[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2544279C2 - Integrated wing tank of aircraft - Google Patents

Integrated wing tank of aircraft Download PDF

Info

Publication number
RU2544279C2
RU2544279C2 RU2012135885/11A RU2012135885A RU2544279C2 RU 2544279 C2 RU2544279 C2 RU 2544279C2 RU 2012135885/11 A RU2012135885/11 A RU 2012135885/11A RU 2012135885 A RU2012135885 A RU 2012135885A RU 2544279 C2 RU2544279 C2 RU 2544279C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tank
wing
tank according
tanks
partition
Prior art date
Application number
RU2012135885/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012135885A (en
Inventor
Виктор Степанович Ермоленко
Original Assignee
Виктор Степанович Ермоленко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Виктор Степанович Ермоленко filed Critical Виктор Степанович Ермоленко
Priority to RU2012135885/11A priority Critical patent/RU2544279C2/en
Publication of RU2012135885A publication Critical patent/RU2012135885A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2544279C2 publication Critical patent/RU2544279C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: invention relates to aviation, to wing tanks of aircraft. Wing tank(s) is (are) of the form of leakproof cylinders or cones located in wing intracavity and serves(serve) as longitudinal load bearing element of wing structure. Inside the tank, vertical permeable baffle plate of flat, T-shaped cross-section or in the form of girder, channel bar or I-girder is located. The tank can also be made from one outer wing end to the second outer wing end.
EFFECT: improved safety of wing structure.
10 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к крыльевым топливным бакам летательных аппаратов.The invention relates to wing fuel tanks of aircraft.

Известны топливные баки самолетов, расположенные в крыльях, см. а.с. СССР №146651. Их недостатком является то, что они имеют значительный вес. Известны также баки-кессоны, но они также имеют свой недостаток - их герметичность часто нарушается из-за деформаций крыла при полетных нагрузках. А их ремонт очень затруднителен. Известны также применяемые в качестве силовых элементов профили круглого сечения (трубы), см. патент России №2033940.Known fuel tanks of aircraft located in the wings, see.with. USSR No. 146651. Their disadvantage is that they have significant weight. Caisson tanks are also known, but they also have their drawback - their tightness is often violated due to wing deformations during flight loads. And their repair is very difficult. Profiles of circular cross section (pipe) used as power elements are also known, see Russian Patent No. 2033940.

В настоящее время экологические и экономические соображения делают целесообразным использование газообразного топлива - сжиженного пропана или сжатого метана. В технике емкости для них называют баллонами, но в дальнейшем мы будем называть их авиационным термином «баки». Особенность таких баков еще и в том, что они не могут иметь произвольную форму. Из-за достаточно большого внутреннего давления они должны иметь круглую в сечении форму - сфера, цилиндр, эллипсоид вращения.Currently, environmental and economic considerations make it advisable to use gaseous fuels - liquefied propane or compressed methane. In technology, containers for them are called cylinders, but in the future we will call them the aviation term "tanks". A feature of such tanks is also that they cannot have an arbitrary shape. Due to a sufficiently large internal pressure, they must have a round shape in the cross section - a sphere, cylinder, rotation ellipsoid.

Использование таких баков весьма проблематично - из-за достаточно большого внутреннего давления их стенки должны быть достаточно толстыми и, следовательно, их масса будет неприемлемой для самолета.The use of such tanks is very problematic - due to a sufficiently large internal pressure, their walls must be thick enough and, therefore, their mass will be unacceptable for an aircraft.

Задача изобретения - сделать экономически и технически целесообразной постройку и эксплуатацию самолетов на газовом топливе.The objective of the invention is to make economically and technically feasible the construction and operation of gas-fired aircraft.

Технический результат изобретения заключается в использовании прочной конструкции бака (баков) в качестве продольного несущего элемента конструкции крыла - в качестве лонжерона (лонжеронов). А также при наличии нескольких баков возможен второй технический результат - использование связки соединенных между собой и с обшивкой баков в качестве элемента поперечной прочности крыла - в качестве заменителя нервюр.The technical result of the invention lies in the use of a robust construction of the tank (tanks) as a longitudinal bearing element of the wing structure - as a spar (spars). And also if there are several tanks, a second technical result is possible - the use of a bunch of tanks connected to each other and with the skin as an element of the transverse strength of the wing - as a substitute for ribs.

Для этого данный бак/баки имеют вид расположенных во внутренней полости крыла герметичных цилиндров (в крыле постоянной хорды), или прямых или оживальных конусов (в трапециевидном и эллиптическом крыльях), см. фиг.1. Баки могут быть изготовлены из легких сплавов или из композитного материала.To do this, this tank / tanks are in the form of sealed cylinders located in the inner cavity of the wing (in the wing of the constant chord), or in straight or animated cones (in the trapezoid and elliptical wings), see Fig. 1. Tanks can be made of light alloys or of composite material.

Такой бак, представляющий собой, например, коническую трубу (т.е. усеченный круглый конус), хорошо выдерживает изгибающую нагрузку. В профиле крыла могут располагаться несколько таких баков разного размера, что еще более увеличит несущую способность такой конструкции.Such a tank, which is, for example, a conical pipe (i.e. a truncated round cone), can withstand a bending load. Several such tanks of different sizes can be located in the wing profile, which will further increase the bearing capacity of such a structure.

Прочность на изгиб прямой или конической трубы повышает наличие внутреннего давления в ней (повышая прочностную устойчивость).The bending strength of a straight or conical pipe increases the presence of internal pressure in it (increasing the strength stability).

Для повышения прочности бака на изгиб в продольном направлении внутри бака может располагаться вертикальная поперечная негерметичная перегородка плоского, Т-образного поперечного сечения, или в виде фермы, швеллера, двутавра (во всех случаях сочетания данного альтернативного признака с любым из основных признаков достигается идентичный технический результат), (все направления здесь и далее даны относительно прямого горизонтального положения самолета). Если баков несколько, то перегородку могут иметь все баки, но наиболее рационально будет работать перегородка в баке наибольшего размера, расположенного по толщине хорды (этот вариант показан на фиг.1). А также - для уменьшения вероятности флаттера - в переднем баке.To increase the longitudinal bending strength of the tank inside the tank, a vertical transverse non-tight partition of a flat, T-shaped cross-section, or in the form of a truss, channel, I-beam (in all cases of combining this alternative feature with any of the main features, the same technical result can be achieved) ), (all directions hereinafter are given relative to the direct horizontal position of the aircraft). If there are several tanks, then all tanks can have a partition, but the partition in the largest tank located along the thickness of the chord will work most rationally (this option is shown in Fig. 1). And also - to reduce the likelihood of flutter - in the front tank.

Для повышения прочностной устойчивости плоская перегородка может иметь в средней части вертикальное гофрирование.To increase the strength stability, a flat partition may have vertical corrugation in the middle part.

Если перегородка имеет Т-образный вид, или вид швеллера или двутавра, то ее горизонтальные полки должны иметь закругление по радиусу, соответствующему радиусу данного бака в данном сечении.If the partition has a T-shaped appearance, or the appearance of a channel or an I-beam, then its horizontal shelves should have a rounding in radius corresponding to the radius of this tank in this section.

Следует иметь ввиду, что жесткость перегородки больше, чем трубы (цилиндрической или конусной), и разрушение начнется с нее. Поэтому применяемые для перегородки материалы должны иметь меньший модуль упругости или намного больший предел прочности на сжатие и растяжение. Критерий оценки - разрушение при одинаковой деформации.It should be borne in mind that the rigidity of the partition is greater than the pipe (cylindrical or conical), and the destruction will begin with it. Therefore, the materials used for the partition must have a lower modulus of elasticity or a much greater tensile strength in compression and tension. The evaluation criterion is failure at the same strain.

Увеличение прочности трубы на изгиб может быть достигнуто и кольцеобразными внутренними подкреплениями, расположенными с определенным шагом. А также в наиболее нагруженных местах, например в месте крепления подкосов.An increase in pipe bending strength can also be achieved with ring-shaped internal reinforcements located at a certain pitch. And also in the most loaded places, for example, in the place of attachment of struts.

А для лучшей совокупной прочностной работы трубчатого бака, вертикальной перегородки и обшивки крыла бак может соединяться с обшивкой через ложементы соответствующего профиля (позиция 4 на фиг.2). Ложементы могут быть выполнены из композитного или вспененного материала.And for better aggregate strength work of the tubular tank, vertical baffle and wing sheathing, the tank can be connected to the sheathing through lodges of the corresponding profile (position 4 in figure 2). Lodges can be made of composite or foamed material.

Таким же образом для повышения общей прочности и жесткости могут соединяться между собой и боковые стенки нескольких баков (ложементы 5 на фиг.3).In the same way, to increase the overall strength and rigidity, the side walls of several tanks can also be connected to each other (lodgements 5 in FIG. 3).

Перегородка к баку, бак к ложементам, баки между собой и ложементы к обшивке крыла могут крепиться, например, клеем, пайкой или другим способом в зависимости от применяемых материалов.The partition to the tank, the tank to the lodgements, the tanks between themselves and the lodgements to the wing sheathing can be fixed, for example, with glue, soldering or in another way, depending on the materials used.

Торцы баков должны иметь конусные, полукруглые или полуэллиптические законцовки. Причем, чтобы избежать утяжеления и ослабления конструкции в местах крепления баков к центроплану, имеет смысл сделать бак сплошным от конца одной консоли до другой. В этом случае бак будет иметь вид комбинации двух усеченных конусов или комбинации двух усеченных конусов и цилиндра между ними (далее «цельнокрыльевой» бак).The ends of the tanks should have conical, semicircular or semi-elliptical tips. Moreover, in order to avoid weighting and weakening of the structure in the places where the tanks are attached to the center section, it makes sense to make the tank continuous from the end of one console to the other. In this case, the tank will take the form of a combination of two truncated cones or a combination of two truncated cones and a cylinder between them (hereinafter referred to as the “all-wing” tank).

Бак крыла постоянной хорды в этом случае будет иметь вид цилиндрической трубы постоянного диаметра. Но нагрузки такая труба будет испытывать неравномерные - чем ближе к центроплану, тем больше. Поэтому такой бак должен иметь неодинаковую толщину стенки - в районе центроплана толщина стенки должна плавно увеличиваться. Увеличенную толщину стенки должна иметь труба (и не только цилиндрическая) в районе крепления подкосов.The tank of the wing of a constant chord in this case will have the form of a cylindrical pipe of constant diameter. But such a pipe will experience uneven loads - the closer to the center section, the more. Therefore, such a tank should have an unequal wall thickness - in the area of the center section, the wall thickness should gradually increase. An increased wall thickness should have a pipe (and not just a cylindrical one) in the area of the strut mount.

Чтобы избежать неконтролируемого перетекания сжиженного газа при эволюциях самолета, цельнокрыльевой бак должен иметь внутри одну или несколько поперечных мембран с обратными клапанами, направленным к центроплану (желательно, в нижней части мембраны), где и будет отбираться топливо.In order to avoid uncontrolled flow of liquefied gas during the evolution of the aircraft, the whole-wing tank must have one or more transverse membranes inside with check valves directed to the center section (preferably in the lower part of the membrane), where the fuel will be taken.

Заправочные штуцера, учитывая V-образность крыла самолета, желательно сделать вблизи концов консолей крыла. Причем, чтобы обеспечить полную заправку и чтобы не порвать мембраны перепадом давления, в мембранах должны быть перепускные клапаны, открывающиеся при заданном перепаде давления (желательно, в верхней части мембраны).Refueling nozzles, given the V-shaped wing of the aircraft, it is advisable to make near the ends of the wing consoles. Moreover, in order to ensure complete filling and so as not to tear the membranes with a pressure drop, the membranes must have bypass valves that open at a given pressure drop (preferably in the upper part of the membrane).

На фиг.1 показано в поперечном сечении крыло 1 со встроенными трубчатыми баками 2, являющимися лонжеронами, причем в самом большом баке имеется вертикальная двутавровая перегородка 3.Figure 1 shows in cross section a wing 1 with integrated tubular tanks 2, which are spars, and in the largest tank there is a vertical I-beam 3.

На фиг.2 увеличенно показан стык перегородки 3, бака 2, ложементов 4 и обшивки крыла 1. Все соединения склеены или спаяны.In Fig.2, the joint of the partition 3, the tank 2, the lodgment 4 and the skin of the wing 1 is enlarged. All connections are glued or soldered.

На фиг.3 увеличенно показан стык боковых поверхностей двух баков 2, которые склеены или спаяны между собой и с ложементами 5.Figure 3 shows an enlarged joint of the side surfaces of two tanks 2, which are glued or welded together and with lodgements 5.

На фиг.4 показано пунктиром расположение баков 2 в крыле 1 трапециевидного профиля, где 6 - фюзеляж.Figure 4 shows the dotted arrangement of the tanks 2 in the wing 1 of the trapezoidal profile, where 6 is the fuselage.

Работает бак (баки) следующим образом: через заправочные штуцера бак заправляется сжиженным или сжатым газом. Причем для цельнокрыльевого бака желательна одновременная заправка с двух концов консолей крыла (чтобы не перегружать перепускные клапаны). При первой заправке желательно поставить самолет в положение небольшого крена и заправлять бак с нижней консоли, стравливая воздух с верхней консоли.The tank (s) operates as follows: through the filling nozzles, the tank is charged with liquefied or compressed gas. Moreover, for a single-wing tank, simultaneous filling from both ends of the wing consoles is desirable (so as not to overload the bypass valves). At the first refueling, it is advisable to put the plane in a small roll position and fill the tank from the lower console, bleeding air from the upper console.

Отбор топлива для двигателей следует осуществлять с нижней точки бака, то есть в районе центроплана.The selection of fuel for engines should be carried out from the bottom of the tank, that is, in the center section.

Claims (10)

1. Интегрированный крыльевой топливный бак самолета, содержащий емкость/емкости для газа, отличающийся тем, что бак/баки имеют вид расположенных во внутренней полости крыла герметичных цилиндров или конусов и выполняет/выполняют функцию продольного несущего элемента конструкции крыла.1. An integrated wing fuel tank of an aircraft, comprising a gas tank (s), characterized in that the tank (s) are in the form of sealed cylinders or cones located in the inner cavity of the wing and fulfill the function of a longitudinal bearing member of the wing structure. 2. Бак по п.1, отличающийся тем, что в профиле крыла располагаются несколько таких баков разного размера.2. Tank according to claim 1, characterized in that several such tanks of different sizes are located in the wing profile. 3. Бак по п.1, отличающийся тем, что внутри бака располагается поперечная негерметичная перегородка плоского, Т-образного поперечного сечения, или в виде фермы, швеллера, двутавра.3. The tank according to claim 1, characterized in that inside the tank there is a transverse untight partition of a flat, T-shaped cross-section, or in the form of a truss, channel, I-beam. 4. Бак по п.1, отличающийся тем, что вертикальная перегородка может иметь в средней части вертикальное гофрирование.4. The tank according to claim 1, characterized in that the vertical partition may have a vertical corrugation in the middle part. 5. Бак по п.1, отличающийся тем, что если перегородка имеет Т-образный вид, или вид швеллера или двутавра, то ее горизонтальные полки имеют закругление по радиусу, соответствующему радиусу данного бака в данном сечении.5. The tank according to claim 1, characterized in that if the partition has a T-shape, or the appearance of a channel or an I-beam, then its horizontal shelves are rounded in radius corresponding to the radius of the tank in this section. 6. Бак по п.1, отличающийся тем, что имеет кольцеобразные внутренние подкрепления, расположенные с определенным шагом и в наиболее нагруженных местах.6. The tank according to claim 1, characterized in that it has ring-shaped internal reinforcements located with a certain step and in the most loaded places. 7. Бак по п.1, отличающийся тем, что бак/баки соединяются с обшивкой и между собой через ложементы соответствующего профиля, крепящиеся пайкой или склеиванием.7. Tank according to claim 1, characterized in that the tank / tanks are connected to the casing and to each other through lodges of the corresponding profile, fastened by soldering or gluing. 8. Бак по п.1, отличающийся тем, что бак расположен от конца одной консоли до конца другой.8. The tank according to claim 1, characterized in that the tank is located from the end of one console to the end of the other. 9. Бак по п.1, отличающийся тем, что имеет неодинаковую толщину стенки - в районе центроплана толщина стенки плавно увеличивается.9. The tank according to claim 1, characterized in that it has an unequal wall thickness - in the area of the center section, the wall thickness gradually increases. 10. Бак по п.1, отличающийся тем, что имеет внутри одну или несколько поперечных мембран с обратными клапанами, направленных к центроплану, и с перепускными клапанами. 10. The tank according to claim 1, characterized in that it has inside one or more transverse membranes with check valves directed to the center section, and with bypass valves.
RU2012135885/11A 2012-08-21 2012-08-21 Integrated wing tank of aircraft RU2544279C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012135885/11A RU2544279C2 (en) 2012-08-21 2012-08-21 Integrated wing tank of aircraft

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012135885/11A RU2544279C2 (en) 2012-08-21 2012-08-21 Integrated wing tank of aircraft

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012135885A RU2012135885A (en) 2014-02-27
RU2544279C2 true RU2544279C2 (en) 2015-03-20

Family

ID=50151606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012135885/11A RU2544279C2 (en) 2012-08-21 2012-08-21 Integrated wing tank of aircraft

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2544279C2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2112711C1 (en) * 1996-01-16 1998-06-10 Акционерное общество Казанское научно-производственное предприятие "Вертолеты-МИ" Cluster of detachable external fuel tanks of helicopter
RU62087U1 (en) * 2006-12-15 2007-03-27 Общество с ограниченной ответственностью Авиакомпания "Сириус-Аэро" FUEL TANK SYSTEM IN AIRCRAFT
RU2384472C2 (en) * 2006-10-30 2010-03-20 Закрытое акционерное общество "Гражданские самолеты Сухого" Airplane, fast-speed arrow wing and fuel system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2112711C1 (en) * 1996-01-16 1998-06-10 Акционерное общество Казанское научно-производственное предприятие "Вертолеты-МИ" Cluster of detachable external fuel tanks of helicopter
RU2384472C2 (en) * 2006-10-30 2010-03-20 Закрытое акционерное общество "Гражданские самолеты Сухого" Airplane, fast-speed arrow wing and fuel system
RU62087U1 (en) * 2006-12-15 2007-03-27 Общество с ограниченной ответственностью Авиакомпания "Сириус-Аэро" FUEL TANK SYSTEM IN AIRCRAFT

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012135885A (en) 2014-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20100092300A1 (en) Reinforced blade for wind turbine
CN101646865B (en) Reinforced aerodynamic profile
US9416768B2 (en) Reinforced airfoil shaped body
US1668179A (en) Container
US7836636B2 (en) Pneumatic structural element
NO330085B1 (en) A tank structure for storing and transporting fluids
US6343452B1 (en) Tubular frame
RU2549043C1 (en) Wing box, reinforced with polymer composite material
RU2544279C2 (en) Integrated wing tank of aircraft
US2738039A (en) Masts, towers, or like structure
JP5932446B2 (en) Ship
JP2013523545A (en) Extruded element
US8752725B2 (en) Cruciform panels
CN207376816U (en) A kind of steel I-beam column connected node
US20120061516A1 (en) Curved pneumatic support
CN108385543B (en) Construction method of steel-concrete arch ring chord member of steel truss arch
CN103350751A (en) Jackstay energy-absorption device at lower part of passenger cabin floor of civil aircraft
CN110185144A (en) A kind of construction steel structure
RU200003U1 (en) POWER STRUCTURE OF THE SPACE VEHICLE CASE
US2027711A (en) Spar structure
RU203407U1 (en) POWER STRUCTURE OF THE SPACE VEHICLE CASE
CN110440129A (en) The design and manufacture of safety-type super large LNG storage tank
CN113356058B (en) Bracing device and mounting structure for bridge tower column construction
RU2536473C2 (en) Beam assembly and intermediate element
US10590650B2 (en) Arch having an internal tension member

Legal Events

Date Code Title Description
FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20140320

FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20140702