Дренированная лопасть аэродинамической модели воздушного винта и способ ее изготовления Российский патент 2024 года по МПК G01M9/08 B64C11/26 

Описание патента на изобретение RU2824089C1

Изобретение относится к области авиационной техники, в частности, к конструкции лопасти аэродинамической модели воздушного винта для испытаний в аэродинамических трубах и способу ее изготовления.

При создании перспективных образцов воздушных винтов, например, летательных аппаратов, возникает несколько сложных проблем. Одна, из проблем заключается в том, что каждый новый воздушный винт приходится испытывать на действующем летательном аппарате. Такие испытания связаны с повышенной опасностью аварийной ситуации. При этом проведение аэродинамического эксперимента на летательном аппарате затруднено по нескольким причинам - технически сложно сделать конструкцию винта, который позволит получить верные экспериментальные данные. Так же испытание нового винта связано с высоким техническим риском, что не приемлемо. На натурных лопастях, выполненных по серийной технологии невозможно определить статическое давление в разных зонах работающего воздушного винта, а также условий борьбы с обледенением.

Другая проблема заключается в том, что все новейшие воздушные винты изготавливаются по отработанной серийной технологии, предполагающей длительный процесс изготовления технологической оснастки. При этом новые воздушные винты реальных размеров выполняются с коэффициентом запаса прочности равным или немного большим 2, так как коэффициент запаса прочности значительно больше 2 приводит к резкому увеличению веса лопастей и может нарушить условия существования конструкции. А для испытания аэродинамических моделей воздушных винтов в аэродинамических трубах требуется иметь коэффициент запаса прочности не ниже 4, так как при меньшем запасе прочности испытываемой конструкции может произойти ее разрушение и, как следствие, разрушение элементов аэродинамической трубы.

Все эти проблемы приводят к тому, что создание новейших образцов воздушных винтов превращается в длительный и трудозатратный процесс. Ускорить технологию создания новейших воздушных винтов можно путем перехода на конструкцию уменьшенной аэродинамической модели воздушного винта.

Известна лопасть аэродинамической модели воздушного винта (патент RU №2537753 МПК G01M 9/08 (28.08.2013), выполненная из полимерного композиционного материала, содержащая верхнюю и нижнюю обшивки с носовыми накладками, лонжерон, заполнитель носовой секции, заполнитель хвостовой секции, противофлаттерный груз, корневую нервюру.

Недостаток данной лопасти заключается в отсутствии возможности исследовать статическое давление на разных участках лопасти в процессе аэродинамических испытаний, а также управлять температурой нагрева передней кромки,

Известна лопасть (патент RU №2578832, МПК G01M 9/08, В64С 27/46, В64С 11/16, 01.03.2016), содержащая верхнюю и нижнюю обшивку, носовую накладку, лонжерон, вкладыши, противофлаттерные и балансировочные грузы, корневую нервюру.

Недостаток данной лопасти заключается в отсутствии возможности исследовать статическое давление на разных участках лопасти в процессе аэродинамических испытаний, а также управлять температурой нагрева передней кромки.

Известен патент на динамически подобную аэродинамическую модель несущей поверхности летательного аппарата (RU №2578915 МПК G01M 9/08, 27.03.2016) содержащую силовую упругую балку-лонжерон, дренированные блоки, нервюры, секции верхней и нижней обшивки.

Недостаток данной динамически подобной аэродинамической модели несущей поверхности летательного аппарата заключается в сложности устройства дренированных блоков, состоящих из нескольких элементов, например, передних и задних кромок, силовых нервюр, камер с датчиками давления, продольных стенок. Большое количество элементов конструкции на вращающихся лопастях приводят к увеличению массы и, как следствие, центробежной силы. При росте массы конструкции невозможно обеспечить требуемый запас прочности и выполнить требования технического задания.

Наиболее близким техническим решением является лопасть аэродинамической модели воздушного винта (Патент RU №2444716 МПК G01M 9/08, 10.03.2012), выполненная из полимерного композиционного материала, содержащая верхнюю и нижнюю обшивки с носовыми накладками, лонжерон, заполнитель носовой секции, заполнитель хвостовой секции, противофлаттерный груз, корневую нервюру.

Недостаток данной лопасти заключается в отсутствии возможности исследовать статическое давление на разных участках лопасти в процессе аэродинамических испытаний, а также управлять температурой нагрева передней кромки.

Задачей, на решение которой направлено создание изобретения, является исследование распределения статического давления по поверхности лопасти, а также управление нагревом передней кромки лопасти в процессе аэродинамических испытаний.

Техническим результатом является повышение информативности исследований, в частности возможность определения статического давления на разных участках лопасти, а также проведение исследования по борьбе с обледенением лопастей.

Решение задачи и технический результат достигаются следующим.

Лопасть аэродинамической модели воздушного винта, сформированная из двух частей, верхней и нижней, изготовленных отдельно в предварительно подготовленных матрицах, содержащая внешнюю обводообразующую обшивку, носовую накладку, образующую аэродинамический профиль лопасти в ее носовой части, лонжерон, заполнитель хвостовой секции, противофлаттерный груз, дополнительно содержит трубки воздушных пневмотрасс, имеющие один конец герметично закрытый, а другой - открытый.

Коммутатор воздушных давлений, расположенный в центральной части лопасти в предусмотренном отсеке и выполненный с возможностью соединения с экспериментальным оборудованием для снятия показаний воздушного давления и с открытыми концами трубок воздушных пневмотрасс посредством переходных трубок. Внутреннюю силовую обшивку и средний слой, заполняющий пространство между внешней и внутренней обшивками. На внешней обводообразующей обшивке выполнены приемные отверстия, соединенные посредством трубок воздушных пневмотрасс с коммутатором воздушных давлений, при этом вышеуказанные трубки располагаются в каналах, внутри среднего заполняющего слоя между внешней обводообразующей обшивкой, прилегая к ней и внутренней силовой обшивкой, причем толщина среднего заполняющего слоя по существу равна внешнему диаметру трубок воздушных пневмотрасс, а ширина и глубина каналов соответствует диаметру трубки воздушной пневмотрассы. Под носовой накладкой расположена противообледенительная накладка.

Между верхней и нижней частями расположены: лонжерон, заполнитель хвостовой секции, в передней части которого уложены соединительные провода, противофлаттерный груз, отсек для коммутатора воздушных давлений.

Противообледенительная накладка, состоит из последовательно расположенных нижнего слоя электроизоляционного материала, нагревательного элемента и верхнего слоя электроизоляционного материала.

Внешняя обводообразующая обшивка и внутренняя силовая обшивка выполнены из полимерного композиционного материала, а средний заполняющий слой выполнен из полимерного вспененного материала.

Носовая накладка выполнена металлической.

Отсек для коммутатора воздушных давлений закрыт верхней и нижней крышками, имеющими поверхность, соответствующую аэродинамической поверхности лопасти аэродинамической модели воздушного винта.

Способ изготовления лопасти аэродинамической модели воздушного винта, характеризуется тем, что в предварительно подготовленных матрицах отдельно изготавливают верхнюю и нижнюю части обшивки лопасти, при этом последовательно формуют верхнюю и нижнюю части внешней обводообразуюшей обшивки, далее приклеивают средний заполняющий слой обшивки, который обрабатывают до толщины, равной внешнему диаметру трубки воздушных пневмотрасс, далее в среднем заполняющем слое выполняют каналы, ширина и глубина которых соответствует диаметру трубки воздушной пневмотрассы, в которые укладывают и вклеивают трубки воздушных пневмотрасс, имеющие один конец герметично закрытый, а другой - открытый так, чтобы они прилегали к верхней и нижней частям обводообразующей обшивки с внутренней стороны, далее приклеивают верхнюю и нижнюю части внутренней силовой обшивки, между которыми приклеивают лонжерон, противофлаттерный груз, заполнитель хвостовой секции, в передней части которого уложены соединительные провода, и отсек для коммутатора воздушных давлений, далее соединяют верхнюю и нижнюю части обшивки лопасти, после чего с наружной стороны лопасти аэродинамической модели воздушного винта выполняют отверстия для поступления воздуха в трубки воздушных пневмотрасс и выполняют отверстие для доступа к отсеку для коммутатора воздушных давлений, после чего в носовой части изготовленной таким образом лопасти размещают противообледенительную накладку и закрывают ее носовой накладкой, а в отсек для коммутатора воздушных давлений размещают коммутатор воздушных давлений, к которому при помощи переходных трубок подсоединяют открытые концы трубок воздушных пневмотрасс, и присоединяют провода, соединенные с экспериментальным оборудованием, после чего отсек закрывают верхней и нижней крышками, имеющими поверхность, соответствующую аэродинамической поверхности лопасти аэродинамической модели воздушного винта.

Внешнюю обводообразуюшую обшивку и внутреннюю силовую обшивку выполняют из полимерного композиционного материала, а средний заполняющий слой выполняют из полимерного вспененного материала.

Противооблединительную накладку изготавливают на оправке, на которой формуют нижний слой электроизоляционного материала, на который приклеивают нагревательный элемент, а затем на нагревательный элемент приклеивают верхний слой из аналогичного электроизоляционного материала.

Предложенные решения поясняются графическими материалами, на которых изображено следующее:

Фиг. 1 Общий вид лопасти аэродинамической модели воздушного винта.

Фиг. 2 Схема дренажного отверстия в обшивке.

Фиг. 3 Схема соединений воздушных пневмотрасс с коммутатором воздушных давлений.

Фиг. 4 Сечение профиля с воздушными пневмотрассами и приемными отверстиями.

Фиг. 5 Сечение носовой части лопасти с противообледенительной накладкой.

Фиг. 6 Комплект технологической оснастки (матрицы).

Фиг. 7 Схема формования обшивок с пневмотрассами в матрицах лопасти.

Фиг. 8 Схема формования лонжерона в технологической оснастке.

Фиг. 9 Схема формования лопасти в сборе.

Фиг. 10 Схема сборки противообледенительной накладки с нагревательным элементом.

Фиг. 11 Схема установки коммутатора воздушных давлений в отсеке лопасти.

Лопасть 1 аэродинамической модели воздушного винта установлена на втулку винтового прибора 2 (Фиг. 1). На верхней и нижней поверхности лопасти выполнены приемные отверстия 3. Каждое приемное отверстие 3 соединено с воздушной пневмотрассой 4 (Фиг. 2). Все воздушные пневмотрассы 4 имеют один конец герметично закрытый, а другой - открытый. Все воздушные пневмотрассы соединены своими открытыми концами с коммутатором воздушных давлений 5, (Фиг. 3). Коммутатор воздушных давлений 5 расположен в предусмотренном для этого отсеке 6 лопасти 1 и соединен проводами с экспериментальным оборудованием (на фигурах условно не показаны).

Аэродинамическую поверхность лопасти 1 (Фиг. 4) образовывают верхней частью 7 профилированной внешней обводообразующей обшивки и нижней частью 8 профилированной внешней обводообразующей обшивки, которые изготовлены из полимерного композиционного материала. К внутренней поверхности верхней части профилированной внешней обводообразующей обшивки 7 приклеен полимерный, например, из вспененного материала, средний заполняющий слой 9, аналогично к внутренней поверхности нижней части внешней профилированной обводообразующей обшивки 8 приклеен полимерный, например, из вспененного материала средний заполняющий слой 10. В слои 9 и 10, в предварительно подготовленные каналы, уложены на клею воздушные пневмотрассы 4 с приемными отверстиями 3. К среднему заполняющему слою 9 приклеена верхняя часть 11 внутренней силовой обшивки, выполненная из полимерного композиционного материала, а к среднему заполняющему слою 10 приклеена нижняя часть 12 внутренней силовой обшивки, также выполненная из полимерного композиционного материала.

Силовым элементом лопасти является лонжерон 13, который изготовлен из полимерного композиционного материала. Лонжерон выполнен в виде профилированной трубы замкнутого контура с продольной перемычкой 14, которая образует две внутренние полости. Передняя внутренняя полость лонжерона 13 заполнена полимерным материалом 15, например, пенопластом. Задняя внутренняя полость лонжерона 13 заполнена также полимерным материалом 16, например, пенопластом.

Верхняя внешняя поверхность лонжерона 13 усилена силовым поясом 17, изготовленным из полимерного композиционного материала. Нижняя внешняя поверхность лонжерона 13 усилена силовым поясом 18, который также изготовлен из полимерного композиционного материала.

Таким образом силовые нагрузки на лопасть 1 воспринимают лонжерон 13, а также верхняя часть 11 и нижняя часть 12 внутренней силовой обшивки лопасти аэродинамической модели воздушного винта.

Между верхней частью внутренней силовой обшивки 11, нижней частью внутренней силовой обшивки 12 и задней стенкой лонжерона 13 вклеен заполнитель хвостовой секции 19, который выполнен из полимерного легкого материала, например, пенопласта, в передней части которого уложены соединительные провода. В носовой части лопасти, между верхней частью внутренней силовой обшивки 11, нижней частью внутренней силовой обшивки 12 и передней стенкой лонжерона 13 вклеен носовой противофлаттерный груз 20, который выполнен из металлического сплава.

В носовой части лопасти аэродинамической модели воздушного винта, под носовой накладкой 23, установлена противообледенительная накладка 21 (Фиг. 5). Противообледенительная накладка 21 изготовлена в виде профилированной поверхности из электроизоляционного материала, внутри которой заформован нагревательный элемент 22. Под действием электрического тока, проходящего через нагревательный элемент 22, противообледенительная накладка 21 нагревает носовую металлическую профилированную накладку 23 до температуры плавления льда, который на ней образуется и ухудшает аэродинамические характеристики лопасти 1 аэродинамической модели воздушного винта во время его вращения в условиях, близких к реальному полету.

Изготовление лопасти 1 аэродинамической модели воздушного винта выполняется с помощью комплекта технологической оснастки, который включает в себя: верхнюю матрицу лопасти 24, нижнюю матрицу лопасти 25, верхнюю матрицу лонжерона 26, нижнюю матрицу лонжерона 27, оправки 28 для изготовления носовых накладок (Фиг, 6).

В верхней матрице 24 формуют верхнюю часть внешней профилированной обводообразующей обшивки 7 из полупрозрачного полимерного композиционного материала, например, стеклопластика (Фиг. 7). Затем к внутренней поверхности верхней части внешней профилированной обводообразующей обшивки 7, находящейся в верхней матрице 24, приклеивают средний заполняющий слой обшивки 9 из полимерного вспененного материала, например, пенопласта. После того как средний заполняющий слой обшивки. 9 будет приклеен, его обрабатывают до толщины равной внешнему диаметру воздушных пневмотрасс 4. После этого в среднем слое обшивки 9 выполняют каналы, ширина и глубина которых соответствует диаметру трубки воздушной пневмотрассы 4. Трубки воздушных пневмотрасс 4 вклеивают в канавки так, чтобы обеспечивалось прилегание внешней поверхности трубки к внешней профилированной обводообразующей обшивке 7 и обеспечивался выход открытого конца каждой воздушной пневмотрассы 4 в отсек для коммутатора воздушных давлений 6. Далее в верхней матрице 24 формуют верхнюю часть силовой внутренней обшивки 11 из полимерного композиционного материала.

В нижней матрице 25 формуют нижнюю часть внешней профилированной обводообразующей обшивки 8 из полупрозрачного полимерного композиционного материала, например, стеклопластика. Затем к внутренней поверхности нижней части внешней профилированной обводообразующей обшивки 8 приклеивают средний заполняющий слой 10 из полимерного вспененного материала, например, пенопласта. После этого средний заполняющий слой 10 обрабатывают до толщины, равной внешнему диаметру трубок воздушных пневмотрасс 4. После этого в среднем заполняющем слое 10 выполняют каналы, ширина и глубина которых соответствует диаметру трубки воздушной пневмотрассы 4. Трубки воздушных пневмотрасс 4 вклеивают в канавки так, чтобы обеспечивалось прилегание внешней поверхности трубки к внешней профилированной обводообразующей обшивке 8 и обеспечивался выход открытого конца каждой воздушной пневмотрассы 4 в отсек для коммутатора воздушных давлений 6. Далее в нижней матрице 24 формуют нижнюю часть силовой внутренней обшивки 12 из полимерного композиционного материала.

Пропитанные полимерным связующим элементы лонжерона 13 формуют в специальном приспособлении для изготовления лонжерона, в замкнутой полости, образованной между верхней матрицей 26 и нижней матрицей 27, с последующей полимеризацией (Фиг. 8).

Сборка лопасти ведется сначала в нижней матрице 25, куда последовательно на внутреннюю поверхность нижней части силовой обшивки 12 устанавливают на клее лонжерон 13, отсек для коммутатора воздушных давлений 6, заполнитель хвостовой секции 19, в передней части которого уложены соединительные провода, противофлаттерный груз 20. Затем сверху на данные элементы устанавливается верхняя матрица 24 со слоем клея на поверхности внутренней силовой обшивки 11. В собранном состоянии лопасть выдерживается необходимое время при требуемом давлении и температуре, согласно техническим условиям полимерного связующего (Фиг. 9).

После отверждения клея лопасть извлекают из матриц 24 и 25 и сверлят приемные отверстия 3 во внешней профилированной обводообразующей обшивке в местах прилегания к ней трубок воздушных пневмотрасс 4 с заходом в трубки. Количество и порядок расположения отверстий задается техническим заданием на испытание. Также в обшивке лопасти выполняют отверстие для доступа к отсеку для коммутатора воздушных давлений.

Далее изготавливают противообледенительную накладку с установкой ее на переднюю кромку лопасти 1 аэродинамической модели воздушного винта.

На оправку 28 укладывают нижний слой 29 из электроизоляционного материала (Фиг. 11). Затем на этот слой приклеивают нагревательный элемент 22, на который в свою очередь приклеивают верхний слой 30 из аналогичного электроизоляционного материала. После отверждения клея получают противообледенительную накладку 21. Противообледенительную накладку 21 приклеивают на переднюю кромку модели на верхнюю часть внешней профилированной обводообразующей обшивки 7 и на нижнюю часть внешней профилированной обводообразующей обшивки 8, Сверху на противообледенительную накладку 21 приклеивают носовую металлическую профилированную накладку 23.

Внутри предусмотренного отсека 6 размещают коммутатор воздушных давлений 5, который соединяют гибкими трубками 31 со всеми воздушными пневмотрассами 4 (Фиг. 3) и присоединяют провода (на фигурах условно не показаны), соединенные с экспериментальным оборудованием. С верхней стороны отсек 6 закрывают крышкой 32, а с нижней стороны отсек 6 закрывают крышкой 33. Крышки 32 и 33 выполнены, например, из полимерного композиционного материала. Внешнюю поверхность крышек 32 и 33 формуют соответствующей аэродинамической поверхности лопасти.

Таким образом, из полимерных композиционных материалов изготовлена лопасть аэродинамической модели воздушного винта, которую можно установить и надежно закрепить на соответствующий винтовой прибор так, чтобы центробежные и аэродинамические силы не разрушили лопасть в процессе испытаний. Данная конструкция позволит определить статическое давление на разных участках лопасти посредством приемных отверстий, выполненных в обшивке лопасти, а также провести исследования по борьбе с обледенением лопасти.

Представленная конструкция аэродинамической модели воздушного винта позволяет реализовать возможность поиска оптимальных аэродинамических характеристик винта.

Похожие патенты RU2824089C1

название год авторы номер документа
ЛОПАСТЬ АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ВОЗДУШНОГО ВИНТА 2014
  • Козлов Владимир Алексеевич
  • Евдокимов Юрий Юрьевич
  • Ходунов Сергей Владимирович
  • Усов Александр Викторович
  • Горский Антон Анатольевич
  • Трифонов Иван Владимирович
  • Козырев Сергей Юрьевич
  • Бурдов Алексей Андреевич
RU2578832C2
ЛОПАСТЬ АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ВОЗДУШНОГО ВИНТА И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2013
  • Козлов Владимир Алексеевич
  • Евдокимов Юрий Юрьевич
  • Ходунов Сергей Владимирович
  • Усов Александр Викторович
  • Горский Антон Анатольевич
  • Трифонов Иван Владимирович
  • Козырев Сергей Юрьевич
RU2537753C1
Лонжерон лопасти аэродинамической модели воздушного винта и способ его изготовления 2013
  • Козлов Владимир Алексеевич
  • Евдокимов Юрий Юрьевич
  • Ходунов Сергей Владимирович
  • Усов Александр Викторович
  • Горский Антон Анатольевич
  • Трифонов Иван Владимирович
  • Козырев Сергей Юрьевич
RU2652545C1
ЛОПАСТЬ АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ВОЗДУШНОГО ВИНТА И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2010
  • Козлов Владимир Алексеевич
  • Евдокимов Юрий Юрьевич
  • Ходунов Сергей Владимирович
  • Усов Александр Викторович
RU2444716C1
Комбинированная динамически-подобная аэродинамическая модель для разных видов аэродинамических испытаний 2023
  • Агуреев Павел Андреевич
  • Бондарев Александр Олегович
  • Булатов Альберт Игоревич
  • Вермель Владимир Дмитриевич
  • Евдокимов Юрий Юрьевич
  • Козлов Владимир Алексеевич
  • Козырев Сергей Юрьевич
  • Назаров Александр Александрович
  • Рязанцев Алексей Васильевич
  • Трифонов Иван Владимирович
  • Усов Александр Викторович
  • Ходунов Сергей Владимирович
RU2808290C1
КРЫЛО САМОЛЕТА 2014
  • Демченко Олег Федорович
  • Попович Константин Федорович
  • Матвеев Андрей Иванович
  • Подобедов Владимир Александрович
  • Матросов Александр Анатольевич
  • Лавров Павел Анатольевич
  • Нарышкин Виталий Юрьевич
  • Артёмов Михаил Владимирович
  • Кабанов Александр Николаевич
  • Мирохина Ольга Викторовна
RU2557638C1
Способ исследования и оптимизации компоновки летательного аппарата и модель для его осуществления 2020
  • Бондарев Александр Олегович
  • Кудрявцев Олег Валентинович
  • Корнушенко Александр Вячеславич
  • Курсаков Иннокентий Александрович
  • Стрельцов Евгений Владимирович
  • Усов Александр Викторович
RU2761543C1
Лопасть и способ ее изготовления 2018
  • Козлов Владимир Алексеевич
RU2688603C1
БЕЗЛОНЖЕРОННАЯ ЛОПАСТЬ ВИНТА ВЕРТОЛЕТА ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2013
  • Матвеев Владимир Александрович
  • Подорящий Дмитрий Александрович
  • Чуклинов Сергей Владимирович
RU2739269C1
БЕЗЛОНЖЕРОННАЯ ЛОПАСТЬ ВИНТА ВЕРТОЛЕТА ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2013
  • Матвеев Владимир Александрович
  • Подорящий Дмитрий Александрович
  • Чуклинов Сергей Владимирович
RU2547672C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 824 089 C1

Реферат патента 2024 года Дренированная лопасть аэродинамической модели воздушного винта и способ ее изготовления

Группа изобретений относится к конструкции и способу изготовления лопастей аэродинамических моделей воздушных винтов, применяемых для испытаний в аэродинамических трубах. Лопасть аэродинамической модели воздушного винта сформирована из двух частей, верхней и нижней, изготовленных отдельно в предварительно подготовленных матрицах. Содержит внешнюю обводообразующую обшивку и внутреннюю силовую обшивку, носовую накладку, образующую аэродинамический профиль лопасти в ее носовой части, под которой расположена противообледенительная накладка, лонжерон, заполнитель хвостовой секции, противофлаттерный груз. Трубки воздушных пневмотрасс имеют герметично закрытый и открытый концы. Коммутатор воздушных давлений расположен в центральной части лопасти в предусмотренном отсеке и выполнен с возможностью соединения с экспериментальным оборудованием для снятия показаний воздушного давления и с открытыми концами трубок воздушных пневмотрасс посредством переходных трубок. Средний слой заполняет пространство между внешней и внутренней обшивками. На внешней обводообразующей обшивке выполнены приемные отверстия, соединенные посредством трубок воздушных пневмотрасс с коммутатором воздушных давлений. Трубки располагаются в каналах внутри среднего заполняющего слоя прилегая к внешней обводообразующей обшивке. Толщина среднего заполняющего слоя равна внешнему диаметру трубок воздушных пневмотрасс. Техническим результатом является обеспечение возможности определения статического давления на разных участках лопасти и проведения исследования по борьбе с обледенением лопастей. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 11 ил.

Формула изобретения RU 2 824 089 C1

1. Лопасть аэродинамической модели воздушного винта, сформированная из двух частей, верхней и нижней, изготовленных отдельно в предварительно подготовленных матрицах, содержащая внешнюю обводообразующую обшивку, носовую накладку, образующую аэродинамический профиль лопасти в ее носовой части, лонжерон, заполнитель хвостовой секции, противофлаттерный груз, отличающаяся тем, что дополнительно содержит:

- трубки воздушных пневмотрасс, имеющие один конец герметично закрытый, а другой - открытый;

- коммутатор воздушных давлений, расположенный в центральной части лопасти в предусмотренном отсеке и выполненный с возможностью соединения с экспериментальным оборудованием для снятия показаний воздушного давления и с открытыми концами трубок воздушных пневмотрасс посредством переходных трубок;

- внутреннюю силовую обшивку и средний слой, заполняющий пространство между внешней и внутренней обшивками, на внешней обводообразующей обшивке выполнены приемные отверстия, соединенные посредством трубок воздушных пневмотрасс с коммутатором воздушных давлений, при этом вышеуказанные трубки располагаются в каналах, внутри среднего заполняющего слоя между внешней обводообразующей обшивкой, прилегая к ней и внутренней силовой обшивкой, причем толщина среднего заполняющего слоя по существу равна внешнему диаметру трубок воздушных пневмотрасс, а ширина и глубина каналов соответствует диаметру трубки воздушной пневмотрассы;

- расположенную под носовой накладкой противообледенительную накладку.

2. Лопасть по п. 1, отличающаяся тем, что внутри лопасти, между верхней и нижней частями расположены: лонжерон, заполнитель хвостовой секции, в передней части которого уложены соединительные провода, противофлаттерный груз, отсек для коммутатора воздушных давлений.

3. Лопасть по п. 1, отличающаяся тем, что противообледенительная накладка состоит из последовательно расположенных нижнего слоя электроизоляционного материала, нагревательного элемента и верхнего слоя электроизоляционного материала.

4. Лопасть по п. 1, отличающийся тем, что внешняя обводообразующая обшивка и внутренняя силовая обшивка выполнены из полимерного композиционного материала, а средний заполняющий слой выполнен из полимерного вспененного материала.

5. Лопасть по п. 1, отличающаяся тем, что носовая накладка выполнена металлической.

6. Лопасть по п. 2, отличающаяся тем, что отсек для коммутатора воздушных давлений закрыт верхней и нижней крышками, имеющими поверхность, соответствующую аэродинамической поверхности лопасти аэродинамической модели воздушного винта.

7. Способ изготовления лопасти аэродинамической модели воздушного винта, характеризующийся тем, что в предварительно подготовленных матрицах отдельно изготавливают верхнюю и нижнюю части обшивки лопасти, при этом последовательно формуют верхнюю и нижнюю части внешней обводообразующей обшивки, далее приклеивают средний заполняющий слой обшивки, который обрабатывают до толщины, равной внешнему диаметру трубки воздушных пневмотрасс, далее в среднем заполняющем слое выполняют каналы, ширина и глубина которых соответствует диаметру трубки воздушной пневмотрассы, в которые укладывают и вклеивают трубки воздушных пневмотрасс, имеющие один конец герметично закрытый, а другой - открытый так, чтобы они прилегали к верхней и нижней частям обводообразующей обшивки с внутренней стороны, далее приклеивают верхнюю и нижнюю части внутренней силовой обшивки, между которыми приклеивают лонжерон, противофлаттерный груз, заполнитель хвостовой секции, в передней части которого уложены соединительные провода, и отсек для коммутатора воздушных давлений, далее соединяют верхнюю и нижнюю части обшивки лопасти, после чего с наружной стороны лопасти аэродинамической модели воздушного винта выполняют отверстия для поступления воздуха в трубки воздушных пневмотрасс и выполняют отверстие для доступа к отсеку для коммутатора воздушных давлений, после чего в носовой части изготовленной таким образом лопасти размещают противообледенительную накладку и закрывают ее носовой накладкой, а в отсек для коммутатора воздушных давлений размещают коммутатор воздушных давлений, к которому при помощи переходных трубок подсоединяют открытые концы трубок воздушных пневмотрасс, и присоединяют провода, соединенные с экспериментальным оборудованием, после чего отсек закрывают верхней и нижней крышками, имеющими поверхность, соответствующую аэродинамической поверхности лопасти аэродинамической модели воздушного винта.

8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что внешнюю обводообразующую обшивку и внутреннюю силовую обшивку выполняют из полимерного композиционного материала, а средний заполняющий слой выполняют из полимерного вспененного материала.

9. Способ по п. 7, отличающийся тем, что противооблединительную накладку изготавливают на оправке, на которой формуют нижний слой электроизоляционного материала, на который приклеивают нагревательный элемент, а затем на нагревательный элемент приклеивают верхний слой из аналогичного электроизоляционного материала.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2024 года RU2824089C1

CN 108100299 A, 01.06.2018
ЛОПАСТЬ АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ВОЗДУШНОГО ВИНТА И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2010
  • Козлов Владимир Алексеевич
  • Евдокимов Юрий Юрьевич
  • Ходунов Сергей Владимирович
  • Усов Александр Викторович
RU2444716C1
US 10787267 B2, 29.09.2020
Динамически-подобная аэродинамическая модель управляющей поверхности летательного аппарата 2019
  • Азаров Юрий Александрович
  • Гарифуллин Мансур Фоатович
  • Черноволов Руслан Андреевич
RU2729947C1
CN 111537186 A, 14.08.2020
Лопасть и способ ее изготовления 2018
  • Козлов Владимир Алексеевич
RU2688603C1

RU 2 824 089 C1

Авторы

Агуреев Павел Андреевич

Бондарев Александр Олегович

Булатов Альберт Игоревич

Бурдов Алексей Андреевич

Евдокимов Юрий Юрьевич

Козлов Владимир Алексеевич

Козырев Сергей Юрьевич

Назаров Александр Александрович

Ревазов Максим Валикович

Трифонов Иван Владимирович

Усов Александр Викторович

Ходунов Сергей Владимирович

Даты

2024-08-01Публикация

2023-10-30Подача