RU2153419C1 - Сетчатая оболочка вращения (варианты) - Google Patents
Сетчатая оболочка вращения (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2153419C1 RU2153419C1 RU99104827A RU99104827A RU2153419C1 RU 2153419 C1 RU2153419 C1 RU 2153419C1 RU 99104827 A RU99104827 A RU 99104827A RU 99104827 A RU99104827 A RU 99104827A RU 2153419 C1 RU2153419 C1 RU 2153419C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spiral
- intersecting
- stiffeners
- annular
- unidirectional
- Prior art date
Links
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 claims abstract description 72
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000009408 flooring Methods 0.000 claims description 14
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 claims description 12
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 claims description 11
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 claims description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 8
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 8
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 8
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 claims description 5
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract 2
- 229920002457 flexible plastic Polymers 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 42
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 5
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 4
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000012669 compression test Methods 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Изобретение относится к конструкциям из композиционных материалов и может быть использовано при производстве корпусов или отсеков летательных аппаратов. Оболочка вращения содержит множество пересекающихся спиральных и кольцевых ребер жесткости (1,2) с наружной обшивкой (4), слои (3) которой могут быть скреплены кольцевыми, спиральными или спиральными с кольцевыми настилами (11,14) из спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей (7,8) петлями с однонаправленными нитями спиральных и кольцевых ребер жесткости (1,2). В наружную обшивку (4) могут быть введены дополнительные нити и покрытие. По внутреннему контуру оболочка может быть облицована слоями пленочного упругоэластичного или термопластичного материала. Изобретение направлено на повышение жесткости, прочности и надежности при минимальной массе. 3 с. и 4 з.п. ф-лы, 8 ил.
Description
Изобретение относится в целом к конструкциям из композиционных материалов и может быть использовано, в частности, при производстве корпусов или отсеков летательных аппаратов, применяемых в ракетной или авиационной технике.
К оболочкам в виде тела вращения из композиционных материалов предъявляются повышенные требования по жесткости, прочности и надежности, при этом изделия должны обладать минимальной массой. Однако при решении вопросов снижения массы возникает опасность преждевременного разрушения изделий. Поэтому в оболочках в виде тела вращения вводят различные упрочняющие элементы и средства крепления, которые позволяют усилить поперечные связи между слоями композиционного материала. Механические способы усиления поперечных связей слоев композиционного материала в конструкции при производстве оболочек намоткой нитевидных материалов замедляют процесс их изготовления, постановка таких усилений является трудоемкой и технологически сложной. Способы модификации полимерных связующих, используемых в сетчатых оболочках вращения, практически исчерпали свои возможности и реализуются при жестком соблюдении технологических регламентов. Особенно актуальной является задача создания жестких и прочных сетчатых оболочек вращения, в которых ребра жесткости и обшивка имеют слоистую структуру композиционного материала.
Известна сетчатая оболочка вращения, содержащая множество пересекающихся спиральных и кольцевых ребер жесткости и покрывающие их слои наружной обшивки с соответственно ориентированными в них перекрещивающимися однонаправленными нитями, скрепленными полимерным связующим (патент РФ N 2107622, МПК6 В 64 C 13/26, 1998). В этой сетчатой оболочке вращения для повышения и жесткости и прочности между спиральными и кольцевыми ребрами жесткости, с опиранием на них, и покрывающими их слоями наружной обшивки введены мелкоячеистые слои из перекрещивающихся однонаправленных нитей или тканых лент, шириной, превышающих ширину лент в ребрах, и образующих опорные полки ребер жесткости, скрепленные с ними и внешними слоями обшивки полимерным связующим. Однако в сетчатых оболочках вращения с достаточно узкими спиральными и кольцевыми ребрами жесткости решить вопрос прочной связи слоев ребер со слоями обшивки при таком техническом решении не удается, ребра жесткости при нагружении оболочки максимально возможными нагрузками на осевое сжатие растрескиваются по слоям и отслаиваются от обшивки, конструкция разрушается.
Аналогичные недостатки проявляются в других сетчатых оболочках вращения (патент США N 3083864, НКИ 220-83, 1963, N 3300354, НКИ 156-159, 1967; N 4137354, НКИ 428-116, 1979; N 4278485, НКИ 156-173, 1981).
На экспериментальных образцах сетчатых оболочек вращения (Journal of Advanced Materials (ISSN, 1070-9789) January 1998, Volume 30, N 1 "Design Damage Toleranec and Filament Wound Attach Fitting for Launch Vehiele", A. Hou, K.Gramoll, p.p.16-21), подвергнутым испытаниям на осевое сжатие, получено подтверждение влияния расположения спиральных и кольцевых ребер жесткости и прочности их связей на надежность конструкции.
Ближайшим аналогом, выбранным в качестве прототипа, принята сетчатая оболочка вращения по патенту РФ N 2107622.
Основной задачей является создание сетчатой оболочки вращения, основанной на использовании однонаправленных нитей, полимерного связующего и новых структур армирования и организации связей между спиральными и кольцевыми ребрами жесткости и покрывающими слоями обшивки.
Техническим результатом от использования изобретения является повышение жесткости, прочности и надежности сетчатой оболочки вращения, получение ее минимальной массой. Основная задача решена и технический результат достигнут за счет изменения структуры армирования слоев между покрывающими слоями обшивки и спиральными и кольцевыми ребрами жесткости, заведения армирующих нитей обшивки в слои нитей ребер жесткости тремя вариантами технического решения.
Первый вариант - в сетчатой оболочке вращения, содержащей множество пересекающихся спиральных и кольцевых ребер жесткости и покрывающие их слои наружной обшивки с соответственно ориентированными в них перекрещивающимися однонаправленными нитями, скрепленных полимерным связующим, покрывающие слои наружной обшивки выполнены со стороны наружной поверхности пересекающихся спиральных и кольцевых ребер жесткости в виде кольцевых настилов спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей, размещенных между кольцевыми ребрами жесткости, с нахлестом их краев на кольцевые ребра жесткости, закрепленных петлями спирально перекрещивающихся нитей за однонаправленные нити кольцевых ребер жесткости.
Второй вариант - в сетчатой оболочке вращения, содержащей множество пересекающихся спиральных и кольцевых ребер жесткости и покрывающие их слои наружной обшивки с соответственно ориентированными в них перекрещивающимися однонаправленными нитями, скрепленных полимерным связующим, покрывающие слои наружной обшивки выполнены со стороны наружной поверхности пересекающихся спиральных и кольцевых ребер жесткости в виде спиральных настилов спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей, размещенных между спиральными ребрами жесткости в каждом их направлении, с нахлестом их краев на спиральные ребра жесткости, закрепленных петлями спирально перекрещивающихся нитей за однонаправленные нити спиральных ребер жесткости.
Третий вариант - в сетчатой оболочке вращения, содержащей множество пересекающихся спиральных и кольцевых ребер жесткости с соответственно ориентированными в них перекрещивающимися однонаправленными нитями, скрепленных полимерным связующим, покрывающие слои наружной обшивки выполнены со стороны наружной поверхности пересекающихся спиральных и кольцевых ребер жесткости в виде спиральных и кольцевых настилов спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей, причем спиральные настилы размещены между спиральными ребрами жесткости в каждом их направлении с нахлестом их краев на спиральные ребра жесткости, кольцевые настилы охватывают спиральные настилы и размещены между кольцевыми ребрами жесткости с нахлестом их краев на кольцевые ребра жесткости, спирально перекрещивающиеся однонаправленные нити спиральных настилов закреплены петлями за однонаправленные нити спиральных ребер жесткости, а спирально перекрещивающиеся однонаправленные нити кольцевых настилов закреплены петлями за однонаправленные нити кольцевых ребер жесткости.
В оболочках всех вариантов покрывающие слои наружной обшивки поверх настилов из спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей могут быть выполнены в виде скрепляющих их однонаправленных нитей окружного направления или защитным покрытием из упруго-эластичного или термопластичного материала соответственно типа резины или полиуретана; настилы спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей по внутреннему контуру со стороны внутренней поверхности могут быть облицованы слоем полимерного связующего или слоем пленочного термопластичного или упруго-эластичного материала; спиральные и кольцевые ребра жесткости по внутреннему контуру могут быть облицованы слоем пленочного упруго-эластичного или термопластичного материала соответственно типа резины или полиуретана с введенным в него сетчатым материалом из перекрещивающихся нитей.
Отличительными особенностями сетчатой оболочки вращения являются следующие признаки:
первого варианта:
- выполнение покрывающих слоев обшивки со стороны наружной поверхности пересекающихся спиральных и кольцевых ребер жесткости в виде кольцевых настилов спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей,
- размещение кольцевых настилов спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей между кольцевыми ребрами жесткости,
- нахлест краев кольцевых настилов на кольцевые ребра жесткости,
- закрепление спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей кольцевых настилов петлями за однонаправленные нити кольцевых ребер жесткости.
первого варианта:
- выполнение покрывающих слоев обшивки со стороны наружной поверхности пересекающихся спиральных и кольцевых ребер жесткости в виде кольцевых настилов спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей,
- размещение кольцевых настилов спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей между кольцевыми ребрами жесткости,
- нахлест краев кольцевых настилов на кольцевые ребра жесткости,
- закрепление спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей кольцевых настилов петлями за однонаправленные нити кольцевых ребер жесткости.
второго варианта:
- выполнение покрывающих слоев обшивки со стороны наружной поверхности пересекающихся спиральных и кольцевых ребер жесткости в виде спиральных настилов спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей,
- размещение спиральных настилов спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей между спиральными ребрами жесткости каждого направления,
- нахлест краев спиральных настилов на спиральные ребра жесткости,
- закрепление спирально перекрещивающихся нитей спиральных настилов петлями за однонаправленные нити спиральных ребер жесткости.
- выполнение покрывающих слоев обшивки со стороны наружной поверхности пересекающихся спиральных и кольцевых ребер жесткости в виде спиральных настилов спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей,
- размещение спиральных настилов спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей между спиральными ребрами жесткости каждого направления,
- нахлест краев спиральных настилов на спиральные ребра жесткости,
- закрепление спирально перекрещивающихся нитей спиральных настилов петлями за однонаправленные нити спиральных ребер жесткости.
третьего варианта:
- выполнение покрывающих слоев обшивки со стороны наружной поверхности пересекающихся спиральных и кольцевых ребер жесткости в виде спиральных и кольцевых настилов спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей,
- размещение спиральных настилов между спиральными ребрами жесткости в каждом их направлении,
- нахлест краев спиральных настилов на спиральные ребра жесткости,
- охват спиральных настилов кольцевыми настилами,
- размещение кольцевых настилов между кольцевыми ребрами жесткости,
- нахлест краев кольцевых настилов на кольцевые ребра жесткости,
- закрепление спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей спиральных настилов петлями за однонаправленные нити спиральных ребер жесткости,
- закрепление спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей кольцевых настилов петлями за однонаправленные нити кольцевых ребер жесткости.
- выполнение покрывающих слоев обшивки со стороны наружной поверхности пересекающихся спиральных и кольцевых ребер жесткости в виде спиральных и кольцевых настилов спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей,
- размещение спиральных настилов между спиральными ребрами жесткости в каждом их направлении,
- нахлест краев спиральных настилов на спиральные ребра жесткости,
- охват спиральных настилов кольцевыми настилами,
- размещение кольцевых настилов между кольцевыми ребрами жесткости,
- нахлест краев кольцевых настилов на кольцевые ребра жесткости,
- закрепление спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей спиральных настилов петлями за однонаправленные нити спиральных ребер жесткости,
- закрепление спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей кольцевых настилов петлями за однонаправленные нити кольцевых ребер жесткости.
Дополнительными отличительными особенностями сетчатой оболочки вращения всех вариантов являются следующие признаки:
- выполнение покрывающих слоев наружной обшивки поверх настилов из спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей в виде скрепляющих их однонаправленных нитей окружного направления,
- выполнение покрывающих слоев наружной обшивки с защитным покрытием из упругоэластичного или термопластичного материала соответственно типа резины или полиуретана,
- облицовка настилов спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей по внутреннему контуру со стороны внутренней поверхности слоем полимерного связующего или слоем пленочного термопластичного или упругоэластичного материала,
- облицовка спиральных и кольцевых ребер жесткости по внутреннему контуру слоем пленочного упругоэластичного или термопластичного материала соответственно типа резины или полиуретана с введением в него сетчатого материала из перекрещивающихся нитей.
- выполнение покрывающих слоев наружной обшивки поверх настилов из спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей в виде скрепляющих их однонаправленных нитей окружного направления,
- выполнение покрывающих слоев наружной обшивки с защитным покрытием из упругоэластичного или термопластичного материала соответственно типа резины или полиуретана,
- облицовка настилов спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей по внутреннему контуру со стороны внутренней поверхности слоем полимерного связующего или слоем пленочного термопластичного или упругоэластичного материала,
- облицовка спиральных и кольцевых ребер жесткости по внутреннему контуру слоем пленочного упругоэластичного или термопластичного материала соответственно типа резины или полиуретана с введением в него сетчатого материала из перекрещивающихся нитей.
Указанные отличительные признаки являются существенными, так как каждый из них в отдельности и совместно направлен на решение поставленной задачи и достижение нового технического результата. В предложенных вариантах сетчатой оболочки вращения между ребрами жесткости соответствующего направления внутренние слои наружной обшивки выполнены в виде настилов из спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей с нахлестом их краев на ребра жесткости и закреплением их петлями за однонаправленные нити соответствующих ребер жесткости. Такое решение позволяет надежно скрепить наружную обшивку с ребрами жесткости в радиальном, аксиальном и окружном направлениях и обеспечить такое скрепление повышенной прочностью конструкции. В зависимости от нагруженности сетчатой оболочки вращения с учетом предложенного технического решения могут быть получены различные комбинации структур их армирования, что раскрывает широкие возможности их применения в рассматриваемой области техники. Введение в наружной обшивке нитей окружного направления поверх настилов из спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей позволяет их уплотнить до минимальных толщин и обеспечить надежное скрепление с ребрами жесткости. Защитное покрытие слоев настилов из спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей как по наружной, так и по внутренней поверхностям позволяет герметизировать сетчатую оболочку вращения. Облицовка ребер жесткости в виде сетчатого материала и полимерной матрицы исключает растрескивание ребер жесткости при нагружении оболочки, увеличивает их устойчивость и сопротивляемость. Сетчатые оболочки вращения с предложенными структурами армирования открывают новое направление их модификаций.
Отличительные существенные признаки являются новыми, так как их использование в известном уровне техники, аналогах и прототипе, не обнаружено, что позволяет характеризовать сетчатые оболочки вращения в предложенной совокупности существенных признаков соответствием критерию "новизна".
Единая совокупность новых существенных признаков с общими существенными известными признаками позволяет решить поставленную задачу получения сетчатых оболочек вращения высокой жесткости, прочности и надежности. Новые технические решения в сетчатых оболочках вращения являются результатом анализа и опытно-экспериментальных исследований, творческого вклада в разработку и создание новых модификаций сетчатых оболочек вращения, получены без использования стандартов или каких-либо рекомендаций в данной области техники, являются неочевидными и оригинальными, в совокупности существенных признаков соответствуют критерию "изобретательский уровень".
На фиг. 1 представлен общий вид сетчатой оболочки вращения с множеством пересекающихся спиральных и кольцевых ребер жесткости и наружной обшивкой, на фиг.2 - первый вариант сетчатой оболочки вращения с кольцевыми настилами покрывающих слоев наружной обшивки, на фиг.3 - второй вариант сетчатой оболочки вращения со спиральными настилами покрывающих слоев наружной обшивки, на фиг. 4 - третий вариант сетчатой оболочки вращения с покрывающими слоями наружной обшивки из комбинации спиральных и кольцевых настилов, на фиг.5 - схема армирования покрывающих слоев наружной обшивки с введением однонаправленных нитей окружного направления, на фиг.6 - выполнение наружной обшивки с наружным покрытием, на фиг.7 - схема облицовки наружной обшивки по внутреннему контуру, на фиг.8 - схема облицовки спиральных и кольцевых ребер жесткости в сетчатой оболочке вращения по внутреннему контуру.
Сетчатая оболочка вращения (фиг. 1) содержит множество пересекающихся спиральных и кольцевых ребер жесткости 1,2 и покрывающие их слои 3 наружной обшивки 4 с соответственно ориентированными в них перекрещивающимися однонаправленными нитями 5,6,7,8, скрепленных полимерным связующим 9. Покрывающие слои 3 наружной обшивки 4 (фиг.1) выполнены со стороны наружной поверхности 10 пересекающихся спиральных и кольцевых ребер жесткости 1,2 в виде кольцевых настилов 11 (фиг.2) спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей 7,8, размещенных между кольцевыми ребрами жесткости 2, с нахлестом 12 их краев на кольцевые ребра жесткости 2, закрепленных петлями 13 спирально перекрещивающихся нитей 7,8 за однонаправленные нити 6 кольцевых ребер жесткости 2 (фиг. 6). Покрывающие слои 3 наружной обшивки 4 (фиг.1) могут быть выполнены со стороны наружной поверхности 10 пересекающихся спиральных и кольцевых ребер жесткости 1,2 в виде спиральных настилов 14 (фиг.3) спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей 7,8, размещенных между спиральными ребрами жесткости 1, закрепленных петлями 16 спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей 7,8 за однонаправленные нити 5 спиральных ребер жесткости 1 (фиг.6). Покрывающие слои 3 наружной обшивки 4 (фиг.1) могут быть выполнены со стороны наружной поверхности 10 пересекающихся спиральных и кольцевых ребер жесткости 1,2 в виде комбинации спиральных и кольцевых настилов 14 и 11 (фиг.4) спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей 7,8, причем спиральные настилы 14 размещены между спиральными ребрами жесткости 1 в каждом их направлении с нахлестом 15 их краев на спиральные ребра жесткости 1, кольцевые настилы 11 охватывают спиральные настилы 14 и размещены между кольцевыми ребрами жесткости 2 с нахлестом 12 их краев на кольцевые ребра жесткости 2, спирально перекрещивающиеся однонаправленные нити 7,8 спиральных настилов 14 закреплены петлями 16 за однонаправленные нити 5 спиральных ребер жесткости 1, а спирально перекрещивающиеся однонаправленные нити 7,8 кольцевых настилов 11 закреплены петлями 13 за однонаправленные нити 6 кольцевых ребер жесткости 2 (фиг.6). В сетчатой оболочке вращения (фиг.1-4) покрывающие слои 3 наружной обшивки 4 поверх настилов 11,14 или их комбинации из спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей 7,8 выполнены в виде скрепляющих их однонаправленных нитей 17 окружного направления (фиг. 5). Эти же покрывающие слои 3 могут быть выполнены с защитным покрытием 18 (фиг. 6) из упругоэластичного или термопластичного материала соответственно типа резины или полиуретана. Настилы 11,14 или их комбинация в покрывающих слоях 3 наружной обшивки 4, выполненные из спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей 7,8, по внутреннему контуру 19 со стороны внутренней поверхности 20 могут быть облицованы слоем 21 полимерного материала или пленочного термопластичного или упругоэластичного материала. Спиральные и кольцевые ребра жесткости 1,2 сетчатых оболочек вращения по внутреннему контуру 22 могут быть облицованы слоем 23 пленочного упругоэластичного или термопластичного материала соответственно типа резины или полиуретана с введенным в него сетчатым материалом 24 из перекрещивающихся нитей (фиг.8).
Изготовление сетчатой оболочки вращения в предложенных вариантах исполнения производится намоткой нитей, настилов на специальную оправку.
Функционирование сетчатой оболочки вращения заключается в одновременном подключении к работе всех спирально перекрещивающихся и кольцевых ребер жесткости с наружной обшивкой за счет введения настилов из спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей и скрепления их петлями с однонаправленными нитями кольцевых и/или спиральных ребер жесткости.
Проведенные испытания сетчатых оболочек вращения подтвердили их высокую прочность и надежность. Испытания оболочек проводились на сжатие в осевом направлении. Реализация предложенных технических решений позволяет получить высококачественные изделия для корпусных отсеков летательных аппаратов.
Таким образом, новое техническое решение, описанное выше, по конструктивному исполнению является новым в технологическом отношении и эффективным по сравнению с известным уровнем техники.
Объем предлагаемого изобретения следует понимать шире, чем то конкретное выполнение, приведенное в описании, формуле и чертежах. Следует иметь в виду, что форма выполнения изобретения представляет собой только возможные предпочтительные варианты его осуществления, могут быть различные варианты выполнения изобретения в отношении формы, размеров и расположения отдельных элементов, если все это не выходит за пределы объема, изложенных в пунктах формулы.
Кроме того, предложенное техническое решение не ограничивается их использованием в сетчатых оболочках вращения для летательных аппаратов и могут быть использованы в других областях техники, где требуется применение оболочек в виде тел вращения из композиционных материалов повышенной прочности, герметичности и надежности и других свойств, описанных в материалах заявки.
Новое техническое решение в предложенной совокупности существенных признаков соответствует и критерию "промышленная применимость", т.е. уровню изобретения.
Claims (7)
1. Сетчатая оболочка вращения, содержащая множество пересекающихся спиральных и кольцевых ребер жесткости и покрывающие их слои наружной обшивки с соответственно ориентированными в них перекрещивающимися однонаправленными нитями, скрепленными полимерным связующим, отличающаяся тем, что покрывающие слои наружной обшивки выполнены со стороны наружной поверхности пересекающихся спиральных и кольцевых ребер жесткости в виде кольцевых настилов спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей, размещенных между кольцевыми ребрами жесткости с нахлестом их краев на кольцевые ребра жесткости, закрепленных петлями спирально перекрещивающихся нитей за однонаправленные нити кольцевых ребер жесткости.
2. Сетчатая оболочка вращения, содержащая множество пересекающихся спиральных и кольцевых ребер жесткости и покрывающие их слои наружной обшивки с соответственно ориентированными в них перекрещивающимися однонаправленными нитями, скрепленными полимерным связующим, отличающаяся тем, что покрывающие слои наружной обшивки выполнены со стороны наружной поверхности пересекающихся спиральных и кольцевых ребер жесткости в виде спиральных настилов спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей, размещенных между спиральными ребрами жесткости в каждом их направлении с нахлестом их краев на спиральные ребра жесткости, закрепленных петлями спирально перекрещивающихся нитей за однонаправленные нити спиральных ребер жесткости.
3. Сетчатая оболочка вращения, содержащая множество пересекающихся спиральных и кольцевых ребер жесткости и покрывающие их слои наружной обшивки с соответственно ориентированными в них перекрещивающимися однонаправленными нитями, скрепленными полимерным связующим, отличающаяся тем, что покрывающие слои наружной обшивки выполнены со стороны наружной поверхности пересекающихся спиральных и кольцевых ребер жесткости в виде спиральных и кольцевых настилов спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей, причем спиральные настилы размещены между спиральными ребрами жесткости в каждом их направлении с нахлестом их кроев на спиральные ребра жесткости, кольцевые настилы охватывают спиральные настилы и размещены между кольцевыми ребрами жесткости с нахлестом их краев на кольцевые ребра жесткости, спирально перекрещивающиеся однонаправленные нити спиральных настилов закреплены петлями за однонаправленные нити спиральных ребер жесткости, а спирально перекрещивающиеся однонаправленные нити кольцевых настилов закреплены петлями за однонаправленные нити кольцевых ребер жесткости.
4. Оболочка по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что покрывающие слои наружной обшивки поверх настилов из спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей выполнены в виде однонаправленных нитей окружной ориентации.
5. Оболочка по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что покрывающие слои наружной обшивки выполнены с защитным покрытием из упругоэластичного или термопластичного материала соответственно типа резины или полиуретана.
6. Оболочка по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что настилы спирально перекрещивающихся однонаправленных нитей по внутреннему контуру со стороны внутренней поверхности облицованы слоем полимерного связующего или слоем пленочного термопластичного, или упругоэластичного материала.
7. Оболочка по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что спиральные и кольцевые ребра жесткости по внутреннему контуру облицованы слоем пленочного упругоэластичного или термопластичного материала типа соответственно резины или полиуретана с введенным в него сетчатым материалом из перекрещивающихся нитей.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99104827A RU2153419C1 (ru) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | Сетчатая оболочка вращения (варианты) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99104827A RU2153419C1 (ru) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | Сетчатая оболочка вращения (варианты) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2153419C1 true RU2153419C1 (ru) | 2000-07-27 |
Family
ID=20216950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99104827A RU2153419C1 (ru) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | Сетчатая оболочка вращения (варианты) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2153419C1 (ru) |
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2238471C2 (ru) * | 2002-12-24 | 2004-10-20 | Открытое акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения" | Несущая оболочка в виде тела вращения из композиционного материала |
| RU2312790C1 (ru) * | 2006-06-14 | 2007-12-20 | Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения | Способ изготовления элементов планера самолета из полимерных композиционных материалов, оправка для осуществления способа изготовления планера самолета и элементы планера самолета из полимерных материалов |
| RU2357864C2 (ru) * | 2006-09-20 | 2009-06-10 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Способ изготовления оболочки вращения из композиционных материалов |
| RU2384460C2 (ru) * | 2008-05-15 | 2010-03-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны РФ | Сетчатая оболочка в виде тела вращения из композиционных материалов |
| RU2392122C1 (ru) * | 2008-11-05 | 2010-06-20 | Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения | Сетчатая оболочка вращения из композиционных материалов |
| RU2412859C2 (ru) * | 2005-12-20 | 2011-02-27 | Эрбюс Франс | Способ изготовления фюзеляжа летательного аппарата из композитного материала |
| RU2438920C2 (ru) * | 2007-01-30 | 2012-01-10 | Эйрбас Оперейшнз, С.Л. | Конструкция из композиционного материала для фюзеляжа летательного аппарата и способ ее изготовления |
| RU2442690C1 (ru) * | 2010-11-19 | 2012-02-20 | Закрытое Акционерное Общество "Центр перспективных разработок ОАО ЦНИИСМ" | Сетчатая оболочка вращения из композиционных материалов |
| RU2455194C2 (ru) * | 2006-12-04 | 2012-07-10 | Эйрбас Оперейшнз Лимитед | Композиционная конструкция |
| RU2466905C2 (ru) * | 2007-01-23 | 2012-11-20 | Эйрбас Оператионс Гмбх | Элемент обшивки как часть фюзеляжа самолета |
| RU2481237C1 (ru) * | 2011-12-14 | 2013-05-10 | Закрытое Акционерное Общество "Центр перспективных разработок ОАО ЦНИИСМ" | Способ изготовления криволинейной спицы сетчатой структуры из композиционных материалов и криволинейная спица сетчатой структуры из композиционных материалов |
| RU2558494C1 (ru) * | 2014-06-27 | 2015-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | Система защиты силовых композитных элементов авиационных конструкций |
| RU2558493C1 (ru) * | 2014-06-27 | 2015-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | Оболочка отсека гермофюзеляжа из композиционных материалов |
| RU2602114C1 (ru) * | 2015-07-16 | 2016-11-10 | Закрытое Акционерное Общество "Центр перспективных разработок ОАО ЦНИИСМ" | Способ изготовления отсека летательного аппарата в виде оболочки вращения и отсек летательного аппарата в виде оболочки вращения |
| RU2623054C1 (ru) * | 2016-07-15 | 2017-06-21 | Акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения | Подкрепляющий шпангоут для тонкостенных оболочек из композиционных материалов и способ его изготовления |
| RU2691552C1 (ru) * | 2018-02-13 | 2019-06-14 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Узел регулировки натяжения строп |
| RU196827U1 (ru) * | 2019-11-27 | 2020-03-17 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Силовая конструкция корпуса космического аппарата |
| RU196913U1 (ru) * | 2020-01-09 | 2020-03-19 | Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва" | Силовая конструкция корпуса космического аппарата |
| RU197021U1 (ru) * | 2019-12-19 | 2020-03-25 | Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва" | Силовая конструкция корпуса космического аппарата |
| RU200003U1 (ru) * | 2020-06-03 | 2020-10-01 | Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва" | Силовая конструкция корпуса космического аппарата |
| RU203508U1 (ru) * | 2020-09-03 | 2021-04-08 | Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва» | Силовая конструкция корпуса модуля полезной нагрузки космического аппарата |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5200251A (en) * | 1991-06-20 | 1993-04-06 | General Dynamics Corporation, Space Systems Division | Filament wound composite structure, its tooling and method of manufacture |
| WO1993007412A1 (en) * | 1991-10-02 | 1993-04-15 | Rib Loc Australia Pty. Ltd. | Helically wound reinforced ribbed composite structure |
| RU2084343C1 (ru) * | 1994-02-17 | 1997-07-20 | Акционерное общество "Центр перспективных разработок" Акционерного общества "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения" | Несущая труба-оболочка из композиционных материалов, способ и оправка для ее изготовления |
| RU2107622C1 (ru) * | 1996-07-01 | 1998-03-27 | Акционерное общество "Центр перспективных разработок" Акционерного общества "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения" | Способ изготовления высокопрочных труб-оболочек из композиционных материалов (варианты) |
-
1999
- 1999-03-10 RU RU99104827A patent/RU2153419C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5200251A (en) * | 1991-06-20 | 1993-04-06 | General Dynamics Corporation, Space Systems Division | Filament wound composite structure, its tooling and method of manufacture |
| WO1993007412A1 (en) * | 1991-10-02 | 1993-04-15 | Rib Loc Australia Pty. Ltd. | Helically wound reinforced ribbed composite structure |
| RU2084343C1 (ru) * | 1994-02-17 | 1997-07-20 | Акционерное общество "Центр перспективных разработок" Акционерного общества "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения" | Несущая труба-оболочка из композиционных материалов, способ и оправка для ее изготовления |
| RU2107622C1 (ru) * | 1996-07-01 | 1998-03-27 | Акционерное общество "Центр перспективных разработок" Акционерного общества "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения" | Способ изготовления высокопрочных труб-оболочек из композиционных материалов (варианты) |
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2238471C2 (ru) * | 2002-12-24 | 2004-10-20 | Открытое акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения" | Несущая оболочка в виде тела вращения из композиционного материала |
| RU2412859C2 (ru) * | 2005-12-20 | 2011-02-27 | Эрбюс Франс | Способ изготовления фюзеляжа летательного аппарата из композитного материала |
| RU2312790C1 (ru) * | 2006-06-14 | 2007-12-20 | Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения | Способ изготовления элементов планера самолета из полимерных композиционных материалов, оправка для осуществления способа изготовления планера самолета и элементы планера самолета из полимерных материалов |
| RU2357864C2 (ru) * | 2006-09-20 | 2009-06-10 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Способ изготовления оболочки вращения из композиционных материалов |
| RU2455194C2 (ru) * | 2006-12-04 | 2012-07-10 | Эйрбас Оперейшнз Лимитед | Композиционная конструкция |
| RU2466905C2 (ru) * | 2007-01-23 | 2012-11-20 | Эйрбас Оператионс Гмбх | Элемент обшивки как часть фюзеляжа самолета |
| RU2438920C2 (ru) * | 2007-01-30 | 2012-01-10 | Эйрбас Оперейшнз, С.Л. | Конструкция из композиционного материала для фюзеляжа летательного аппарата и способ ее изготовления |
| RU2384460C2 (ru) * | 2008-05-15 | 2010-03-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны РФ | Сетчатая оболочка в виде тела вращения из композиционных материалов |
| RU2392122C1 (ru) * | 2008-11-05 | 2010-06-20 | Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения | Сетчатая оболочка вращения из композиционных материалов |
| RU2442690C1 (ru) * | 2010-11-19 | 2012-02-20 | Закрытое Акционерное Общество "Центр перспективных разработок ОАО ЦНИИСМ" | Сетчатая оболочка вращения из композиционных материалов |
| RU2481237C1 (ru) * | 2011-12-14 | 2013-05-10 | Закрытое Акционерное Общество "Центр перспективных разработок ОАО ЦНИИСМ" | Способ изготовления криволинейной спицы сетчатой структуры из композиционных материалов и криволинейная спица сетчатой структуры из композиционных материалов |
| RU2558494C1 (ru) * | 2014-06-27 | 2015-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | Система защиты силовых композитных элементов авиационных конструкций |
| RU2558493C1 (ru) * | 2014-06-27 | 2015-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | Оболочка отсека гермофюзеляжа из композиционных материалов |
| RU2602114C1 (ru) * | 2015-07-16 | 2016-11-10 | Закрытое Акционерное Общество "Центр перспективных разработок ОАО ЦНИИСМ" | Способ изготовления отсека летательного аппарата в виде оболочки вращения и отсек летательного аппарата в виде оболочки вращения |
| RU2623054C1 (ru) * | 2016-07-15 | 2017-06-21 | Акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения | Подкрепляющий шпангоут для тонкостенных оболочек из композиционных материалов и способ его изготовления |
| RU2691552C1 (ru) * | 2018-02-13 | 2019-06-14 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Узел регулировки натяжения строп |
| RU196827U1 (ru) * | 2019-11-27 | 2020-03-17 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Силовая конструкция корпуса космического аппарата |
| RU197021U1 (ru) * | 2019-12-19 | 2020-03-25 | Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва" | Силовая конструкция корпуса космического аппарата |
| RU196913U1 (ru) * | 2020-01-09 | 2020-03-19 | Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва" | Силовая конструкция корпуса космического аппарата |
| RU200003U1 (ru) * | 2020-06-03 | 2020-10-01 | Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва" | Силовая конструкция корпуса космического аппарата |
| RU203508U1 (ru) * | 2020-09-03 | 2021-04-08 | Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва» | Силовая конструкция корпуса модуля полезной нагрузки космического аппарата |
| RU2807801C1 (ru) * | 2022-12-07 | 2023-11-21 | Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения" (АО "ЦНИИСМ") | Силовой сетчатый каркас панели или оболочки из слоистых композиционных материалов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2153419C1 (ru) | Сетчатая оболочка вращения (варианты) | |
| RU2099194C1 (ru) | Несущая труба-оболочка в виде тела вращения из композиционных материалов, способ и оправка для ее изготовления | |
| US6187411B1 (en) | Stitch-reinforced sandwich panel and method of making same | |
| CN104254439B (zh) | 复合制品及其方法 | |
| US8033503B2 (en) | Pressure bulkhead for an aerospace fuselage | |
| KR101976453B1 (ko) | 복합 팬케이스용 원주방향 보강재 | |
| JP6912932B2 (ja) | 複合材圧力隔壁 | |
| AU1262292A (en) | Fire resistant repair patch and method | |
| RU2010117642A (ru) | Пневматическая шина, в которой используется усилительная конструкция с волокнами, имеющими приплюснутое сечение | |
| IL27800A (en) | Composite reinforced plastic pipe and method for fabricating this pipe | |
| RU2384460C2 (ru) | Сетчатая оболочка в виде тела вращения из композиционных материалов | |
| JP2012528028A (ja) | 構造要素及び構造要素を製造するための方法 | |
| CN107310821A (zh) | 一种推进剂贮箱裙座安装结构及其制造方法 | |
| US4823857A (en) | Tire beads | |
| RU2096678C1 (ru) | Защитная оболочка из композиционных материалов | |
| US8474573B2 (en) | Reinforced composite sandwich panel | |
| RU2149761C1 (ru) | Сетчатая оболочка в виде тела вращения из композиционных материалов и способ ее изготовления | |
| RU2157322C1 (ru) | Топливный бак летательного аппарата | |
| JPS60121307A (ja) | ボルトおよびホ−スから成る結合部 | |
| RU2097197C1 (ru) | Несущая труба-оболочка в виде тела вращения из композиционных материалов (варианты) | |
| RU2189907C2 (ru) | Адаптер в виде сетчатой оболочки вращения из композиционных материалов | |
| RU2107622C1 (ru) | Способ изготовления высокопрочных труб-оболочек из композиционных материалов (варианты) | |
| US5460676A (en) | Fabrication method for inflatable nose fairing | |
| US6077580A (en) | Composite shell shaped as a body of revolution and a method of forming the same | |
| RU2190150C1 (ru) | Армированная оболочка для высокого давления из слоистого композиционного материала (варианты) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180311 |