Система для улучшения прочности конструкции самолета и самолет, содержащий такую систему - RU2018138915A
Код документа: RU2018138915A
Формула
1. Система восстановления от повреждений области (1) конструкции самолета (3), содержащая:
- первый резервуар (8), содержащий полиуретановую пену;
- магистральный канал (10а), связанный по текучей среде с резервуаром (8) для приема указанной полиуретановой пены во время первого рабочего состояния;
- множество вторичных каналов (10b), связанных по текучей среде с магистральным каналом (10а) для приема указанной полиуретановой пены во время первого рабочего состояния;
- выпускные средства (12) для выпуска упомянутой полиуретановой пены, функционально связанные с указанными вторичными каналами (10b) и способные обеспечивать отток полиуретановой пены из вторичных каналов (10b) во время первого рабочего состояния; а также
- капсулы (30), расположенные рядом с указанными выпускными средствами (12) и содержащие графеновые порошки, при этом они выполнены с возможностью выпускания упомянутого графенового порошка во время оттока полиуретановой пены из выпускного средства (12), так что указанный графеновый порошок может смешиваться с полиуретановой пеной.
2. Система по п.1, в которой магистральный канал (10а) и вторичные каналы (10b) расположены друг относительно друга так, чтобы образовывать распределительную сеть (10) указанной полиуретановой пены, имеющую форму «елочки» или «гребенки».
3. Система по п.1 или 2, в которой первое рабочее состояние является условием разгерметизации фюзеляжа (1), причем указанная система дополнительно содержит основной электроклапан (16), функционально расположенный на участке сопряжения между первым резервуаром (8) и магистральным каналом (10а), и выполненный с возможностью управления в закрытом состоянии во втором рабочем состоянии, в котором полиуретановая пена заключена в первом резервуаре (8) и в открытом состоянии во время первого рабочего состояния.
4. Система по п.3, дополнительно содержащая множество вторичных электроклапанов (18), функционально связанных с соответствующими вторичными каналами (10b) и выполненных с возможностью избирательного управления в открытом состоянии или в закрытом состоянии во время первого рабочего состояния, так, что полиуретановая пена может вытекать из магистрального канала (10а) исключительно к некоторым из вторичных каналов (10b).
5. Система по любому из предыдущих пунктов, в которой указанные выпускные средства (12) являются отверстиями в указанных вторичных каналах (10b).
6. Система по любому из пп.1-4, в которой упомянутые выпускные средства (12) являются электроклапанами.
7. Система по любому из предыдущих пунктов, в которой магистральный канал (10а) имеет круглое сечение диаметром от 2 до 30 см, а каждый из вторичных каналов (10b) имеет круглое сечение с диаметром от 2 до 6 см.
8. Система по любому из предыдущих пунктов, в которой магистральный канал (10а) и вторичные каналы (10b) изготовлены из одного или нескольких материалов, выбранных из: алюминия, арамидного синтетического волокна, пластичного материала, углеродного волокна, армированного стекловолокна, термопластичного материала, композитного материала.
9. Система по любому из предыдущих пунктов, в которой первый резервуар (8) изготовлен из одного или нескольких материалов, выбранных из: металла, композита, пластика.
10. Система по п.9, в которой первый резервуар (8) выполнен с возможностью содержать указанную полиуретановую пену при рабочем давлении от 1,5·105 до 3·105 Па.
11. Система по любому из предыдущих пунктов, в которой первый резервуар (8) имеет емкость от 1 до 50 литров.
12. Система по любому из предыдущих пунктов, в которой полиуретановая пена имеет следующие характеристики: устойчивость к температурам в диапазоне от -60°С до +100°С; плотность отвержденной пены, равную приблизительно 0,025 г/см3- 25 кг/м3; максимальную стабильность размеров -3% (спустя 24 часа); тепловую изоляцию в диапазоне от 0,02 Вт/мК до 0,04 Вт/мК.
13. Система по любому из предыдущих пунктов, в которой графеновый порошок содержит осколки чистого графена, имеющие площадь от 10 μm2 до 1000 мм.
14. Система по любому из предыдущих пунктов, в которой капсулы (30) выполнены с возможностью разрушаться под действием полиуретановой пены, когда последняя вытекает через выпускное средство (12).
15. Система по любому из предыдущих пунктов, в которой капсулы (30) изготовлены из бумажного материала толщиной от 0,5 мм до 1,5 мм.
16. Система по любому из предыдущих пунктов, в которой указанные капсулы (30) содержат количество графена в диапазоне от 30 до 90 см2.
17. Система по любому из предыдущих пунктов, в которой каждая капсула (30) расположена на вторичном канале (10b) на расстоянии 1-3 см от соответствующего выпускного средства (12).
18. Система по любому из предыдущих пунктов, в которой капсулы (30) соединены со вторичными каналами (10b) посредством соединительной области адгезивного/уплотнительного материала.
19. Система по любому из пп.1-13, в которой каждая из капсул (30) содержит соответствующий выпускной электроклапан, которым можно управлять при открытии во время первого рабочего состояния.
20. Система по п.19, в которой каждая капсула (30) механически соединена с вторичным каналом (10b), чтобы перекрывать соответствующее выпускное средство (12) так, чтобы во время вытекания полиуретановой пены из выпускного средства (12), графеновый порошок мог вытекать и, падая под действием силы тяжести, смешиваться с полиуретановой пеной.
21. Система по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащая по меньшей мере один вторичный резервуар (8), содержащий полиуретановую пену, связанный по текучей среде с соответствующим участком магистрального канала (10а) для подачи указанной полиуретановой пены, содержащейся там, в магистральный канал (10а).
22. Система по п.3, дополнительно содержащая схему (20) управления, электрически соединенную с указанным основным электроклапаном (16) с помощью электрических соединительных проводов (26) и выполненную с возможностью управления основным электроклапаном (16) в открытом состоянии во время первого рабочего состояния.
23. Система по п.22, в которой схема (20) управления содержит микроконтроллер (24), генератор напряжения (27) и средство (22) активации,
при этом, в соответствии с переходом между вторым и первым рабочим состоянием, микроконтроллер (24) принимает от указанного средства (22) активации сигнал активации и управляет генератором (27) напряжения для подачи сигнала открытия основного электроклапана (16).
24. Система по п.23, в которой упомянутое средство (22) активации включает в себя по меньшей мере одно из следующего: переключатель с ручным управлением, один или несколько датчиков давления.
25. Система по п.24, в которой, когда средство (22) активации включает в себя один или несколько датчиков давления, микроконтроллер (24) выполнен с возможностью активировать генератор (27) напряжения, когда сигнал активации идентифицирует, что датчики (22) давления обнаружили разгерметизацию указанной области (1) конструкции самолета (3).
26. Самолет (3), содержащий:
- фюзеляж (1);
- промежуточное пространство (6) указанного фюзеляжа (1);
- систему восстановления или обнаружения повреждений по любому из п.п.1-25, продолжающуюся, по меньшей мере частично, в указанное промежуточное пространство (6).
27. Самолет по п.26, в котором первый резервуар (8) расположен внутри промежуточного пространства (6), причем указанная система восстановления или обнаружения повреждений дополнительно содержит множество резервуаров (8), связанных по текучей среде с магистральным каналом (10а), расположенным внутри промежуточного пространства (6).
28. Самолет по п.26, в котором указанный первый резервуар (8) расположен в указанном самолете (3) вне промежуточного пространства (6).
29. Самолет по любому из пп.26-28, содержащий множество систем восстановления или обнаружения повреждений по любому из пп.1-25, продолжающихся, по меньшей мере частично, в указанное промежуточное пространство (6).
