ЦЕЛЬНОПОВОРОТНОЕ ГОРИЗОНТАЛЬНОЕ ОПЕРЕНИЕ Российский патент 2003 года по МПК B64C5/02 

Изобретение касается авиационной техники и, в частности, конструкции цельноповоротных несущих поверхностей (стабилизатора, киля, крыла и прочих агрегатов) самолета и других летательных аппаратов.

Известна конструкция цельноповоротного оперения с жестким креплением его на оси поворота (М.Н. Шульженко, "Конструкция самолетов", М.: Машиностроение, 1971 г. , стр. 175), в которой ось вращения представляет собой балку, состоящую из верхнего и нижнего поясов, соединенных стенками. Эта балка состыкована с осью круглого сечения, опирающейся на два подшипника. Подшипники крепятся на шпангоутах фюзеляжа. Балка оси вращения расположена по размаху оперения и для восприятия воздушной нагрузки соединена с нервюрами и обшивкой. Имеются передняя и задняя стенки, которые опираются на нервюры. Крутящий момент воспринимается контуром (обшивкой и стенками) и передается через торцевую нервюру на балку оси вращения. Привод поворотного стабилизатора крепится через качалку, расположенную на балке оси вращения.

Недостатком известной конструкции является недостаточная надежность в работе, связанная с тем, что воздушная нагрузка передается на балку оси вращения через сдвиг обшивки при одновременном ее сжатии, что приводит к значительному увеличению ее толщины и соответственно веса конструкции.

Для исключения указанного недостатка предлагается следующая конструкция: два лонжерона - передний и задний, балка оси вращения и две стенки. Передний лонжерон опирается на две опоры - на балку оси вращения и на узел крепления привода стабилизатора, соединенный с торцевой нервюрой, а задний лонжерон одним концом защемлен на балке оси вращения, а вторым опирается на передний лонжерон. При этом пересечение осей заднего лонжерона, балки оси вращения и торцевой нервюры выполнено в одной точке "С" (см. чертеж). Благодаря этому изгибающий момент, пришедший с заднего лонжерона, передается по двум направлениям - на балку оси вращения и на торцевую нервюру. Торцевая нервюра в свою очередь оперта на две опоры - точку привода и балку оси вращения. Остальные нервюры опираются на передний и задний лонжероны. Стенки опираются на нервюры и воспринимают крутящий момент.

Таким образом местная, воздушная нагрузка собирается на силовые элементы каркаса и передается кратчайшим путем на фюзеляж.

На чертеже изображена предлагаемая конструкция. Стабилизатор 1 включает наружную обшивку 2, крепящуюся на внутреннем каркасе, образованном передним лонжероном 3, балкой оси вращения 4 и задним лонжероном 5. Нервюры 6 опираются на указанные силовые элементы, а контур, работающий на кручение, образован обшивками и стенками 7 и 8, опирающимися на нервюры.

Балка оси вращения 4 выполнена на всей длине в виде двух поясов, верхнего и нижнего, образованных для повышения живучести двумя или несколькими силовыми пластинами 9 и 10, соединенных между собой стенками 12.

В зоне крепления к фюзеляжу балка оси вращения имеет кольца 13 и 14, закрепленные через прокладки 15 и 16 с поясами и через диафрагмы 17, 18 и 19 со стенками балки оси вращения. Кольца 13 и 14 являются посадочными местами для опорных подшипников, крепящихся на корпусе 20 летательного аппарата.

Изобретение относится к конструкциям несущих поверхностей самолета и других летательных аппаратов. Предложенная конструкция включает балку оси вращения и продольные стенки, опирающиеся на нервюры. Ее отличие от известных заключается в том, что смонтированы передний лонжерон, опирающийся на балку оси вращения и на узел крепления привода несущей поверхности, и задний лонжерон, защемленный одним концом на балке оси вращения и опирающийся другим концом на передний лонжерон. Оси заднего лонжерона, балки оси вращения и торцевой нервюры пересекаются в одной точке. Балка оси вращения на всей длине выполнена из двух соединенных стенками силовых поясов, состоящих каждый из одной или нескольких пластин. Стенки и силовые пояса через прокладки жестко соединены с внешними кольцами, которые являются посадочными местами для подшипников крепления балки оси вращения к фюзеляжу. Конструкция характеризуется повышенной эксплуатационной надежностью. 1 ил.

Конструкция цельноповоротной несущей поверхности летательного аппарата, включающая балку оси вращения, продольные стенки, опирающиеся на нервюры, отличающаяся тем, что смонтированы передний лонжерон, опирающийся на балку оси вращения и на узел крепления привода несущей поверхности, и задний лонжерон, защемленный одним концом на балке оси вращения и опирающийся другим концом на передний лонжерон, при этом оси заднего лонжерона, балки оси вращения и торцевой нервюры пересекаются в одной точке, балка оси вращения на всей длине выполнена из двух соединенных стенками силовых поясов, состоящих каждый из одной или нескольких пластин, при этом стенки и силовые пояса через прокладки жестко соединены с внешними кольцами, которые являются посадочными местами для подшипников крепления балки оси вращения к фюзеляжу.