RU2391251C2 - Aircraft airframe - Google Patents
Aircraft airframe Download PDFInfo
- Publication number
- RU2391251C2 RU2391251C2 RU2008133303/11A RU2008133303A RU2391251C2 RU 2391251 C2 RU2391251 C2 RU 2391251C2 RU 2008133303/11 A RU2008133303/11 A RU 2008133303/11A RU 2008133303 A RU2008133303 A RU 2008133303A RU 2391251 C2 RU2391251 C2 RU 2391251C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuselage
- frames
- wing
- airframe
- aircraft
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Body Structure For Vehicles (AREA)
- Transplanting Machines (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к летательным аппаратам (ЛА) тяжелее воздуха, в частности к конструктивным и аэродинамическим элементам ЛА, таким как несущий фюзеляж самолета.The invention relates to aircraft (LA) heavier than air, in particular to structural and aerodynamic elements of an aircraft, such as an aircraft carrying fuselage.
Известен широкофюзеляжный ЛА с двудолевым составным фюзеляжем, центральная секция которого выполнена в виде двух соединенных по хорде окружности усеченных круговых цилиндров равного диаметра с помощью верхнего и нижнего стыков, связанных продольной стенкой, размещенной в плоскости симметрии фюзеляжа (описание изобретения к патенту США №4674712, МКИ В64С 1/00 от 1987 г.).A wide-body aircraft with a bicomponent composite fuselage is known, the central section of which is made in the form of two truncated circular cylinders of equal diameter connected along a chord of a circle using the upper and lower joints connected by a longitudinal wall located in the plane of symmetry of the fuselage (description of the invention to US patent No. 4674712, MKI B64C 1/00 of 1987).
Недостатком упомянутого изобретения является низкий коэффициент использования объема и недостаточный комфорт для пассажиров из-за эффекта «туннельности» каждой из долей фюзеляжа, присущего узкофюзеляжным самолетам. Кроме того, наличие центральной продольной стенки в фюзеляже затрудняет его использование для перевозки крупногабаритных грузов в транспортном варианте применения самолета.The disadvantage of this invention is the low utilization of volume and lack of comfort for passengers due to the effect of "tunneling" of each of the fractions of the fuselage inherent in narrow-body aircraft. In addition, the presence of a central longitudinal wall in the fuselage makes it difficult to use it for the transportation of bulky goods in the transport version of the aircraft.
Известно соединение крыла с фюзеляжем, осуществляемое креплением кессона крыла к силовым шпангоутам фюзеляжа. При этом кессон каждого полукрыла, пересекая боковые панели обшивки фюзеляжа, продлен внутрь на расстояние, ограниченное размером функционального отсека, а верхние и нижние панели кессона каждого полукрыла соединены внутри фюзеляжа со стенками силовых шпангоутов непрерывными или многоточечными швами (описание изобретения к патенту РФ №2154003, МКИ В64С 1/00, 1/26 от 10.08.2000, с приоритетом от 18.05.1998).It is known the connection of the wing with the fuselage, carried out by attaching the wing box to the power frames of the fuselage. At the same time, the caisson of each half-wing, crossing the side panels of the fuselage skin, is extended inward by a distance limited by the size of the functional compartment, and the upper and lower panels of the caisson of each half-wing are connected inside the fuselage with the walls of the power frames by continuous or multipoint seams (description of the invention to the RF patent No. 2154003, MKI
Недостатком известной конструкции является ограничение полезного объема фюзеляжа размерами функционального отсека, что снижает компоновочные возможности фюзеляжа.A disadvantage of the known design is the limitation of the useful volume of the fuselage by the dimensions of the functional compartment, which reduces the layout capabilities of the fuselage.
Наиболее близким техническим решением является несущий фюзеляж самолета, содержащий панели обшивки, подкрепленные шпангоутами (заявка РСТ №97/43175 от 13.05.1997 с приоритетом США от 13.05.1996). Последнее техническое решение принято в качестве прототипа.The closest technical solution is the carrier fuselage of the aircraft containing the skin panels reinforced with frames (PCT application No. 97/43175 of 05/13/1997 with US priority of 05/13/1996). The last technical decision was made as a prototype.
Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:
1. Задание фюзеляжа поверхностью двойной кривизны с переменными радиусами кривизны, что увеличивает массу фюзеляжа и усложняет его конструкцию, особенно в случае работы фюзеляжа на избыточное давление.1. The task of the fuselage with a surface of double curvature with variable radii of curvature, which increases the mass of the fuselage and complicates its design, especially in the case of operation of the fuselage on overpressure.
2. Низкий коэффициент использования объема фюзеляжа, образованного в продольном сечении аэродинамическим профилем, вследствие его существенного сужения за максимальной толщиной профиля, а также из-за переменной высоты фюзеляжа в области размещения полезной нагрузки, что дополнительно снижает комфорт в пассажирском варианте применения самолета.2. The low coefficient of utilization of the volume of the fuselage formed in the longitudinal section by the aerodynamic profile, due to its significant narrowing behind the maximum thickness of the profile, as well as due to the variable height of the fuselage in the area of the payload, which further reduces the comfort in the passenger version of the aircraft.
3. Отсутствие цилиндрического участка в фюзеляже, что значительно затрудняет организацию дополнительных вставок в фюзеляж при разработке модификаций самолета.3. The lack of a cylindrical section in the fuselage, which greatly complicates the organization of additional inserts in the fuselage when developing modifications of the aircraft.
4. Размещение зоны стыка крыла с фюзеляжем в верней части несущего фюзеляжа без сопряжения их поверхностей, что снижает эффективность передачи нагрузок с крыла на фюзеляж и увеличивает вредное сопротивление интерференции.4. Placing the zone of the junction of the wing with the fuselage in the upper part of the bearing fuselage without pairing their surfaces, which reduces the efficiency of transferring loads from the wing to the fuselage and increases the harmful interference resistance.
Техническим результатом заявляемого решения является устранение указанных недостатков.The technical result of the proposed solution is to eliminate these disadvantages.
Для этого центральная часть несущего фюзеляжа выполнена цилиндрической с овальным поперечным сечением, образованным сопряженными дугами окружностей.For this, the central part of the supporting fuselage is cylindrical with an oval cross section formed by conjugate arcs of circles.
Конструкция фюзеляжа состоит из цилиндрических панелей обшивки, подкрепленных шпангоутами, продольных балок, расположенных по линиям сопряжения панелей обшивки и связанных попарно вертикальными поперечными стойками, установленными в плоскости шпангоутов с шагом, кратным шагу шпангоутов, а также грузового пола.The fuselage design consists of cylindrical cladding panels supported by frames, longitudinal beams located along the mating lines of the cladding panels and connected in pairs by vertical transverse struts installed in the plane of the frames with a step that is a multiple of the step of the frames, as well as the cargo floor.
Для соединения с крылом силовые шпангоуты фюзеляжа в зоне стыка имеют выступы за обводы фюзеляжа, соединенные с лонжеронами крыла, а панели обшивки крыла и фюзеляжа плавно сопрягаются.To connect with the wing, the fuselage power frames in the junction zone have protrusions behind the fuselage contours connected to the wing spars, and the wing skin and fuselage skin panels are smoothly mated.
Технический результат настоящего технического решения достигается за счет того, что в предложенной схеме фюзеляжа нагрузки от избыточного давления воспринимаются цилиндрическими панелями обшивки, работающими на растяжение, как и в случае нагружения фюзеляжа с круглым поперечным сечением, которые создают единую поверхность без изломов, обеспечивая меньший вес конструкции по сравнению с фюзеляжами приведенных аналогов. При этом скачки моментов и перерезывающих сил, возникающие в местах сопряжения цилиндрических участков поверхности фюзеляжа, воспринимаются продольными балками и поперечными стойками.The technical result of this technical solution is achieved due to the fact that in the proposed fuselage scheme, overpressure loads are perceived by tensile cylindrical skin panels, as in the case of loading the fuselage with a circular cross section, which create a single surface without kinks, providing less weight in comparison with the fuselages of the analogues. In this case, jumps in moments and cutting forces that occur at the junctions of the cylindrical sections of the fuselage surface are perceived by longitudinal beams and transverse struts.
Передача нагрузок с крыла на фюзеляж осуществляется с помощью силовых шпангоутов с выступами и плавно сопряженных панелей обшивки крыла и фюзеляжа, как в самолетах интегральной схемы.The transfer of loads from the wing to the fuselage is carried out with the help of power frames with protrusions and smoothly conjoined panels of the wing and fuselage skin, as in integrated circuit aircraft.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:
- на фиг.1 дан вид фюзеляжа сбоку;- figure 1 is a side view of the fuselage;
- на фиг.2 дан вид фюзеляжа сверху;- figure 2 is a top view of the fuselage;
- на фиг.3 дана схема сопряжения цилиндрических участков поверхности фюзеляжа;.- figure 3 shows the conjugation of cylindrical sections of the surface of the fuselage ;.
- на фиг.4 дано сечение по А-А на фиг.1;- figure 4 shows a section along aa in figure 1;
- на фиг.5 дано сечение по Б-Б на фиг.4;- figure 5 is a section along BB in figure 4;
- на фиг.6 дан узел Д на фиг.4;- figure 6 gives the node D in figure 4;
- на фиг.7 дан узел К на фиг.5.- in Fig.7 given the node K in Fig.5.
Конкретное осуществление изобретения выглядит следующим образом.A specific embodiment of the invention is as follows.
Фюзеляж 1 содержит центральную часть 2, выполненную цилиндрической с овальным поперечным сечением. Поверхность центральной части 2 образована участками панелей обшивки 3 одинарной кривизны с радиусами R1 и R2. По линиям сопряжения этих участков размещены продольные балки 4, попарно соединенные поперечными стойками 5. В зоне крепления крыла 6 к фюзеляжу 1 установлены силовые шпангоуты 7, связанные с продольными балками 4 и поперечными стойками 5 и образующие жесткий силовой каркас.The
Силовые шпангоуты 7 в зоне стыка с крылом имеют выступы 10, соединенные с лонжеронами крыла 14, а панели крыла и центральной части фюзеляжа 2 плавно сопряжены. Грузовой пол 11 связан с силовыми шпангоутами 7, нижними продольными балками 4 и поперечными стойками 5 с помощью фитингов 12, а силовые шпангоуты 7 с поперечными стойками 5 и верхними продольными балками 4 - посредством фитингов 13.
Заявляемый для признания изобретением несущий фюзеляж обеспечивает новый технический эффект, заключающийся в:Declared for recognition by the invention, the bearing fuselage provides a new technical effect, which consists in:
- снижении массы и упрощении конструкции несущего фюзеляжа за счет применения панелей обшивки одинарной кривизны, состыкованных по линиям сопряжения с помощью продольных балок, подкрепленных стяжками, расположенными в плоскости шпангоутов;- weight reduction and simplification of the design of the supporting fuselage through the use of single curvature cladding panels joined along the mating lines with the help of longitudinal beams, reinforced with screeds located in the plane of the frames;
- повышении коэффициента использования объема фюзеляжа и уровня комфорта для пассажиров, расширении возможности модификации самолета за счет наличия центральной части фюзеляжа цилиндрической формы;- increasing the utilization of the volume of the fuselage and the level of comfort for passengers, expanding the ability to modify the aircraft due to the presence of the Central part of the fuselage of a cylindrical shape;
- снижении массы, повышении ресурса конструкции и уменьшении сопротивления интерференции за счет плавного сочленения крыла с фюзеляжем с использованиям силовых шпангоутов с выступами за контуры фюзеляжа в зоне стыка.- weight reduction, increasing the design life and reducing interference resistance due to the smooth articulation of the wing with the fuselage using power frames with protrusions beyond the contours of the fuselage in the joint area.
Наибольший эффект от использования заявляемого решения может быть достигнут для грузопассажирских самолетов с герметичным фюзеляжем и средним расположением крыла.The greatest effect from the use of the proposed solution can be achieved for passenger-and-freight aircraft with a sealed fuselage and an average wing position.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008133303/11A RU2391251C2 (en) | 2008-08-13 | 2008-08-13 | Aircraft airframe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008133303/11A RU2391251C2 (en) | 2008-08-13 | 2008-08-13 | Aircraft airframe |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008133303A RU2008133303A (en) | 2010-02-20 |
RU2391251C2 true RU2391251C2 (en) | 2010-06-10 |
Family
ID=42126758
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008133303/11A RU2391251C2 (en) | 2008-08-13 | 2008-08-13 | Aircraft airframe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2391251C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103818543A (en) * | 2012-11-16 | 2014-05-28 | 哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 | Box-type composite material fuselage structure of helicopter |
-
2008
- 2008-08-13 RU RU2008133303/11A patent/RU2391251C2/en active IP Right Revival
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103818543A (en) * | 2012-11-16 | 2014-05-28 | 哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 | Box-type composite material fuselage structure of helicopter |
CN103818543B (en) * | 2012-11-16 | 2016-03-30 | 哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 | A kind of helicopter cell type composite fuselage construction |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008133303A (en) | 2010-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9708065B2 (en) | Crown cabin configuration for an aircraft | |
US4674712A (en) | Double-lobe fuselage composite airplane | |
RU2438922C2 (en) | Aircraft fuselage floor structural set | |
CN107000841B (en) | Method for improving the concept of a boxed wing aircraft and corresponding aircraft construction | |
US8899520B2 (en) | Mid-wing airplane | |
CN105730673B (en) | Landing gear bay roof of improved design | |
US20100133382A1 (en) | Wing-fuselage section of an aircraft | |
US9187169B2 (en) | High-wing-aircraft fuselage support structure | |
CN105730671B (en) | Aircraft rear structure | |
CN107891965B (en) | Unmanned aerial vehicle nose landing gear cabin section based on catapult takeoff | |
EP2589532A2 (en) | Aircraft fuselage made out with composite material and manufacturing processes | |
US20190112034A1 (en) | Aircraft landing gear bay roof comprising an inclined aft bulkhead | |
US9517831B2 (en) | Rotary wing aircraft airframe | |
RU2391251C2 (en) | Aircraft airframe | |
WO2013137915A1 (en) | Mid-wing airplane | |
US20210163117A1 (en) | Aircraft for transporting cargo and passengers, cargo container, method for loading an aircraft and method for reconfiguring an aircraft | |
US9688381B2 (en) | Subfloor structure with an integral hull for a rotary wing aircraft | |
Kaur et al. | Spars and stringers-function and designing | |
CN213008694U (en) | Light conveyor body | |
RU2324622C2 (en) | Fuselage of light helicopter | |
RU2443599C1 (en) | Fuselage central part and beam | |
RU2481243C1 (en) | Aircraft wing and outer wing joint assembly | |
RU2268196C1 (en) | Wing-and-fuselage joint | |
Cho et al. | Structural design and analysis of a BWB military cargo transport fuselage | |
CN115056962B (en) | Upper single-wing aircraft wing body connecting structure |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140814 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20160127 |
|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20160825 |