Изобретение относится к области авиационной техники и касается разработки обтекаемых конструкций для летательных аппаратов (ЛА) из композиционных материалов (КМ), в частности крыльев и крыльевых устройств. Крыло ЛА из полимерных КМ имеет обшивку, расположенные вдоль размаха крыла лонжероны и ребра жесткости - внутренние нервюры на основе стекло-, углеткани (углеленты). Обшивка содержит верхнюю и нижнюю оболочки и состоит из наружных слоев на основе стекло-, углеткани (углеленты) и внутреннего между ними слоя из пенопластового заполнителя.
Верхняя и нижняя оболочки обшивки крыла, переходящие в корневой и концевой частях крыла в нервюры, и лонжероны изготовлены методом инфузии связующего с полимеризацией материала в соответствующих матрицах, с соединением оболочек между собой у передней и задней кромок крыла посредством клеевой пленки, нанесенной на сопряженные соединительные поверхности. В средней вдоль профиля части крыла соединение верхней и нижней оболочек выполнено с помощью лонжеронов через парные приформовочные угольники, изготовленные из углеткани со связующим и предварительно установленные через клеевую пленку на внутренние поверхности верхней и нижней оболочек обшивки, соединение которых с лонжеронами, введенными между ними, осуществлено также посредством клеевой пленки. Внутренние нервюры изготовлены методом инфузии связующего и соединены с верхней и нижней оболочками и с лонжеронами через введенную между соединяемыми поверхностями клеевую пленку. Достигается повышение качества изготовления наружных поверхностей крыла при одновременном обеспечении надежности и прочности конструкции крыла, снижение веса.
|
|
2.1 Изготовление крыла летательного аппарата из полимерных композиционных материалов
Изготовление крыла летательного аппарата из полимерных композиционных материалов и его работа осуществляются следующим образом. Верхнюю и нижнюю оболочки обшивки крыла с пенопластовым заполнителем и его лонжероны изготавливают из стекло, -углеткани (углеленты) путем укладки в соответствующие матрицы для последующей пропитки связующим методом инфузии связующего и полимеризации материала. При помощи шаблонов на внутренние поверхности верхней и нижней оболочек обшивки крыла через клеевую пленку устанавливают парные приформовочные угольники из углеткани со связующим в отвержденном состоянии для последующего крепления указанных лонжеронов. Методом инфузии из слоев стекло-, углеткани и связующего изготавливаются три части внутренней нервюры, с образованием по их периметрам двухсторонних фланцев. Посредством клеевой пленки, нанесенной на вертикальные части парных угольников, установленных на внутреннюю поверхность нижней оболочки обшивки крыла, к ней крепятся лонжероны. Через клеевую пленку, нанесенную на фланцы частей внутренней нервюры, эти части также устанавливаются на внутреннюю поверхность нижней обшивки крыла и через свои фланцы соединяются с лонжеронами.
Верхняя обшивка крыла соединяется с нижней обшивкой при помощи клеевой пленки, наносимой на сопряженные соединительные поверхности в районе передней (носовой) и концевой кромок крыла, усиленных пенопластовыми вкладышами, и клеевой пленки, наносимой на внутренние вертикальные поверхности установленных на верхнюю обшивку парных приформовочных угольников, между которьми через клеевую пленку помещаются лонжероны, а также верхние части фланцев внутренней нервюры.
|
|
В процессе полета летательного аппарата, при воздействии воздушного потока на аэродинамические поверхности крыла в элементах его конструкции возникает поле деформаций. При этом рассчитанное количество силовых слоев в обшивках и лонжеронах, а также рассчитанная форма раскроя каждого слоя по поверхностям крыла приводит к оптимизации конструкции по деформациям и более равномерному их распределению по силовым элементам конструкции, тем самым обеспечивая заданную прочность крыла при минимальном весе.
Изготовление нижней и верхней обшивок в соответствующей оснастке приводит к повышению качества изготовления наружных аэродинамических поверхностей крыла. Благодаря наличию пенопластовых вкладышей в местах соединения нижней и верхней обшивок в районе передней и задней кромок крыла обеспечивается надежное и прочное соединение оболочек обшивки и прочность крыла в целом.