RU144175U1

RU144175U1 - HELICOPTER NOSE LANTERN FRAME

Info

Publication number: RU144175U1
Application number: RU2013152999/11U
Authority: RU
Inventors: Владислав Андреевич Зайцев; Алексей Васильевич Перевалов; Ксения Анатольевна Филиппова; Любовь Александровна Бохоева; Виталий Евдокимович Рогов
Priority date: 2013-11-28
Filing date: 2013-11-28
Publication date: 2014-08-10

Abstract

Каркас фонаря носовой части вертолета, имеющий различный профиль в поперечных сечениях, выполнен из полимерного слоистого композиционного материала, армированного пучками волокон, направление которых соответствует направлению обтекания воздушного потока.The lantern frame of the bow of the helicopter, having a different profile in cross sections, is made of a polymer layered composite material reinforced with bundles of fibers, the direction of which corresponds to the direction of flow around the air stream.

Description

Предлагаемая полезная модель относиться к области авиационной техники и может быть использована при производстве летательных аппаратов.The proposed utility model relates to the field of aviation technology and can be used in the manufacture of aircraft.

Переднюю сферу носовой части вертолета образует конструкция, называемая фонарем носовой части вертолета, служащая для обеспечения обзора экипажу. Вертикально взлетающий и садящийся вертолет, имеющий возможность зависать в воздухе для выполнения монтажных и других видов работ, должен обеспечивать возможность экипажу круговой обзор. Поэтому в конструкции фюзеляжа вертолета, фонарь является непременной составной частью.The front sphere of the bow of the helicopter is formed by a structure called the lantern of the bow of the helicopter, which serves to provide visibility to the crew. A vertically taking off and landing helicopter, capable of hovering in the air for installation and other types of work, should provide the crew with an all-round view. Therefore, in the design of the fuselage of the helicopter, the flashlight is an indispensable component.

Носовые части фюзеляжей вертолетов бывают самой разнообразной формы и могут быть по-разному остеклены, в связи, с чем фонари имеют различные конструкции [И.П. Братухин. Проектирование и конструкции вертолетов. - М.: Государственное издание оборонной промышленности. 1955, С. 17-39.].The bow parts of the fuselages of helicopters come in a wide variety of shapes and can be glazed in different ways, which is why the lights have different designs [I.P. Bratukhin. Design and construction of helicopters. - M .: State publication of the defense industry. 1955, S. 17-39.].

Фонарь носовой части вертолета состоит обычно из металлического каркаса в виде комплекта металлических рам, на которых крепится остекление.The lantern of the bow of a helicopter usually consists of a metal frame in the form of a set of metal frames on which the glazing is mounted.

Известны каркасы металлических фонарей, выполненные из штампованных и цельнофрезерованных стальных листов [Конструкция и прочность самолетов и вертолетов. Воскобник М.С., и др. - М.: Транспорт. 1972, С. 279.].Known frameworks of metal lanterns made of stamped and all-milled steel sheets [Design and strength of aircraft and helicopters. Voskobnik M.S., et al. - M.: Transport. 1972, S. 279.].

Например, на самолете Ан-2 фонарь кабины пилотов состоит из стального трубчатого каркаса и заделанных в нем панелей из плексигласа. Для крепления панелей в каркасе имеются приваренные ребра и впаянные в трубки резьбовые самоконтрящиеся втулки [Совшин В.М. Самолет Ан-2. - Самара: СГАУ им. академика СП. Королева, 2007, С. 34.].For example, on an An-2 airplane, the cockpit lantern consists of a steel tubular frame and plexiglass panels embedded in it. For mounting panels in the frame there are welded ribs and threaded self-locking bushings soldered into the tubes [V. Sovshin Airplane An-2. - Samara: SSAU im. Academician SP. Queen, 2007, S. 34.].

В конструкции носовой части вертолета Ми-2 фонарь усиливается обшивкой и набором ребер жесткостей, вследствие чего имеет небольшую поверхность остекления и ограниченный обзор для пилота [В.Н. Романчук, В.В. Красильников. Вертолет Ми-2. - М.: Транспорт, 1972, С. 14.].In the design of the bow of the Mi-2 helicopter, the lantern is reinforced by the skin and a set of stiffeners, as a result of which it has a small glazing surface and a limited view for the pilot [V.N. Romanchuk, V.V. Krasilnikov. Mi-2 helicopter. - M .: Transport, 1972, S. 14.].

На вертолете Ка-26 остекление закрепляется в двух лобовых клепаных профилях, коробчатого сечения, усиленных диафрагмами [А.Ф. Махитов. Вертолет Ка-26. - М.: Транспорт, 1973, С. 48.].On the Ka-26 helicopter, the glazing is fixed in two frontal riveted profiles, box-section, reinforced with diaphragms [A.F. Makhitov. Helicopter Ka-26. - M .: Transport, 1973, S. 48.].

Недостатком применения металлических каркасов фонарей (штампованных, цельнофрезерованных и сварных конструкций) является, большая масса и высокие трудозатраты на их изготовление. В случае сборного каркаса имеются трудности при взаимной увязке рам.The disadvantage of using metal frames of lamps (stamped, all-milled and welded structures) is the large mass and high labor costs for their manufacture. In the case of prefabricated frame there are difficulties in the mutual linking of the frames.

Наиболее близким по конструктивной сущности к заявленной полезной модели является каркас фонаря многоцелевого вертолета Ми-8 и его модификаций, собранный из комплекта магниевых рам, к которым остекление прижато через дюралюминиевые облицовки винтами со специальными гайками. Рамная конструкция имеет различный профиль в поперечных сечениях, содержащий внешний и внутренний фланец. [В.А. Данилов. Вертолет Ми-8. Устройство и техническое обслуживание. - М.: Транспорт, 1988. - С. 14.].The closest in structural essence to the claimed utility model is the lantern frame of the Mi-8 multi-purpose helicopter and its modifications, assembled from a set of magnesium frames, to which the glazing is pressed through duralumin linings with screws with special nuts. The frame structure has a different profile in cross sections containing an external and internal flange. [V.A. Danilov. Mi-8 helicopter. Device and maintenance. - M .: Transport, 1988. - S. 14.].

К недостаткам конструкции фонаря из магниевых рам можно отнести недостаточную жесткость конструкции, высокую стоимость металла и достаточно высокую массу.The disadvantages of the design of a lamp made of magnesium frames include insufficient structural rigidity, high cost of metal and a fairly high mass.

Технический результат полезной модели заключается в выполнении каркаса фонаря носовой части вертолета цельной конструкцией, изготовленной из полимерного слоистого композиционного материала, что позволяет значительно уменьшить массу конструкции, повысить жесткостные и прочностные характеристики и снизить трудозатраты.The technical result of the utility model is to complete the lantern frame of the bow of the helicopter with an integral structure made of a polymer layered composite material, which can significantly reduce the weight of the structure, increase rigidity and strength characteristics and reduce labor costs.

Указанный технический результат достигается тем, что каркас фонаря носовой части вертолета выполнен неразъемным из слоистого полимерного композиционного материала, армированного пучками волокон, направление которых соответствует направлению обтекания воздушного потока.The specified technical result is achieved in that the lantern frame of the bow of the helicopter is made integral from a layered polymer composite material reinforced with bundles of fibers, the direction of which corresponds to the direction of flow around the air stream.

Каркас фонаря (Рис. 1-3) выполнен как цельная конструкция и имеет различный профиль в поперечных сечениях, содержащий внешний фланец и внутренний фланец. Внутренний фланец предназначен для соединения каркаса фонаря с несущей конструкцией вертолета. Остекление опирается на внешний фланец и крепится при помощи клеевого соединения. Выбор профиля сечений переплета обуславливается конструктивными особенностями носовой части вертолета и воздействием внешних нагрузок.The lantern frame (Fig. 1-3) is made as a one-piece structure and has a different profile in cross sections containing an outer flange and an inner flange. The inner flange is designed to connect the frame of the lamp with the supporting structure of the helicopter. The glazing rests on the outer flange and is fastened with an adhesive joint. The choice of the cross-sectional profile of the binding is determined by the design features of the bow of the helicopter and the impact of external loads.

В качестве материала каркаса фонаря, используют слоистый полимерный композиционный материал, на основе угле-, стекло-пластика с эпоксидным связующим. Слоистый композиционный материал армируют пучками волокон из этого же материала в соответствие с направлением действия максимальных аэродинамических нагрузокAs the material of the lamp frame, use a layered polymer composite material based on carbon-, glass-plastic with an epoxy binder. The layered composite material is reinforced with fiber bundles of the same material in accordance with the direction of action of maximum aerodynamic loads

Заявленная конструкция предполагает производить остекление каркаса фонаря снаружи, что позволит также уменьшить массу конструкции и увеличить жесткость, поскольку при таком расположении давление скоростного напора будет передаваться от остекления непосредственно на внешний фланец каркаса фонаря и в данном случае можно не использовать винтовые соединения. При клеевой фиксации стекол на фонаре дополнительно повышается герметичность кабины.The claimed design involves the glazing of the lantern frame from the outside, which will also reduce the mass of the structure and increase rigidity, since with this arrangement the pressure of the pressure head will be transmitted from the glazing directly to the outer flange of the lantern frame and in this case, screw connections can be omitted. When gluing the glass on the lamp, the cabin tightness is further increased.

Произведенные расчеты показали, что каркас фонаря, выполненный из полимерного слоистого материала, обладает повышенной прочностью и жесткостью по сравнению с прототипом.The calculations showed that the lamp frame, made of a polymer laminated material, has increased strength and rigidity compared to the prototype.

Применение цельной конструкции каркаса фонаря сокращает возможность возникновения погрешностей при сборке, что повышает степень взаимозаменяемости остекления, снижает номенклатуру входящих деталей.The use of a one-piece design of the lantern frame reduces the possibility of errors during assembly, which increases the degree of interchangeability of glazing, reduces the range of incoming parts.

Цельную конструкцию каркаса фонаря можно изготовить путем формования в закрытых штампах или методом автоклавного формования.The whole structure of the lamp frame can be made by molding in closed dies or by the method of autoclave molding.

Каркас фонаря носовой части вертолета, выполненный из полимерных слоистых композиционных материалов может использоваться как при создании новых марок вертолетов, так и при реконструкции существующих.The lantern frame of the bow of the helicopter made of polymer layered composite materials can be used both when creating new brands of helicopters, and when reconstructing existing ones.

Claims

The lantern frame of the bow of the helicopter, having a different profile in cross sections, is made of a polymer layered composite material reinforced with bundles of fibers, the direction of which corresponds to the direction of flow around the air stream.