БАЛКА ДЛЯ КРЫЛЬЕВ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ АЭРОПЛАНОВ Советский патент 1926 года по МПК B64C3/22 

При постройке летательных аппаратов. из металла неоднократно делались попытки применить в крыльях вертикальные лонжероны (Holine), покрытые наружной несущей обшивкой. Это требовало, однако, затраты значительной ручной работы и, вследствие этого, обходилось весьма дорого.

Предлагаемое изобретение, благодаря применению особого рода жестких связей, допускает разделение всей работы по изготовлению крыла на ряд отдельных операций. Это обстоятельство в такой степени упрощает монтаж, что технические преимущества крыла с несущей внешней обшивкой, способного успешно конкурировать и по экономическим сображения, приобретают практическое значение.

Коробчатая балка, являющаяся предметом предлагаемого изобретения, состоит из ящика, которому при помощи диагоналей, рам и т.п. прочных поперечных связей придается максимальная степень жесткости; благодаря склепке со всех сторон, применению уголков, накладок, угловых косынок и т.д., уничтожается возможность даже малейшей подвижности частей этого ящика.

На чертеже фиг. 1 изображает предлагаемую балку схематически; фиг. 2 - прежнюю форму с тремя лонжеронами; фиг. 3 - прежнюю форму с четырьмя лонжеронами; фиг. 4 - разрез коробчатой балки по линии IV-IV на фиг. 6; фиг. 5 - вид сбоку части балки; фиг. 6 - вид балки в плане; фиг. 7 - вариант предлагаемой балки.

На основании подробных расчетов автором было найдено, что для придания жесткости пустотелому коробчатому крылу достаточно установить вблизи внешних краев коробчатой конструкции только две продольные балки, вместо трех, четырех или большего их числа (фиг. 2 и 3). Оказалось, что средние балки такого устройства нагружены только самым незначительным образом, так что от них можно, без опасений, отказаться вовсе, усилив при этом внешние балки и одновременно соединив их поперечными связями. В таком устройстве внешняя обшивка крыла, благодаря жестким связям, сохраняет свою форму и при отсутствии средних балок даже в периоды полной нагрузки.

В устройстве, являющемся предметом предлагаемого изобретения, коробчатая балка 2 лежит внутри крыла 1; к передней и задней стороне балки 2 прикреплены легкие части 3, 4, дополняющие обычную форму крыла. Коробчатая балка 2 состоит из верхнего обшивочного листа 5, из нижнего обшивочного листи 6, переднего вертикально-продольного листа 7, заднего вертикально-продольного листа 8 и из поперечных связей 9. Принимая во внимание усилия, действующие на обшивочные листы 5 и 6, их составляют преимущественно из различных по толщине металлических листов; далее, чтобы избежать местной деформации этих листов, к ним приклепываются по длине с внутренней стороны пустотелые профильные полосы 10. Продольные стенки 7 и 8 состоят из вертикальных листов 11 переменной толщины (фиг. 5), края которых усилены уголками 12. В целях уменьшения веса, вертикальные листы 11 могут быть снабжены вырезами 13; при этом образуется решетчатая балка, состоящая из вертикальных стоек, усиленных профилями 14 и из перекрещивающихся диагональных связей.

Другая форма выполнения продольной стенки представлена на фиг. 7. В этом случае нижний и верхний пояса стенки составляются из полос пустотелого профиля 15, а диагональные связи - из профилей 16.

Поперечные связи 9 в изображенном на чертеже устройстве состоят из поясов 17, которые по всей их длине приклепываются к обшивочным листам 5, 6 одновременно с изготовлением последних, охватывая при этом пустотелые полосы 10, и из приготовленных отдельно Поперечных диагональных связей 18, снабженных уширенными концами 19.

Сборка коробчатой балки 2 производится следующим образом:

Вертикальные продольные стенки 7 и 8 склепываются по всей своей длине с нижним обшивочным листом 6, и поперечные связи 18 прикрепляются у своих нижних концов 19. После этого накладывают заранее приготовленный, т.е. снабженный приклепанными профилями 10 и поясами 17, верхний обшивочный лист 5 и балка заканчивается тем, что этот лист по своей длине склепывается с вертикально-продольными стенками 7 и 8 и верхними концами поперечных связей 18.

Способ изготовления коробчатой балки может быть изменен в том смысле, что вертикально-продольные стенки 7 и 8 снабжаются, вместо двух, только одним поясным уголком, или же еще и таким образом, что поясной уголок или уголки 12 скрепляются отдельно с главными листами 5 и 6, после чего к уголкам 12 приклепываются вертикально продольные стенки 7 и 8.

Стоимость производства коробчатой балки понижается, если расстояние между поперечными связами, форма вырезов в продольных стенках 7 и 8 и т.д., - делаются повсюду одинаковыми. Чтобы достичь соответствия между деталями устройства и действующими силами, которые разумеется меняются в зависимости от величины крыла, - применяют различной толщины листовой металл, не меняя, однако, геометрической формы отдельных конструктивных частей.

1. Балка для крыльев металлических аэропланов, характеризующаяся применением жесткой решетчатой фермы 2 (фиг. 1), расположенной внутри в средней части крыла 1 (фиг. 1) и состоящей из двух идущих вдоль всего крыла вертикальных стенок 7, 8 (фиг. 4 и 6), построенных из листового металла переменной толщины 11 (фиг. 5) и обшитых снизу и сверху металлическими листами 5 и 6 (фиг. 4), усиленными прикрепленными к ним с внутренней стороны пустотелыми полосами 10, каковые стенки в продольном направлении укреплены уголками 12, а по высоте ребрами 14 (фиг. 4 и 5) и кроме того, с целью уменьшения веса, могут быть снабжены вырезами 13 (фиг. 5), в поперечном же направлении упомянутые стенки связаны между собою жесткими диагональными связями 18 (фиг. 4), приклепанными к поясам 17 (фиг. 4), которые в свою очередь приклепаны к стенкам и к упомянутой листовой обшивке, охватывая при этом пустотелые полосы 10 (фиг. 4 и 6).

2. Видоизменение указанной в п. 1 балки, отличающееся тем, что вертикальные стенки ее 7 и 8 построены из продольных полос пустотелого профиля 15, связанных диагональными связями 16 (фиг. 7).