RU2268196C1 - Wing-and-fuselage joint - Google Patents
Wing-and-fuselage joint Download PDFInfo
- Publication number
- RU2268196C1 RU2268196C1 RU2004127299/11A RU2004127299A RU2268196C1 RU 2268196 C1 RU2268196 C1 RU 2268196C1 RU 2004127299/11 A RU2004127299/11 A RU 2004127299/11A RU 2004127299 A RU2004127299 A RU 2004127299A RU 2268196 C1 RU2268196 C1 RU 2268196C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuselage
- wing
- frames
- panels
- connection
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области авиационной техники, в частности к конструкции соединения среднерасположенного по высоте кессонного или моноблочного крыла с фюзеляжем.The invention relates to the field of aeronautical engineering, in particular, to the construction of the connection of the mid-height coffer or monoblock wing with the fuselage.
Соединение крыла и фюзеляжа является одной из самых нагруженных зон конструкции планера, в которой происходит передача больших по величине усилий с крыла на силовые элементы фюзеляжа.The connection of the wing and the fuselage is one of the most loaded areas of the airframe structure, in which large-scale forces are transferred from the wing to the power elements of the fuselage.
Известна конструкция соединения крыла и фюзеляжа, в которой кессон крыла ограничен бортом фюзеляжа, силовые шпангоуты фюзеляжа соединены с лонжеронами крыла, а панели обшивки фюзеляжа - с панелями кессона крыла (Michael C.Y. Niu. Airframe Structural Design. Hong Kong: Conmilit Press LTD, 1988, fig.11.5.1 (c); Итоги науки и техники. Авиастроение. Т.2, ч. П.М.: ВИНИТИ. 1976 г., рис.132).A known wing-fuselage connection design in which the wing box is bounded by the side of the fuselage, the power frames of the fuselage are connected to the wing spars, and the fuselage skin panels are connected to the wing box panels (Michael CY Niu. Airframe Structural Design. Hong Kong: Conmilit Press LTD, 1988, fig.11.5.1 (c); Results of science and technology. Aircraft industry. Vol. 2, p. P.M .: VINITI. 1976, fig. 132).
Недостатками известной конструкции являются:The disadvantages of the known design are:
- наличие поперечного стыка крыла с фюзеляжем в сильно нагруженной зоне около борта фюзеляжа, что приводит к снижению ресурса и увеличению массы конструкции;- the presence of a transverse junction of the wing with the fuselage in a heavily loaded area near the side of the fuselage, which leads to a decrease in resource and an increase in the mass of the structure;
- передача нагрузок с крыла на фюзеляж эффективна лишь для самолетов интегральной схемы. При достаточно большом по сравнению со строительной высотой крыла вертикальном размере сечения фюзеляжа боковые панели фюзеляжа и панели крыла расположены под углом, близким к прямому. Их взаимодействие при передаче нормальных сил, действующих в панелях крыла, неэффективно;- the transfer of loads from the wing to the fuselage is effective only for integrated circuit aircraft. If the vertical fuselage cross section is large enough compared to the wing height, the side panels of the fuselage and the wing panels are at an angle close to the straight line. Their interaction in the transfer of normal forces acting in the wing panels is inefficient;
- в сильно нагруженных панелях фюзеляжа сложно выполнить вырезы для размещения основных опор шасси либо вспомогательной силовой установки, либо элементов других систем.- in heavily loaded fuselage panels, it is difficult to make cutouts to accommodate the main landing gear of the chassis or auxiliary power unit, or elements of other systems.
Известна конструкция соединения крыла и фюзеляжа, в которой кессон каждого полукрыла, пересекая боковые панели обшивки фюзеляжа, продолжен внутрь фюзеляжа на расстояние, ограниченное размером функционального отсека фюзеляжа, все шпангоуты фюзеляжа, расположенные на участке кессона крыла, выполнены силовыми, строительные высоты их боковин также ограничены размером функционального отсека фюзеляжа, а верхние и нижние панели обшивки кессона каждого полукрыла соединены внутри фюзеляжа со стенками боковин силовых шпангоутов непрерывными или многоточечными швами (Патент 2154003 (РФ). Соединение крыла и фюзеляжа /Самарский госуд. аэрокосмический ун-т им. С.П.Королева; Козлов Д.М., Майнсков В.Н.).There is a known wing-fuselage connection design in which the caisson of each half-wing, crossing the side panels of the fuselage skin, is extended inside the fuselage by a distance limited by the size of the functional compartment of the fuselage, all fuselage frames located on the wing caisson section are made power, the construction heights of their sidewalls are also limited the size of the functional compartment of the fuselage, and the upper and lower panels of the casing of the caisson of each half wing are connected inside the fuselage with the walls of the sidewalls of the power frames or multipoint seams (Patent 2154003 (RF). Connection of the wing and fuselage / Samara State Aerospace University named after SP Korolev; Kozlov DM, Maynskov VN).
Недостатками известной конструкции являются:The disadvantages of the known design are:
- сравнительно длинный путь передачи усилий с панелей крыла на уравновешивание в верхнем и нижнем сводах силовых шпангоутов фюзеляжа;- a relatively long way of transferring forces from the wing panels to balance in the upper and lower arches of the power frames of the fuselage;
- большое число силовых шпангоутов и интенсивное нагружение их боковин по всей высоте;- a large number of power frames and intensive loading of their sidewalls over the entire height;
- в связи с этим наличие резервов для снижения массы конструкции стыка крыла и фюзеляжа;- in this regard, the availability of reserves to reduce the mass of the structure of the junction of the wing and fuselage;
- теоретически меньшая по сравнению с известными конструкциями жесткость крыла, сочлененного с фюзеляжем;- theoretically lower stiffness of the wing articulated with the fuselage in comparison with the known structures;
- вследствие большого числа силовых шпангоутов сложно выполнить вырезы для размещения основных опор шасси либо вспомогательной силовой установки, либо элементов других систем.- due to the large number of power frames, it is difficult to make cutouts to accommodate the main landing gear of the chassis or auxiliary power unit, or elements of other systems.
Известна конструкция, выбранная в качестве прототипа, в которой кессонная часть крыла не прерывается внутри фюзеляжа (Michael С.Y. Niu. Airframe Structural Design. Hong Kong: Conmilit Press LTD, 1988, p.406, fig.11.5.1 (d)). Соединение крыла с фюзеляжем осуществляется путем крепления каждого лонжерона крыла к соответствующему силовому шпангоуту фюзеляжа.A known design is chosen as a prototype in which the coffer portion of the wing does not interrupt inside the fuselage (Michael C.Y. Niu. Airframe Structural Design. Hong Kong: Conmilit Press LTD, 1988, p. 406, fig. 11.5.1 (d) ) The wing is connected to the fuselage by attaching each wing spar to the corresponding power frame of the fuselage.
Недостатками известной конструкции являются:The disadvantages of the known design are:
- резкое ухудшение компоновочных характеристик фюзеляжа, практически исключающее использование схемы среднеплан для пассажирских и транспортных самолетов (Авиация. Энциклопедия. М.: Большая российская энциклопедия. 1994 г., с.357);- a sharp deterioration in the layout characteristics of the fuselage, virtually eliminating the use of the mid-plane scheme for passenger and transport aircraft (Aviation. Encyclopedia. M: Big Russian Encyclopedia. 1994, p. 357);
- высокая интенсивность усилий в зоне соединения;- high intensity of effort in the connection zone;
- снижение ресурса конструкции в зоне соединения;- reducing the resource of the structure in the connection zone;
- наличие слабонагруженных стенок лонжеронов на участке между бортами фюзеляжа;- the presence of lightly loaded side member walls in the area between the sides of the fuselage;
- повышенная масса конструкции.- increased weight of the structure.
Поставлена задача разработать такое соединение кессонного или моноблочного крыла и фюзеляжа в схеме среднеплан, которое обеспечит повышение эффективности самолета за счет улучшения компоновочных характеристик, устранения слабонагруженных стенок лонжеронов и уменьшения усилий в панелях кессона на участке между бортами фюзеляжа путем увеличения расстояния между панелями, снижения за счет этого массы и повышения жесткости конструкции.The task is to develop such a combination of the caisson or monoblock wing and the fuselage in the mid-plane scheme, which will increase the efficiency of the aircraft by improving the layout characteristics, eliminating lightly loaded side member walls and reducing forces in the caisson panels in the area between the sides of the fuselage by increasing the distance between the panels, reducing due to this mass and increase the rigidity of the structure.
Поставленная задача решается за счет того, что в соединении крыла и фюзеляжа, осуществляемом креплением кессона крыла к силовым шпангоутам фюзеляжа, согласно изобретению пояса лонжеронов и силовые панели кессонов каждого полукрыла, пересекая с переломом по борту в вертикальной плоскости боковые панели обшивки фюзеляжа, продолжены внутри фюзеляжа и замкнуты по верхней и нижней границам функционального отсека фюзеляжа, не нарушая поперечное сечение отсека. Шпангоуты фюзеляжа, соединенные с лонжеронами крыла, выполнены силовыми; боковины силовых шпангоутов ограничены шириной функционального отсека фюзеляжа и соединены с верхней и нижней панелями обшивки кессона каждого полукрыла непрерывными или многоточечными швами. Все промежуточные шпангоуты, расположенные на участке кессона крыла, выполнены рядовыми.The problem is solved due to the fact that in the connection of the wing and the fuselage, carried out by attaching the wing box to the power frames of the fuselage, according to the invention, the side members belt and power panels of the caissons of each half wing, crossing the side panels of the fuselage skin intersecting with a fracture along the side in the vertical plane, are continued inside the fuselage and closed along the upper and lower boundaries of the functional compartment of the fuselage, without violating the cross section of the compartment. The fuselage frames connected to the wing spars are made power; the sides of the power frames are limited by the width of the functional compartment of the fuselage and are connected to the upper and lower panels of the casing of each half wing with continuous or multipoint seams. All intermediate frames located on the section of the wing box, made ordinary.
Соединение осуществляет передачу больших нормальных сил с правого и левого полукрыльев на самоуравновешивание меньшими по сравнению с прототипом усилиями: с поясов лонжеронов - через силовые шпангоуты фюзеляжа, а с панелей кессонов - по верхней и нижней границам функционального отсека фюзеляжа, обеспечивая меньшую массу и большую жесткость конструкции. Функциональный отсек фюзеляжа остается свободным от элементов конструкции крыла. Кроме того, участки обшивки и промежуточных шпангоутов фюзеляжа под и над наклонными панелями кессонов правого и левого полукрыльев оказываются сравнительно слабонагруженными усилиями от крыла и позволяют использовать эти зоны фюзеляжа для размещения основных опор шасси, вспомогательной силовой установки или элементов других систем.The connection transfers large normal forces from the right and left half wings to self-balancing with lesser efforts as compared to the prototype: from the side member belts - through the power frames of the fuselage, and from the caisson panels - along the upper and lower borders of the functional compartment of the fuselage, providing less weight and greater structural rigidity . The functional compartment of the fuselage remains free of wing structure elements. In addition, the sections of the fuselage skin and intermediate frames under and above the inclined panels of the caissons of the right and left half wings are relatively lightly loaded forces from the wing and allow the use of these fuselage zones to accommodate the main landing gear, auxiliary power unit or elements of other systems.
Таким образом, заявляемый способ соединения крыла и фюзеляжа соответствует критерию изобретения "новизна".Thus, the claimed method of connecting the wing and the fuselage meets the criteria of the invention of "novelty."
Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими защищенными патентами техническими решениями в данной области техники, не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "изобретательский уровень".Comparison of the claimed solutions not only with the prototype, but also with other technical solutions protected by patents in the given technical field, did not allow revealing in them the features that distinguish the claimed solution from the prototype, which allows us to conclude that the criterion is “inventive step”.
Изобретение поясняется чертежами, гдеThe invention is illustrated by drawings, where
на фиг.1 представлено поперечное сечение центральной части планера самолета,figure 1 presents a cross section of the Central part of the glider of the aircraft,
на фиг.2 представлено сечение А-А,figure 2 presents a section aa,
на фиг.3 представлено сечение Б-Б.figure 3 presents a section bB.
Пояса лонжеронов и панели кессона 1 каждого полукрыла продолжены внутрь фюзеляжа с переломом по его борту в вертикальной плоскости. На участках боковин фюзеляжа, ограниченных шириной функционального отсека 2, пояса лонжеронов и панели выведены на верхнюю и нижнюю границы отсека. Шпангоуты 3 фюзеляжа, соединенные с лонжеронами крыла 4, выполнены силовыми. Промежуточные шпангоуты 5, расположенные на участке кессона 1, выполнены рядовыми. Кессон 1 каждого полукрыла имеет бортовую нервюру 6 и заканчивается на границе функционального отсека продольной стенкой 7 фюзеляжа. Соединение поясов лонжеронов со стенками шпангоутов 3 осуществлено непрерывными или многоточечными швами. На фиг.1-3 основные силовые элементы соединения показаны жирными линиями.The side member belts and the
Заявляемое для признания изобретением соединение крыла с фюзеляжем обеспечивает новый технический эффект, заключающийся:The inventive connection of the wing with the fuselage provides a new technical effect, namely:
- в лучшем использовании внутреннего объема фюзеляжа в схеме среднеплан за счет удаления центральной части кессона центроплана из объема, занимаемого функциональным отсеком фюзеляжа, и уменьшения числа силовых шпангоутов в зоне соединения;- in the best use of the internal volume of the fuselage in the midplane scheme by removing the center part of the center section box from the volume occupied by the functional compartment of the fuselage and reducing the number of power frames in the connection zone;
- в расширении возможностей для выбора рационального размещения крыла по высоте фюзеляжа;- in expanding the possibilities for choosing the rational placement of the wing along the fuselage height;
- в снижении массы конструкции за счет уменьшения усилий, действующих в поясах лонжеронов и панелях кессона на участке между бортами фюзеляжа, вследствие более полного использования его строительной высоты, а также исключения слабонагруженных стенок лонжеронов на участке, занятом функциональным отсеком;- to reduce the weight of the structure by reducing the forces acting in the side members belts and caisson panels in the section between the sides of the fuselage, due to the more complete use of its building height, as well as the exclusion of lightly loaded side member walls in the section occupied by the functional compartment;
- в повышении жесткости соединения за счет увеличения расстояния между верхними и нижними панелями кессона в зоне соединения.- to increase the rigidity of the connection by increasing the distance between the upper and lower panels of the caisson in the connection zone.
Наибольший эффект от использования заявляемого решения может быть достигнут для летательных аппаратов, у которых ширина поперечного сечения фюзеляжа больше его высоты, например, для летательных аппаратов с аэродинамически несущими фюзеляжами.The greatest effect of the use of the proposed solution can be achieved for aircraft in which the width of the cross section of the fuselage is greater than its height, for example, for aircraft with aerodynamically bearing fuselages.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004127299/11A RU2268196C1 (en) | 2004-09-13 | 2004-09-13 | Wing-and-fuselage joint |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004127299/11A RU2268196C1 (en) | 2004-09-13 | 2004-09-13 | Wing-and-fuselage joint |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2268196C1 true RU2268196C1 (en) | 2006-01-20 |
Family
ID=35873437
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004127299/11A RU2268196C1 (en) | 2004-09-13 | 2004-09-13 | Wing-and-fuselage joint |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2268196C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2456204C2 (en) * | 2007-04-26 | 2012-07-20 | Эйрбас Оперейшнс Гмбх | Aircraft wing-fuselage section |
-
2004
- 2004-09-13 RU RU2004127299/11A patent/RU2268196C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2456204C2 (en) * | 2007-04-26 | 2012-07-20 | Эйрбас Оперейшнс Гмбх | Aircraft wing-fuselage section |
US8322656B2 (en) | 2007-04-26 | 2012-12-04 | Airbus Operations Gmbh | Wing-fuselage section of an aircraft |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2438922C2 (en) | Aircraft fuselage floor structural set | |
RU2090450C1 (en) | Helicopter fuselage | |
CN106335629B (en) | Fuselage spar structure with continuous integral fastened upper and lower chord sections | |
US9533768B2 (en) | Aircraft engine mounting system | |
US10899447B2 (en) | Methods for improvements of the box wing aircraft concept and corresponding aircraft configuration | |
CN107891965B (en) | Unmanned aerial vehicle nose landing gear cabin section based on catapult takeoff | |
EP2735503B1 (en) | Modular structural assembly | |
CN105730671B (en) | Aircraft rear structure | |
EP3330174B1 (en) | Aircraft stabilizer leading edge integration with torsion box and fuselage | |
CN112533824B (en) | Method for improving the concept of a closed-wing aircraft and corresponding aircraft construction | |
RU2268196C1 (en) | Wing-and-fuselage joint | |
Mukhopadhyay | Structural concepts study of non-circular fuselage configurations | |
CN102556333B (en) | Energy-absorbing scheme of corrugated beam structure at bottom of civil airplane body | |
Kaur et al. | Spars and stringers-function and designing | |
CN103192979B (en) | Aircraft tail beam transition section structure | |
CN103534168B8 (en) | Body of a multi-mode high maneuverability aircraft | |
CN114906313B (en) | Connection structure of aircraft fin and fuselage | |
CN216003090U (en) | Engine back support structure and airplane | |
CN111361723B (en) | Fairing assembly connected below civil aircraft fuselage | |
RU2443599C1 (en) | Fuselage central part and beam | |
RU2481243C1 (en) | Aircraft wing and outer wing joint assembly | |
KR102130467B1 (en) | Braced wing aircraft | |
RU2391251C2 (en) | Aircraft airframe | |
CN111348170A (en) | Civil aircraft keel beam structure capable of improving structural comprehensive performance | |
CN113581476A (en) | Engine back support structure and airplane |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070914 |