СИЛОВАЯ СОТОВАЯ ПАНЕЛЬ Российский патент 2022 года по МПК B32B3/06 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в космической отрасли, в частности при изготовлении силовой конструкции космического аппарата (КА).

Основой силовой конструкции КА, на которой монтируются сотовые панели, являются силовые элементы в виде балок. В случае если компоновка оборудования, расположенного на сотовой панели не позволяет установить силовые элементы снаружи сотовой панели, необходимо разработать удовлетворяющий им конструктивный элемент, входящий в состав сотовой панели. Выявлена необходимость изменения силовой сотовой панели введением в конструкцию интегрированной балки прямоугольного сечения.

Силовая сотовая панель КА представляет собой многослойную конструкцию, состоящую из несущих оснований и расположенного между ними сотового заполнителя, которая является частью силовой конструкции КА, предназначенного для монтажа оборудования и должна гарантировать прочность и жесткость в заданных пределах и выдерживать нагрузки, возникающие на всех этапах изготовления и эксплуатации КА.

В качестве прототипа выбрана сотовая панель, представленная в описании патента RU 2742177, согласно которому сотовая панель содержит верхнее и нижнее основания, между которыми установлен на клей сотовый заполнитель, в вырезе которого установлен силовой элемент, выполненный в виде балки прямоугольного сечения, вклеенный между верхним и нижним основаниями и вырезом в сотовом заполнителе.

К недостаткам данного устройства относится то, что:

- данная сотовая панель решает задачи локального увеличения жесткости конструкции сотовой панели в зоне восприятия сосредоточенной нагрузки;

- данная сотовая панель обладает меньшей несущей способностью, так как балка прямоугольного сечения установлена в глухой, а не сквозной вырез сотовой панели.

Для заявленного устройства выявлены следующие основные общие с прототипом существенные признаки: силовая сотовая панель, состоящая из верхнего и нижнего оснований, между которыми расположен сотовый заполнитель, в вырезах сотового заполнителя между верхним и нижним основанием установлены и вклеены балки прямоугольного сечения.

Технической проблемой, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение конкурентной способности сотовой панели за счет расширения её функциональных возможностей с целью использования сотовой панели не только как платформы для монтажа оборудования, но и в качестве основы силовой конструкции КА.

Данная техническая проблема решается за счет того, что силовую сотовую панель, состоящую из верхнего и нижнего оснований, между которыми расположен сотовый заполнитель, в вырезах сотового заполнителя между верхним и нижним основанием установлены и вклеены балки прямоугольного сечения, осуществляют так, что каждая из балок в сечении сотовой панели является сквозной, а на ее торцах установлены законцовки, вклеенные внутрь балки и выступающие за периметр сотовой панели, причем в законцовках выполнены осевые отверстия для крепления интерфейсных конструкций.

Техническим результатом изобретения является создание силовой сотовой панели с повышенной общей жесткостью, которая может быть использована в качестве основы силовой конструкции КА, воспринимающей значительные нагрузки при изготовлении и эксплуатации за счет усиления сотовой панели балками прямоугольного сечения. Высокая жесткость конструкции сводит к минимуму факторы возникновения деформации панели при монтажных работах и эксплуатации и гарантирует стабильность её геометрии.

Техническая сущность и принцип действия предложенного устройства поясняются двумя чертежами, на которых изображено:

- фиг.1 – аксонометрическая проекция силовой сотовой панели;

- фиг.2 – балка с законцовками (разрез по оси балки).

На фиг 1 показана силовая сотовая панель, состоящая из верхнего 1 и нижнего 2 оснований и расположенного между ними сотового заполнителя 3. В вырезах сотового заполнителя 3 между верхним 1 и нижним 2 основанием установлены и вклеены балки 4 прямоугольного сечения.

Каждая из балок прямоугольного сечения 4 в сечении сотовой панели является сквозной, а на ее торцах установлены законцовки 5, вклеенные 6 внутри балки 4 и выступающие за периметр сотовой панели, причем в законцовках 5 выполнены осевые отверстия 7 для крепления интерфейсных конструкций (см. фиг. 2).

Сборку силовой сотовой панели осуществляют в следующей последовательности.

На начальном этапе сборки изготавливают балки 4 прямоугольного сечения и устанавливают в них законцовки 5 на клеевое соединение 6, причем в законцовках 5 выполнены осевые отверстия 7 для крепления интерфейсных конструкций. Затем приступают к сборке силовой сотовой панели: на нижнее основание 2 при помощи клеевой композиции устанавливается сотовый заполнитель 3, в вырез которого помещается балка 4 прямоугольного сечения с законцовками 5. Между ними прокладывается клеевая композиция 6. Сверху при помощи клеевой композиции устанавливается верхнее основание 1. При этом каждая из балок 4 прямоугольного сечения в сечении сотовой панели является сквозной и выступает за периметр сотовой панели.

Балка 4 прямоугольного сечения является силовым каркасом сотовой панели, с которым связаны клеевым соединением два основания 1, 2, поэтому она должна быть цельной и сквозной. Сотовый заполнитель 3, усиленный вклеенными балками 4 прямоугольного сечения, передает и распределяет нагрузки между основаниями 1, 2, обеспечивает их совместную работу и устойчивость, увеличивает их жесткость с образованием прочного неразъёмного соединения. Клеевое соединение 6 законцовок 5 с балкой 4 прямоугольного сечения увеличивает несущую способность балок 4 прямоугольного сечения.

Установленные со стороны торцев балок 4 законцовки 5, служат для создания интерфейсов с другими силовыми элементами из состава силовой конструкции КА, а также для передачи осевой нагрузки.

Техническим результатом изобретения является создание силовой сотовой панели с повышенной общей жесткостью, которая может быть использована в качестве основы силовой конструкции КА.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в космической отрасли, в частности при изготовлении силовой конструкции космического аппарата (КА). Силовая сотовая панель состоит из верхнего и нижнего оснований, между которыми расположен сотовый заполнитель. В вырезах сотового заполнителя между верхним и нижним основаниями установлены и вклеены балки прямоугольного сечения. Каждая из балок в сечении сотовой панели является сквозной, а на ее торцах установлены законцовки, вклеенные внутрь балки и выступающие за периметр сотовой панели. В законцовках выполнены осевые отверстия для крепления интерфейсных конструкций. Техническим результатом изобретения является создание силовой сотовой панели с повышенной общей жесткостью, которая может быть использована в качестве основы силовой конструкции КА, воспринимающей значительные нагрузки при изготовлении и эксплуатации за счет усиления сотовой панели балками прямоугольного сечения. 2 ил.

Силовая сотовая панель, состоящая из верхнего и нижнего оснований, между которыми расположен сотовый заполнитель, в вырезах сотового заполнителя между верхним и нижним основаниями установлены и вклеены балки прямоугольного сечения, отличающаяся тем, что каждая из балок в сечении сотовой панели является сквозной, а на ее торцах установлены законцовки, вклеенные внутри балки и выступающие за периметр сотовой панели, причем в законцовках выполнены осевые отверстия для крепления интерфейсных конструкций.