RU2478519C2 - Конструктивный элемент летательного аппарата, размещенный на границе раздела между крылом и фюзеляжем - Google Patents
Конструктивный элемент летательного аппарата, размещенный на границе раздела между крылом и фюзеляжем Download PDFInfo
- Publication number
- RU2478519C2 RU2478519C2 RU2009147734/11A RU2009147734A RU2478519C2 RU 2478519 C2 RU2478519 C2 RU 2478519C2 RU 2009147734/11 A RU2009147734/11 A RU 2009147734/11A RU 2009147734 A RU2009147734 A RU 2009147734A RU 2478519 C2 RU2478519 C2 RU 2478519C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rib
- element according
- thin partition
- profiled
- weld
- Prior art date
Links
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 49
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 12
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 8
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/12—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
- B23K20/122—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding
- B23K20/1225—Particular aspects of welding with a non-consumable tool
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C1/00—Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like
- B64C1/06—Frames; Stringers; Longerons ; Fuselage sections
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C1/00—Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like
- B64C1/26—Attaching the wing or tail units or stabilising surfaces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
- Connection Of Plates (AREA)
Abstract
Конструктивный элемент кессона (5) центроплана, расположенного внутри фюзеляжа (2), содержит тонкую перегородку (20) и профилированные элементы (30, 40, 50, 60), окаймляющие упомянутую тонкую перегородку (20). Профилированный элемент содержит плоскую часть (31, 41, 51, 61), расположенную без нахлеста в продолжение плоской части (21, 22, 23, 24) тонкой перегородки и соединенную с ней сварным швом (32, 42, 52, 62) встык посредством перемешивающей сварки трением. Обеспечиваются простота и прочность конструкции. 14 з.п. ф-лы, 5 ил.
Description
Изобретение относится к конструктивным металлическим элементам, принадлежащим кессону центроплана самолета, в особенности к конструкции и способу изготовления и сборки такого элемента.
Известно, что классически самолет содержит фюзеляж и два противолежащих симметричных крыла, которые установлены и закреплены на этом фюзеляже. Присоединение каждого из этих крыльев к фюзеляжу обеспечивается посредством кессона центроплана, размещенного внутри фюзеляжа по всей его ширине. Этот кессон обычно содержит верхнюю панель и нижнюю панель, параллельные одна другой и которые поглощают усилия подъемной силы, создаваемые крыльями в процессе полета. Эти две панели скреплены одна с другой двумя лонжеронами - передним и задним, которые также поглощают часть усилий подъемной силы.
На границе раздела кессона центроплана и каждого крыла находится конструктивный элемент, который обычно выполнен из алюминиевого сплава. Он образован тонкой плоской перегородкой, расположенной вертикально и ограниченной с четырех сторон четырьмя профилированными элементами - верхним, нижним, передним и задним.
Тонкая плоская перегородка обычно содержит несколько вертикальных ребер жесткости, которые улучшают прочность конструктивного элемента к значительным механическим нагрузкам, которые он должен выдерживать.
Верхний профилированный элемент конструктивного элемента соединен с верхней панелью кессона центроплана и с верхней обшивкой крыла. Нижний профилированный элемент конструктивного элемента соединен с нижней панелью кессона центроплана и нижней обшивкой крыла. Передний профилированный элемент конструктивного элемента соединен с передним лонжероном кессона центроплана и с передней частью крыла. Наконец, задний профилированный элемент конструктивного элемента соединен с задним лонжероном кессона центроплана и с задней частью крыла.
Такой конструктивный элемент может быть получен из различных элементов, собранных между собой полностью болтовыми или заклепочными соединениями, что требует наличия многочисленных зон нахлеста. Кроме риска возникновения сдвиговых напряжений в болтах и заклепках, такая конструкция требует выполнения сверлений соединяемых элементов для фиксации болтов или заклепок, приводящих вследствие этого к увеличению массы и хрупкости конструктивного элемента. Кроме того, в процессе эксплуатации летательного аппарата могут появиться определенные проблемы, связанные с плохими креплениями.
Другое решение заключается в выполнении конструктивного элемента в виде единого металлического блока для улучшения механической прочности и устранения некоторых недостатков, связанных с наличием соединений между различными элементами. Это решение, описанное, в частности, в заявке GB 2409443, не применяется на практике вследствие его высокой себестоимости, которая вызвана количеством необходимого металла и многочисленными операциями обработки.
Впрочем, такой конструктивный элемент может иметь проблемы. связанные с искривлениями, вызванными деформациями, возникающими в металлическом блоке в процессе этапа обработки.
Изобретение предлагает такой конструктивный элемент с улучшенными характеристиками, который при этом является простым, удобным и экономичным при изготовлении.
Для этого оно предлагает конструктивный элемент летательного аппарата, размещенный на границе раздела между крылом и фюзеляжем, содержащий тонкую перегородку и профилированные элементы, окаймляющие упомянутую перегородку, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один упомянутый профилированный элемент содержит плоскую часть, расположенную без нахлеста в продолжение плоской части упомянутой перегородки и соединенную с ней сварным швом встык посредством перемешивающей сварки трением (по-английски: friction stir butt welding).
Отсутствие нахлеста в области соединения между тонкой перегородкой и периферийными профилированными элементами способствует существенному улучшению механической прочности конструктивного элемента, обеспечивая при этом лучшую передачу усилий и уменьшение искривлений.
Кроме того, отсутствие крепежных болтов и заклепок позволяет увеличить уровень безопасности вследствие устранения сдвиговых напряжений, которые ранее действовали на эти детали.
Кроме того, уменьшение количества необходимого материала приводит к заметному выигрышу в массе, порядка 5%.
В соответствии с предпочтительными признаками конструктивного элемента
упомянутый сварной шов является изогнутым;
упомянутый сварной шов является прямолинейным;
упомянутая тонкая перегородка содержит, по меньшей мере, одну сторону, на которой упомянутый сварной шов проходит непрерывно по длине, по меньшей мере, равной 95% длины упомянутой стороны;
упомянутый профилированный элемент содержит, кроме первого ребра, образующего упомянутую плоскую часть, второе ребро и третье ребро, каждое из которых идет вдоль упомянутого первого ребра напротив упомянутого сварного шва, при этом упомянутые второе ребро и третье ребро размещены с обеих сторон упомянутого первого ребра;
упомянутый профилированный элемент содержит, кроме упомянутых первого, второго и третьего ребер, четвертое ребро, размещенное напротив упомянутого первого ребра;
по меньшей мере, одно из упомянутых второго и третьего ребер упомянутого профилированного элемента содержит участок, ширина которого равномерно изменяется;
по меньшей мере, одно из упомянутых второго и третьего ребер упомянутого профилированного элемента содержит зубчатый участок, каждый зубец которого образован двумя скрепленными стержнями;
по меньшей мере, одно из упомянутых второго и третьего ребер упомянутого профилированного элемента содержит более узкий участок;
упомянутая тонкая перегородка содержит, по меньшей мере, на одной стороне участок, выступающий относительно упомянутой плоской части;
упомянутая тонкая перегородка содержит на каждой стороне одну упомянутую плоскую часть, проходящую по всей длине этой стороны;
упомянутая тонкая перегородка имеет, в целом, прямоугольную форму, и ее длина, по меньшей мере, в два раза больше ширины;
упомянутая тонкая перегородка и упомянутый профилированный элемент выполнены из одного алюминиевого сплава, содержащего литий; и/или
упомянутая тонкая перегородка и упомянутый профилированный элемент выполнены из различных алюминиевых сплавов.
В дальнейшем изобретение поясняется нижеследующим подробным описанием предпочтительного примера реализации, приведенного в качестве примера и не являющегося ограничительным, со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:
- фиг.1 изображает вид в аксонометрии самолета, на котором прерывистой линией изображен конструктивный элемент по изобретению, размещенный на границе раздела между фюзеляжем и крылом;
- фиг.2 изображает в аксонометрии конструктивный элемент кессона центроплана по изобретению;
- фиг.3 изображает вид спереди конструктивного элемента по фиг.2;
- фиг.4 изображает сечение этого конструктивного элемента в плоскости IV-IV по фиг.3;
- фиг.5 изображает сечение этого конструктивного элемента в плоскости V-V по фиг.3.
Самолет 1, изображенный на фиг.1, содержит фюзеляж 2 в целом овального сечения с утолщением в средней части, два симметричных крыла 3 и 4. Внутри фюзеляжа 2 кессон 5 центроплана позволяет обеспечить крепление крыльев 3 и 4 к фюзеляжу 2.
Кессон 5 содержит верхнюю панель 6 и нижнюю панель 7, параллельные одна другой и ориентированные горизонтально. Обе панели 6 и 7 прикреплены двумя лонжеронами - передним 8 и задним 9, параллельными и вертикальными. Кессон 5 содержит также на двух своих границах раздела с крыльями 3 и 4 два симметричных конструктивных элемента 10 и 11, при этом конструктивный элемент 10 прикреплен к крылу 3, а конструктивный элемент 11 прикреплен к крылу 4. Эти два конструктивных элемента 10 и 11 проходят вертикально между двумя панелями 6 и 7 и продольно между двумя лонжеронами - передним 8 и задним 9.
Один такой конструктивный элемент 10 будет далее описан детально со ссылками на фиг.2-5. Конструктивный элемент 10 содержит тонкую перегородку 20, выполненную из алюминиевого сплава, содержащего литий. Введение лития, плотность которого меньше плотности алюминия, дает выигрыш в массе порядка 5% при одновременном улучшении свариваемости и устойчивости к повреждениям.
Контур тонкой перегородки 20, в целом, является прямоугольным и имеет два прямолинейных участка, которые связаны двумя выпуклыми наружу участками. По периферии тонкая перегородка 20 содержит четыре плоские копланарные части 21, 22, 23 и 24, которые проходят, каждая, соответственно по всей длине соответствующей стороны.
В дальнейшем часть 21 (соответственно часть 22), размещенная вблизи верхней панели 6 (соответственно нижней панели 7), называется верхней частью 21 (соответственно нижней частью 22). Таким же образом часть 23 (соответственно часть 24), размещенная вблизи переднего лонжерона 8 (соответственно заднего лонжерона 9), называется передней частью 23 (соответственно задней частью 24).
В предпочтительном варианте осуществления изобретения эта тонкая перегородка 20 характеризуется отношением между длиной и шириной примерно 4 к 1 (см. фиг.3). Обычно длина тонкой перегородки 20 в два раза больше ширины.
Овальное отверстие 25, ориентированное горизонтально, расположено на половине высоты тонкой перегородки 20 в ее передней половине. Тонкая перегородка 20 содержит также на первой стороне 26 три металлических ребра жесткости 27, которые расположены вертикально по всей ее высоте.
Первое ребро жесткости 27 расположено вблизи передней части 23, второе ребро жесткости 27 расположено симметрично относительно первого, напротив отверстия 25. Третье ребро жесткости 27 расположено вблизи задней части 24.
Эти три ребра жесткости выступают поперечно в плоскости, в которой расположены четыре части 21, 22, 23 и 24. Наличие этих ребер жесткости 27 обеспечивает лучшую прочность плоским частям 21, 22, 23 24 и, в общем, всей тонкой перегородке 20.
Вторая сторона центральной тонкой перегородки 20 (невидимой на чертежах) имеет по периметру пять металлических рамочных опор, которые расположены вертикально с обеих сторон отверстия 25.
Конструктивный элемент 10 содержит также четыре элемента 30, 40, 50 и 60, которые размещены по четырем сторонам тонкой перегородки 20. В предпочтительном варианте осуществления эти элементы 30, 40, 50 и 60 выполнены из того же алюминиевого сплава, что и тонкая перегородка 20. Однако в зависимости от напряжений и потребностей каждого из этих элементов 30, 40, 50 и 60 они могут быть выполнены из алюминиевых сплавов, отличных от алюминиевого сплава, образующего тонкую перегородку 20. Это позволяет оптимизировать стоимость и массу конструктивного элемента 10 путем выбора для каждого из образующих его элементов наиболее подходящего материала в зависимости от напряжений и потребностей.
Первый элемент 30, который ограничивает верхнюю сторону тонкой перегородки 20, выполнен в целом профилированным в слегка изогнутом направлении и имеет поперечное сечение, которое несколько изменяется от переднего края до заднего края. Профилированный элемент 30 содержит первое плоское ребро 31, которое расположено без нахлеста в продолжение верхней части 21 и соединено с последним сварным швом 32 встык посредством перемешивающей сварки трением. Сварочный шов 32 проходит непрерывно по длине, по меньшей мере, равной 95% длины верхней стороны тонкой перегородки 20, не доходя до переднего и заднего краев.
Профилированный элемент 30 содержит также несколько выпуклые второе ребро 33 и третье ребро 34, расположенные с обеих сторон ребра 31. Эти ребра 33 и 34 берут начало от всего изогнутого края ребра 31, расположенного напротив сварочного шва 32. Четвертое плоское ребро 39 размещено в продолжение первого ребра 31.
В сечении (фиг.4) ребро 33 представляет собой отрезок, который слегка наклонен к отрезку ребра 39 и в направлении верхней обшивки крыла 3, с которой соединено ребро 33.
Отрезок ребра 34 расположен напротив отрезка ребра 33 перпендикулярно к отрезку ребра 31 и в направлении конструктивного элемента 11.
Такое относительное расположение отрезков ребер 33 и 34 остается неизменным для каждого сечения в плоскости, параллельной плоскости IV-IV.
Как можно видеть на фиг.2, ребро 33 содержит на своих первых передних двух третях первый участок 35, по существу, постоянной ширины (взятой в направлении от кессона 5 центроплана к крылу 3). Ребро 33 продолжается вторым участком 37, ширина которого увеличивается равномерно до его заднего края.
В целом, подобно ребру 33, ребро 34 содержит на своих первых двух третях первый участок 36, по существу, постоянной ширины (взятой в направлении от кессона 5 центроплана к крылу 3). Ребро 34 продолжается вторым участком 38, ширина которого увеличивается равномерно до его заднего края.
Имея постоянную ширину, взятую в направлении элемента 40 к элементу 30 и, по существу, эквивалентную ширине ребра 31, ребро 39 имеет свободный край той же кривизны, что и сварной шов 32.
Второй элемент 40, который ограничивает нижнюю сторону тонкой перегородки 20, в целом профилирован в слегка изогнутом направлении. Профилированный элемент 40 содержит первое плоское ребро 41 постоянной ширины (взятой по направлению от элемента 40 к элементу 30), которое расположено без нахлеста в продолжение нижней части 22 и связано с ней изогнутым сварным швом 42 встык посредством перемешивающей сварки трением. Сварной шов 42 проходит непрерывно по длине, по меньшей мере, равной 95% длины нижней стороны тонкой перегородки 20, при этом он с обеих сторон не доходит до ее переднего и заднего краев.
Профилированный элемент 40 содержит также выпуклые второе ребро 43 и третье ребро 44 с обеих сторон первого ребра 41. Эти ребра 43 и 44 берут начало вдоль изогнутого края ребра 41, размещенного напротив сварного шва 42.
В сечении (см. фиг.4) ребро 43 представляет собой отрезок, который слегка наклонен к отрезку ребра 41 в направлении края крыла 3.
Отрезок ребра 44 расположен напротив отрезка ребра 43 перпендикулярно к отрезку ребра 41 и в направлении конструктивного элемента 11.
Такое относительное расположение отрезков ребер 43 и 44 остается неизменным в каждом сечении, взятом в плоскости, параллельной плоскости IV-IV.
Как можно видеть на фиг.2, ребро 43 содержит два зубчатых участка, передний 45 и задний 46. Каждый зубец 47, имеющий М-образный контур, образован двумя идентичными скрепленными стержнями. Передний 45 и задний 46 участки разделены центральным участком 48, имеющим, в целом, свободный прямолинейный край, разделенный в первой и второй третях своей длины парой пилообразных зубьев.
В целом, подобно ребру 43, ребро 44, невидимое на фиг.2, содержит также два зубчатых участка, передний и задний, каждый зубец которого имеет М-образный контур, образованный двумя идентичными скрепленными стержнями. Эти зубчатые участки облегчают крепление конструктивного элемента на других конструктивных частях летательного аппарата (кессон центроплана и крыла).
Третий элемент 50, который ограничивает переднюю сторону тонкой перегородки 20, является профилированным в прямолинейном направлении. Профилированный элемент 50 содержит первое плоское ребро 51 постоянной ширины (взятой по направлению от элемента 50 к элементу 60), которое расположено без нахлеста в продолжение передней части 23 и связано с ней прямолинейным сварным швом 52 встык посредством перемешивающей сварки трением. Сварной шов 52 проходит непрерывно по длине, по меньшей мере, равной 95% длины передней стороны тонкой перегородки 20, не доходя до ее верхнего и нижнего краев.
Профилированный элемент 50 содержит также второе ребро 53 и третье ребро 54, размещенные с обеих сторон первого ребра 51. Эти ребра 53, 54 берут начало по всему прямолинейному краю ребра 51, расположенного напротив сварного шва 52.
В сечении (см. фиг.5) ребра 53 и 54 представляют собой сильно расширяющиеся, обращенные к тонкой перегородке 20 V-образные отрезки, вершины которых размещены в месте соединения трех отрезков ребер 51, 53 и 54.
Отрезок ребра 53 проходит в направлении к передней части крыла 3, с которым соединено ребро 53.
Отрезок ребра 54 проходит в направлении переднего лонжерона 8 кессона 5 центроплана, с которым соединено ребро 54.
Такое относительное расположение отрезков ребер 53 и 54 остается неизменным для каждого сечения, взятого в плоскости, параллельной плоскости V-V.
Как можно видеть на фиг.2, ребро 53 содержит вырез, ограничивающий более узкий центральный участок 55, который занимает примерно две трети ребра 53 и имеет, в целом, прямолинейный профиль, параллельный сварному шву 52.
В целом, подобно ребру 53 ребро 54 содержит также более узкий центральный участок 56, который занимает примерно две трети ребра 54 и имеет, в целом, прямолинейный профиль, параллельный сварному шву 52.
Четвертый элемент 60, который ограничивает заднюю сторону тонкой перегородки 20, является профилированным в прямолинейном направлении. Профилированный элемент 60 содержит первое плоское ребро 61 постоянной ширины (взятой в направлении от элемента 50 к элементу 60), которое расположено без нахлеста в продолжение задней части 24 и связано с последней прямолинейным сварным швом 62 встык посредством перемешивающей сварки трением. Сварной шов 62 проходит непрерывно по длине, по меньшей мере, равной 95% длины задней стороны тонкой перегородки 20, не доходя до верхнего и нижнего краев.
Профилированный элемент 60 содержит также плоские второе ребро 63 и третье ребро 64, расположенные с обеих сторон первого ребра 61. Эти ребра 63 и 64 берут начало по всему прямолинейному краю ребра 61, расположенного напротив сварного шва 62.
В сечении (см. фиг.5) ребра 63 и 64 представляют собой сильно расширяющиеся обращенные к тонкой перегородке 20 V-образные отрезки, вершины которых размещены в месте соединения трех отрезков ребер 61, 63 и 64.
Отрезок ребра 63 проходит в направлении задней части крыла 3, которое соединено с ребром 63.
Отрезок ребра 64 проходит в направлении заднего лонжерона 9 кессона 5 центроплана, с которым соединено ребро 64.
Такое относительное расположение отрезков ребер 63 и 64 остается неизменным для каждого сечения, взятого в плоскости, параллельной плоскости V-V.
Как можно видеть на фиг.2, ребро 63 содержит вырезы, ограничивающие более узкий центральный участок 65, который занимает две трети ребра 63 и имеет неравномерный профиль.
Этот профиль содержит первый верхний прямолинейный и параллельный сварному шву 62 участок, который продолжается вторым участком в форме пилообразных зубьев.
В целом, подобно ребру 63 ребро 64 (невидимое на фиг.2) также содержит более узкий центральный участок, который занимает две трети ребра 64 и имеет неравномерный профиль, подобный профилю вырезанной части 65.
Предпочтительно изогнутые сварные швы 32 и 42 и прямолинейные сварные швы 52 и 62 следуют (или повторяют) по контуру тонкой перегородки 20. В данном случае эти четыре шва 32, 42, 52 и 62 не соединяются, однако, в углах тонкой перегородки 20.
Для изготовления такого конструктивного элемента 10 прежде всего позиционируют каждый из четырех профилированных элементов 30, 40, 50 и 60 вокруг тонкой перегородки 20 таким образом, чтобы ребро 31 (соответственно 41, 51 и 61) профилированного элемента 30 (соответственно 40, 50 и 60) находилось в той же плоскости и размещалось встык с плоской частью 21 (соответственно 22, 23 и 24) тонкой перегородки 20, образуя, таким образом, линию соединения.
Сваривают вместе посредством перемешивающей сварки трением каждый профилированный элемент 30, 40, 50 и 60 с тонкой перегородкой 20 вдоль линии соответствующего соединения для пластификации металла в зоне сварки.
Замена операций соединения болтами и/или заклепками простой операцией сварки упрощает способ изготовления конструктивного элемента 10 и обеспечивает существенное уменьшение затрат и цикла производства.
В не представленном варианте один или несколько элементов, таких как 30, 40, 50 и 60, профилированы различным образом, например, в прямолинейном направлении со сварными швами, такими как 32, 42, 52 и 62, которые также являются прямолинейными.
В другом, не представленном варианте конструктивный элемент 10 содержит различное количество профилированных элементов по периферии тонкой перегородки 20 и/или элементов, имеющих различные формы и контуры. Например:
конструктивный элемент 10 содержит только два профилированных элемента - верхний, такой как 30, и нижний, такой как 40, или же два профилированных элемента - передний, такой как 50, и задний, такой как 60; и/или
элемент 10 содержит множество профилированных элементов вдоль одной и той же стороны тонкой перегородки 20, например, размещенных с равномерными интервалами вдоль верхней и нижней сторон и содержащих, каждый, плоские второе ребро и третье ребро, расположенные в одной и той же плоскости, поперечной плоскости плоской части тонкой перегородки 20.
В другом, не представленном варианте тонкая перегородка 20 заменена перегородкой, имеющей другую конфигурацию. Например:
тонкая перегородка, такая как 20, содержит другое количество ребер жесткости, таких как 27, и/или рамочных опор, размещенных также по-иному; и/или
тонкая перегородка, такая как 20, выполнена сплошной и не имеет никакого отверстия, такого как 25.
Claims (15)
1. Конструктивный элемент летательного аппарата (1), размещенный на границе раздела между крылом (3) и фюзеляжем (2) упомянутого летательного аппарата (1), содержащий тонкую перегородку (20) и профилированные элементы (30, 40, 50, 60), окаймляющие упомянутую тонкую перегородку (20), отличающийся тем, что упомянутый конструктивный элемент является частью кессона (5) центроплана упомянутого летательного аппарата (1), причем упомянутый кессон (5) расположен внутри упомянутого фюзеляжа (2), и тем, что, по меньшей мере, один профилированный элемент (30, 40, 50, 60) содержит плоскую часть (31, 41, 51, 61), расположенную без нахлеста в продолжение плоской части (21, 22, 23, 24) упомянутой тонкой перегородки (20) и соединенную с ней сварным швом (32, 42, 52, 62) встык посредством перемешивающей сварки трением.
2. Элемент по п.1, отличающийся тем, что упомянутый сварной шов (32, 42) является изогнутым.
3. Элемент по п.1, отличающийся тем, что упомянутый сварной шов (52, 62) является прямолинейным.
4. Элемент по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что упомянутая тонкая перегородка (20) содержит, по меньшей мере, одну сторону, на которой упомянутый сварной шов (32, 42, 52, 62) проходит непрерывно по длине, по меньшей мере, равной 95% длины упомянутой стороны.
5. Элемент по п.1, отличающийся тем, что упомянутый профильный элемент (30, 40, 50, 60) содержит, кроме первого ребра (31, 41, 51, 61), образующего упомянутую плоскую часть, второе ребро (33, 43, 53, 63) и третье ребро (34, 44, 54, 64), каждое из которых идет вдоль упомянутого первого ребра (31, 41, 51, 61) напротив упомянутого сварного шва (32, 42, 52, 62), причем упомянутые второе ребро (33, 43, 53, 63) и третье ребро (34, 44, 54, 64) размещены с обеих сторон упомянутого первого ребра.
6. Элемент по п.5, отличающийся тем, что упомянутый профилированный элемент (30) содержит кроме упомянутых первого, второго и третьего ребер (31, 33, 34), четвертое ребро (39), размещенное напротив упомянутого первого ребра (31).
7. Элемент по одному из пп.5 или 6, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одно из упомянутых второго и третьего ребер (33, 34) упомянутого профилированного элемента (30) содержит участок (37, 38), ширина которого равномерно изменяется.
8. Элемент по одному из пп.5 или 6, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одно из упомянутых второго и третьего ребер (43, 44) упомянутого профилированного элемента (40) содержит зубчатый участок (45, 46), каждый зубец (47) которого образован двумя скрепленными стержнями.
9. Элемент по одному из пп.5 или 6, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одно из упомянутых второго и третьего ребер (53, 63, 54, 64) упомянутого профилированного элемента (50, 60) содержит более узкий участок (55, 56, 65).
10. Элемент по одному из пп.1 или 5, отличающийся тем, что упомянутая тонкая перегородка (20) содержит, по меньшей мере, на одной стороне участок (27), выступающий относительно упомянутой плоской части (21-24).
11. Элемент по одному из пп.1 или 5, отличающийся тем, что упомянутая тонкая перегородка (20) содержит на каждой стороне одну упомянутую плоскую часть (21-24), проходящую по всей длине этой стороны.
12. Элемент по одному из пп.1 или 5, отличающийся тем, что упомянутая тонкая перегородка (20) имеет, в целом, прямоугольную форму, и ее длина, по меньшей мере, в два раза больше ширины.
13. Элемент по одному из пп.1 или 5, отличающийся тем, что упомянутая тонкая перегородка (20) и упомянутый профилированный элемент выполнены из одного алюминиевого сплава, содержащего литий.
14. Элемент по п.1, отличающийся тем, что упомянутая тонкая перегородка (20) и упомянутый профилированный элемент выполнены из различных алюминиевых сплавов.
15. Элемент по одному из пп.2 и 3, отличающийся тем, что упомянутый профильный элемент (30, 40, 50, 60) содержит, кроме первого ребра (31, 41, 51, 61), образующего упомянутую плоскую часть, второе ребро (33, 43, 53, 63) и третье ребро (34, 44, 54, 64), каждое из которых идет вдоль упомянутого первого ребра (31, 41, 51, 61) напротив упомянутого сварного шва (32, 42, 52, 62), причем упомянутые второе ребро (33, 43, 53, 63) и третье ребро (34, 44, 54, 64) размещены с обеих сторон упомянутого первого ребра.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0755228A FR2916417B1 (fr) | 2007-05-23 | 2007-05-23 | Element structural d'aeronef situe a l'interface entre une aile et le fuselage |
| FR0755228 | 2007-05-23 | ||
| PCT/FR2008/000662 WO2008152248A2 (fr) | 2007-05-23 | 2008-05-13 | Élément structural d'aéronef situé à l'interface entre une aile et le fuselage |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009147734A RU2009147734A (ru) | 2011-06-27 |
| RU2478519C2 true RU2478519C2 (ru) | 2013-04-10 |
Family
ID=38754582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009147734/11A RU2478519C2 (ru) | 2007-05-23 | 2008-05-13 | Конструктивный элемент летательного аппарата, размещенный на границе раздела между крылом и фюзеляжем |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8720823B2 (ru) |
| EP (1) | EP2178746B1 (ru) |
| JP (1) | JP5373773B2 (ru) |
| KR (1) | KR20100068231A (ru) |
| CN (1) | CN101687541B (ru) |
| BR (1) | BRPI0810287A2 (ru) |
| CA (1) | CA2687437C (ru) |
| FR (1) | FR2916417B1 (ru) |
| RU (1) | RU2478519C2 (ru) |
| WO (1) | WO2008152248A2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2621925C1 (ru) * | 2016-01-28 | 2017-06-08 | Публичное акционерное Общество "Таганрогский авиационный научно-технический комплекс им. Г.М. Бериева" (ПАО "ТАНТК им. Г.М. Бериева") | Стык консоли крыла с центропланом самолета |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2916417B1 (fr) * | 2007-05-23 | 2009-07-24 | Airbus France Sas | Element structural d'aeronef situe a l'interface entre une aile et le fuselage |
| ES2351823B1 (es) | 2007-12-21 | 2011-12-05 | Airbus Operations, S.L. | Estructura sustentadora para aeronaves. |
| ES2392617B1 (es) * | 2010-01-15 | 2013-11-21 | Airbus Operations S.L. | Disposición de unión de los cajones laterales de un estabilizador horizontal de cola con un cajón central tubular y procedimiento de fabricación de dicho cajón. |
| ES2372849B1 (es) * | 2010-03-25 | 2012-12-13 | Airbus Operations, S.L. | Estructura de unión de cajones de torsión en una aeronave mediante un herraje triforme de materiales compuestos no metálicos. |
| GB201009922D0 (en) * | 2010-06-14 | 2010-07-21 | Airbus Uk Ltd | Aircraft wing box joint |
| FR2972997B1 (fr) | 2011-03-25 | 2013-05-10 | Airbus Operations Sas | Raccordement d'un fuselage a une voilure d'aeronef |
| GB201110973D0 (en) * | 2011-06-28 | 2011-08-10 | Airbus Operations Ltd | Bracket |
| FR2991228B1 (fr) | 2012-05-29 | 2015-03-06 | Airbus Operations Sas | Procede et dispositif de realisation d'un panneau composite auto-raidi |
| US10118686B2 (en) * | 2012-09-27 | 2018-11-06 | The Boeing Company | Wing root insert system for an aircraft family |
| GB201217801D0 (en) | 2012-10-05 | 2012-11-14 | Airbus Operations Ltd | An aircraft structure |
| US9315254B2 (en) * | 2013-10-11 | 2016-04-19 | The Boeing Company | Joint assembly and method of assembling same |
| FR3040684A1 (fr) * | 2015-09-04 | 2017-03-10 | Airbus Operations Sas | Nervure simplifiee pour caisson central de voilure d'aeronef. |
| US10479474B2 (en) | 2016-07-14 | 2019-11-19 | The Boeing Company | Friction stir welded wingtip torque box |
| FR3074143A1 (fr) * | 2017-11-29 | 2019-05-31 | Airbus Operations | Nervure de jonction voilure-caisson de voilure pour aeronef et procede de fabrication d'un aeronef au moyen d'une telle nervure |
| US11358703B2 (en) * | 2020-03-18 | 2022-06-14 | The Boeing Company | Monolithic wing to side body upper chord assembly for aircraft |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2210163A (en) * | 1938-03-07 | 1940-08-06 | Ryan Aeronautical Co | Airplane wing and wing spar |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2116953A (en) * | 1934-09-07 | 1938-05-10 | Sambraus Adolf | Airplane structure |
| US2318909A (en) * | 1940-10-02 | 1943-05-11 | Bell Aircraft Corp | Wing construction |
| US2367750A (en) * | 1941-01-17 | 1945-01-23 | Central Aircraft Corp | Aircraft construction |
| US2396625A (en) * | 1941-03-26 | 1946-03-12 | Budd Edward G Mfg Co | Aircraft structure |
| US2618448A (en) * | 1941-12-12 | 1952-11-18 | Robert Roger Aime | Structure for airplane wings |
| US2393081A (en) * | 1943-06-28 | 1946-01-15 | Budd Edward G Mfg Co | Joint construction |
| FR1523404A (fr) * | 1967-03-22 | 1968-05-03 | Sud Aviation | Perfectionnement aux raccordements entre fuselage et voilure d'un aérodyne |
| US5297760A (en) * | 1992-08-21 | 1994-03-29 | Mcdonnell Douglas Corporation | Aircraft skin lap splice |
| CN1204288A (zh) * | 1995-12-15 | 1999-01-06 | 波音公司 | 多用途通用机体基本结构的飞机 |
| US7509740B2 (en) * | 2001-11-13 | 2009-03-31 | The Boeing Company | Method of manufacturing a wing |
| CN1089049C (zh) * | 1996-03-22 | 2002-08-14 | 波音公司 | 飞机翼梁,装配飞机翼梁的方法和翼弦定位工具 |
| GB9713209D0 (en) * | 1997-06-20 | 1997-08-27 | British Aerospace | Friction welding metal components |
| US6116539A (en) * | 1999-03-19 | 2000-09-12 | Williams International Co. L.L.C. | Aeroelastically stable forward swept wing |
| US6398883B1 (en) * | 2000-06-07 | 2002-06-04 | The Boeing Company | Friction stir grain refinement of structural members |
| US20030226935A1 (en) * | 2001-11-02 | 2003-12-11 | Garratt Matthew D. | Structural members having improved resistance to fatigue crack growth |
| GB2409443A (en) * | 2003-12-23 | 2005-06-29 | Airbus Uk Ltd | Rib for an aircraft and the manufacture thereof |
| EP1799391B8 (fr) * | 2004-09-14 | 2009-08-12 | Alcan Rhenalu | Element de structure soude comprenant au moins deux parties en alliages d'aluminium presentant un etat metallurgique different, procede de fabrication d'un tel element |
| CA2529108C (en) * | 2004-12-07 | 2012-10-30 | Airbus Deutschland Gmbh | Airplane wing, method for manufacturing an airplane wing and use of a welding process for welding a wing spar |
| FR2894859A1 (fr) * | 2005-12-16 | 2007-06-22 | Alcan Rhenalu Sa | Longeron de voilure soude et son procede de fabrication |
| GB0606079D0 (en) * | 2006-03-27 | 2006-05-03 | Airbus Uk Ltd | Aircraft component |
| FR2916417B1 (fr) * | 2007-05-23 | 2009-07-24 | Airbus France Sas | Element structural d'aeronef situe a l'interface entre une aile et le fuselage |
| CN102112263B (zh) * | 2008-07-07 | 2014-07-16 | 肯联铝业瑞士有限公司 | 一种接合铝和钛的熔焊方法 |
-
2007
- 2007-05-23 FR FR0755228A patent/FR2916417B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2008
- 2008-05-13 CN CN2008800169366A patent/CN101687541B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2008-05-13 RU RU2009147734/11A patent/RU2478519C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2008-05-13 BR BRPI0810287-2A2A patent/BRPI0810287A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2008-05-13 EP EP08805566A patent/EP2178746B1/fr active Active
- 2008-05-13 JP JP2010508874A patent/JP5373773B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2008-05-13 KR KR1020097026309A patent/KR20100068231A/ko not_active Ceased
- 2008-05-13 CA CA2687437A patent/CA2687437C/en not_active Expired - Fee Related
- 2008-05-13 US US12/601,170 patent/US8720823B2/en active Active
- 2008-05-13 WO PCT/FR2008/000662 patent/WO2008152248A2/fr not_active Ceased
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2210163A (en) * | 1938-03-07 | 1940-08-06 | Ryan Aeronautical Co | Airplane wing and wing spar |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| NIU MICHAEL C.Y. "Airframe structural design". HONG KONG: CONMILIT PRESS LTD, 2nd printing, 01.1989, стр.283, 284; ISBN 962-7128-04-Х. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2621925C1 (ru) * | 2016-01-28 | 2017-06-08 | Публичное акционерное Общество "Таганрогский авиационный научно-технический комплекс им. Г.М. Бериева" (ПАО "ТАНТК им. Г.М. Бериева") | Стык консоли крыла с центропланом самолета |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101687541B (zh) | 2013-02-13 |
| WO2008152248A3 (fr) | 2009-02-12 |
| WO2008152248A8 (fr) | 2010-04-22 |
| FR2916417A1 (fr) | 2008-11-28 |
| US8720823B2 (en) | 2014-05-13 |
| WO2008152248A2 (fr) | 2008-12-18 |
| US20100170986A1 (en) | 2010-07-08 |
| CA2687437C (en) | 2015-12-08 |
| JP2010527832A (ja) | 2010-08-19 |
| KR20100068231A (ko) | 2010-06-22 |
| BRPI0810287A2 (pt) | 2014-12-30 |
| CN101687541A (zh) | 2010-03-31 |
| CA2687437A1 (en) | 2008-12-18 |
| EP2178746B1 (fr) | 2012-09-05 |
| FR2916417B1 (fr) | 2009-07-24 |
| RU2009147734A (ru) | 2011-06-27 |
| JP5373773B2 (ja) | 2013-12-18 |
| EP2178746A2 (fr) | 2010-04-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2478519C2 (ru) | Конструктивный элемент летательного аппарата, размещенный на границе раздела между крылом и фюзеляжем | |
| EP2280864B1 (en) | Aircraft fuselage structural components and methods of making same | |
| US9957036B2 (en) | Aircraft structure | |
| JP2009190574A (ja) | 飛行機の翼構造 | |
| US8356772B2 (en) | Lightweight structure | |
| JP2003500278A (ja) | 金属材料製の殻構造体 | |
| CN108622368A (zh) | 飞机机翼、空间框架及制造飞机的方法 | |
| US7316372B2 (en) | Fuselage spar for aircraft and central sparbox provided with such a spar | |
| US2116953A (en) | Airplane structure | |
| US2395205A (en) | Aircraft structure | |
| US20180021880A1 (en) | Method of manufacturing a multi-alloy aerospace component | |
| US2882974A (en) | Propeller blade | |
| CN218317254U (zh) | 一种机头气密框加筋腹板整体结构 | |
| JP4440832B2 (ja) | 鉄道車両の構体骨構造 | |
| CN115009503B (zh) | 一种机头气密框加筋腹板整体结构 | |
| CN108116653B (zh) | 飞行器组件 | |
| CN111891230A (zh) | 一种车身b柱与下车体门槛梁的连接结构 | |
| US7392928B2 (en) | Welding process for large structures | |
| CN117864383A (zh) | 一种飞机舵面结构 | |
| CN212667518U (zh) | 一种车身b柱与下车体门槛梁的连接结构 | |
| RU2841788C1 (ru) | Поперечный силовой набор кессона крыла самолета | |
| US1967901A (en) | Airplane rudder structure | |
| JP7361331B2 (ja) | 継手構造及び構体、並びに構造体 | |
| RU2812500C1 (ru) | Центральная часть фюзеляжа и бимс в отсеке фюзеляжа | |
| US2383935A (en) | Aircraft or like hollow body with external reinforcement therefor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180514 |