on the wing of a transport aircraft

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080283664A1 (en) * 2005-10-27 2008-11-20 Hal Errikos Calamvokis Aircraft Fuselage Structure
RU2466905C2 (en) * 2007-01-23 2012-11-20 Эйрбас Оператионс Гмбх Skin element as aircraft fuselage part
RU2473452C2 (en) * 2007-10-08 2013-01-27 Эрбюс Операсьон Aircraft fuselage of composite and aircraft with such fuselage
US20160368586A1 (en) * 2013-12-18 2016-12-22 Airbus Defence and Space GmbH Production method for producing a load-bearing fuselage panel and fuselage panel producible therewith
CN110498033A (en) * 2018-05-17 2019-11-26 空中客车运营有限公司 Airframe structure for aircraft

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080283664A1 (en) * 2005-10-27 2008-11-20 Hal Errikos Calamvokis Aircraft Fuselage Structure
RU2466905C2 (en) * 2007-01-23 2012-11-20 Эйрбас Оператионс Гмбх Skin element as aircraft fuselage part
RU2473452C2 (en) * 2007-10-08 2013-01-27 Эрбюс Операсьон Aircraft fuselage of composite and aircraft with such fuselage
US20160368586A1 (en) * 2013-12-18 2016-12-22 Airbus Defence and Space GmbH Production method for producing a load-bearing fuselage panel and fuselage panel producible therewith
CN110498033A (en) * 2018-05-17 2019-11-26 空中客车运营有限公司 Airframe structure for aircraft

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2768416C1 (en) * 2021-04-15 2022-03-24 Акционерное общество «Обнинское научно-производственное предприятие «Технология» им. А.Г.Ромашина» Heat-resistant three-layer honeycomb structure
RU2777234C1 (en) * 2022-02-04 2022-08-01 Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г.Ромашина" Radio transparent heat-resistant three-layer honeycomb construction
CN116080905A (en) * 2022-12-06 2023-05-09 石家庄飞机工业有限责任公司 A delivery pod installed on the wing of a transport aircraft
RU2801983C1 (en) * 2022-12-28 2023-08-22 Публичное акционерное общество "Объединенная авиастроительная корпорация" (ПАО "ОАК") Device for collecting and removing water falling into the aircraft compartment through drainage holes

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7086574B2 (en) Components including parts with honeycomb structure
JP5475639B2 (en) Methods and systems for composite truss structures
EP2743065B1 (en) Grid type fibre composite structure and method of manufacturing such grid type structure
US6110567A (en) Composite structural panel having a face sheet reinforced with a channel stiffener grid
CA2828497C (en) Rod winding structure in composite design
RU202616U1 (en) Aircraft fuselage from truss filler
CN102884309B (en) The airfoil body strengthened
CN101674979A (en) Method and system for composite structural trusses
EP2907654B1 (en) Joints in fibre metal laminates
RU2116934C1 (en) Rib made from composite materials (versions) and device for manufacture of its flat fin-cellular structure
CN111630267B (en) Segmented blade for a wind turbine, connecting beam and end rib for a segmented blade and method for manufacturing a connecting beam and an end rib
RU2619786C1 (en) Sandwich panel with truss aggregate
US9266304B2 (en) Grid type element of open polygonal cells
RU2749312C1 (en) Multilayer supporting surface with discrete filler
CN208438808U (en) Composite material and its core material
US1775386A (en) Aircraft supporting and controlling surface
EP0146545A1 (en) Method of making composite aircraft wing.
EP1359089A2 (en) Multi-beam panel structures
RU2542801C2 (en) Light-weight integral panel of polymer composites for aircraft contouring components
RU231165U1 (en) Multi-wall panel
US12384511B2 (en) Composite core structures for aircraft
RU2792371C1 (en) Flexible corrugated cladding
RU2531114C2 (en) Aircraft wing from polymer composites
RU2288842C2 (en) Method of manufacture of the volumetric structure made out of the composite materials and the volumetric structure produced by this method
CN119429083B (en) A T-type sealing structure with spanwise variable stiffness connection and its optimization method