Композитный стрингер и способы формирования композитного стрингера - RU2020115365A

1. Композитный стрингер (220, 320, 820, 920А, 920В, 1020, 1220, 1320, 1420, 1520), содержащий

обшивочную полку (324, 824, 924, 1024, 1224, 1324, 1424, 1524), имеющую первый размер (338, 838, 938, 1038), причем обшивочная полка (324, 824, 924, 1024, 1224, 1324, 1424, 1524) выполнена с возможностью соединения с опорной конструкцией (322, 722, 822, 922, 1022, 1222, 1322, 1422, 1522), причем опорная конструкция (322, 722, 822, 922, 1022, 1222, 1322, 1422, 1522) содержит по меньшей мере одно из обшивки (323, 723, 823, 923, 1023) транспортного средства или основной заготовки (788, 888, 1088);

верхнюю полку (326, 826, 926А, 926В, 1026, 1226, 1326, 1426, 1526), имеющую второй размер (340, 840, 940А, 940В, 1040); и

стенку (328, 828, 928, 1028, 1228, 1328, 1428, 1528), имеющую третий размер (342, 842, 942, 1042) и проходящую между обшивочной полкой (324, 824, 924, 1024, 1224, 1324, 1424, 1524) и верхней полкой (326, 826, 926А, 926В, 1026, 1226, 1326, 1426, 1526),

причем второй размер (340, 840, 940А, 940В, 1040) верхней полки (326, 826, 926А, 926В, 1026, 1226, 1326, 1426, 1526) больше первого размера (338, 838, 938, 1038) обшивочной полки (324, 824, 924, 1024, 1224, 1324, 1424, 1524) и третьего размера (342, 842, 942, 1042) стенки (328, 828, 928, 1028, 1228, 1328, 1428, 1528), а

обшивочная полка (324, 824, 924, 1024, 1224, 1324, 1424, 1524), верхняя полка (326, 826, 926А, 926В, 1026, 1226, 1326, 1426, 1526) и стенка (328, 828, 928, 1028, 1228, 1328, 1428, 1528) содержат множество слоев (474_i, 574_i, 674_i) композиционного материала.

2. Композитный стрингер (220, 320, 820, 920А, 920В, 1020, 1220, 1320, 1420, 1520) по п. 1, также содержащий внутреннюю поверхность (334, 834, 934, 1034), проходящую вдоль обшивочной полки (324, 824, 924, 1024, 1224, 1324, 1424, 1524), стенки (328, 828, 928, 1028, 1228, 1328, 1428, 1528) и верхней полки (326, 826, 926А, 926В, 1026, 1226, 1326, 1426, 1526), причем внутренняя поверхность (334, 834, 934, 1034) обращена к опорной конструкции (322, 722, 822, 922, 1022, 1222, 1322, 1422, 1522), когда обшивочная полка (324, 824, 924, 1024, 1224, 1324, 1424, 1524) соединена с опорной конструкцией (322, 722, 822, 922, 1022, 1222, 1322, 1422, 1522); и внешнюю поверхность (336, 836, 936, 1036), проходящую вдоль обшивочной полки (324, 824, 924, 1024, 1224, 1324, 1424, 1524), стенки (328, 828, 928, 1028, 1228, 1328, 1428, 1528) и верхней полки (326, 826, 926А, 926В, 1026, 1226, 1326, 1426, 1526), причем внешняя поверхность (336, 836, 936, 1036) обращена в сторону от опорной конструкции (322, 722, 822, 922, 1022, 1222, 1322, 1422, 1522), когда обшивочная полка (324, 824, 924, 1024, 1224, 1324, 1424, 1524) соединена с опорной конструкцией (322, 722, 822, 922, 1022, 1222, 1322, 1422, 1522), причем первый размер (338, 838, 938, 1038), второй размер (340, 840, 940А, 940В, 1040) и третий размер (342, 842, 942, 1042) являются соответствующими значениями толщины между внутренней поверхностью (334, 834, 934, 1034) и внешней поверхностью (336, 836, 936, 1036) на обшивочной полке (324, 824, 924, 1024, 1224, 1324, 1424, 1524), верхней полке (326, 826, 926А, 926В, 1026, 1226, 1326, 1426, 1526) и стенке (328, 828, 928, 1028, 1228, 1328, 1428, 1528), соответственно.

3. Композитный стрингер по п. 1 или 2, в котором третий размер (342, 842, 942, 1042) стенки (328, 828, 928, 1028, 1228, 1328, 1428, 1528) приблизительно равен первому размеру (338, 838, 938, 1038) обшивочной полки (324, 824, 924, 1024, 1224, 1324, 1424, 1524).

4. Композитный стрингер (220, 320, 820, 920А, 920В, 1020, 1220, 1320, 1420, 1520) по любому из пп. 1-3, в котором вдоль продольной оси (348, 848, 948) композитный стрингер (220, 320, 820, 920А, 920В, 1020, 1220, 1320, 1420, 1520) имеет длину (349, 849) между первым концом (350А, 850А, 950А) композитного стрингера (220, 320, 820, 920А, 920В, 1020, 1220, 1320, 1420, 1520) и вторым концом (350В, 850В, 950В) композитного стрингера (220, 320, 820, 920А, 920В, 1020, 1220, 1320, 1420, 1520), причем вдоль продольной оси (348, 848, 948): каждый из первого размера (338, 838, 938, 1038) обшивочной полки (324, 824, 924, 1024, 1224, 1324, 1424, 1524), третьего размера (342, 842, 942, 1042) стенки (328, 828, 928, 1028, 1228, 1328, 1428, 1528) и/или второго размера (340, 840, 940А, 940В, 1040) верхней полки (326, 826, 926А, 926В, 1026, 1226, 1326, 1426, 1526) является по существу постоянным по длине (349, 849) композитного стрингера (220, 320, 820, 920А, 920В, 1020, 1220, 1320, 1420, 1520).

5. Композитный стрингер (220, 320, 820, 920А, 920В, 1020, 1220, 1320, 1420, 1520) по любому из пп. 1-4, в котором стенка (328, 828, 928, 1028, 1228, 1328, 1428, 1528) проходит от первой стороны (326А, 826А, 926А, 1026А) верхней полки (326, 826, 926А, 926В, 1026, 1226, 1326, 1426, 1526), причем композитный стрингер (220, 320, 820, 920А, 920В, 1020, 1220, 1320, 1420, 1520) также содержит вторую обшивочную полку (330, 830, 930, 1030, 1230, 1330, 1430), имеющую четвертый размер (344, 844, 944, 1044) и выполненную с возможностью соединения с опорной конструкцией (322, 722, 822, 922, 1022, 1222, 1322, 1422, 1522); и вторую стенку (328, 828, 928, 1028, 1228, 1328, 1428, 1528), имеющую пятый размер (346, 846, 946, 1046) и проходящую между второй обшивочной полкой (330, 830, 930, 1030, 1230, 1330, 1430) и второй стороной (326В, 826В, 926В, 1026В) верхней полки (326, 826, 926А, 926В, 1026, 1226, 1326, 1426, 1526), причем второй размер (340, 840, 940А, 940В, 1040) верхней полки (326, 826, 926А, 926В, 1026, 1226, 1326, 1426, 1526) больше четвертого размера (344, 844, 944, 1044) второй обшивочной полки (330, 830, 930, 1030, 1230, 1330, 1430) и пятого размера (346, 846, 946, 1046) второй стенки (328, 828, 928, 1028, 1228, 1328, 1428, 1528).

6. Композитный стрингер (220, 320, 820, 920А, 920В, 1020, 1220, 1320, 1420, 1520) по п. 5, в котором четвертый размер (344, 844, 944, 1044) второй обшивочной полки (330, 830, 930, 1030, 1230, 1330, 1430) приблизительно равен пятому размеру (346, 846, 946, 1046) второй стенки (328, 828, 928, 1028, 1228, 1328, 1428, 1528).

7. Композитный стрингер (220, 320, 820, 920А, 920В, 1020, 1220, 1320, 1420, 1520) по любому из пп. 1-6, также содержащий основную заготовку (788, 888, 1088), причем основная заготовка (788, 888, 1088) выполнена с возможностью соединения обшивочной полки (324, 824, 924, 1024, 1224, 1324, 1424, 1524) с обшивкой (323, 723, 823, 923, 1023) транспортного средства, и основная заготовка (788, 888, 1088) имеет шестой размер, который приблизительно равен первой размеру или меньше первого размера (338, 838, 938, 1038) обшивочной полки (324, 824, 924, 1024, 1224, 1324, 1424, 1524).

8. Композитный стрингер (220, 320, 820, 920А, 920В, 1020, 1220, 1320, 1420, 1520) по п. 7, в котором по меньшей мере одно из обшивочной полки (324, 824, 924, 1024, 1224, 1324, 1424, 1524) или основной заготовки (788, 888, 1088) имеет жесткость, которая приблизительно равна жесткости обшивки (323, 723, 823, 923, 1023) транспортного средства.

9. Композитный стрингер (220, 320, 820, 920А, 920В, 1020, 1220, 1320, 1420, 1520) по любому из пп. 1-8, в котором композитный стрингер (220, 320, 820, 920А, 920В, 1020, 1220, 1320, 1420, 1520) имеет продольную ось (348, 848, 948), причем указанное множество слоев (474i, 574i, 674i) композиционного материала содержат множество волокон, и указанное множество волокон содержат приблизительно 45 процентов или более верхней полки (326, 826, 926А, 926В, 1026, 1226, 1326, 1426, 1526) вдоль продольной оси (348, 848, 948).

10. Композитный стрингер (220, 320, 820, 920А, 920В, 1020, 1220, 1320, 1420, 1520) по любому из пп. 1-9, также содержащий верхнюю угловую часть (354, 854, 954, 1054), проходящую от стенки (328, 828, 928, 1028, 1228, 1328, 1428, 1528) к верхней полке (326, 826, 926А, 926В, 1026, 1226, 1326, 1426, 1526), причем указанное множество слоев (474i, 574i, 674i) композиционного материала содержат множество непрерывных слоев (474А, 574А, 674А) и множество уменьшенных слоев (474В, 574В, 674В), каждая из обшивочной полки (324, 824, 924, 1024, 1224, 1324, 1424, 1524), стенки (328, 828, 928, 1028, 1228, 1328, 1428, 1528), верхней угловой части (354, 854, 954, 1054) и верхней полки (326, 826, 926А, 926В, 1026, 1226, 1326, 1426, 1526) содержит непрерывный слой (474А, 5 74А, 6 74А), каждая из верхней полки (326, 826, 926А, 926В, 1026, 1226, 1326, 1426, 1526) и верхней угловой части (354, 854, 954, 1054) содержит уменьшенный слой (474В, 574В, 674В), и каждый уменьшенный слой (474В, 574В, 674В) имеет свободный конец (476, 576, 676) в верхней угловой части (354, 854, 954, 1054) таким образом, что уменьшенный слой (474В, 574В, 674В) не проходит до стенки (328, 828, 928, 1028, 1228, 1328, 1428, 1528) и обшивочной полки (324, 824, 924, 1024, 1224, 1324, 1424, 1524).

11. Композитный стрингер (220, 320, 820, 920А, 920В, 1020, 1220, 1320, 1420, 1520) по п. 10, в котором свободный конец (576, 676) каждого уменьшенного слоя (474В, 574В, 674В) содержит сужающуюся форму, или в котором свободный конец (476) каждого уменьшенного слоя (474В, 574В, 674В) содержит тупоконечную форму.

12. Композитный стрингер (220, 320, 820, 920А, 920В, 1020, 1220, 1320, 1420, 1520) по п. 1, в котором угол (362) между обшивочной полкой (324, 824, 924, 1024, 1224, 1324, 1424, 1524) и стенкой (328, 828, 928, 1028, 1228, 1328, 1428, 1528) составляет от приблизительно 95 градусов до приблизительно 150 градусов.

13. Композитный стрингер (220, 320, 820, 920А, 920В, 1020, 1220, 1320, 1420, 1520) по любому из пп. 1-12, в котором по меньшей мере один слой (474i, 574i, 674i) из указанного множества слоев (474i, 574i, 674i) композиционного материала имеет угол слоя относительно продольной оси (348, 848, 948) композитного стрингера (220, 320, 820, 920А, 920В, 1020, 1220, 1320, 1420, 1520), который не равен ни одному из группы углов слоя, состоящей из: 0 градусов, +45 градусов, -45 градусов и 90 градусов.

14. Способ формирования композитного стрингера (220, 320, 820, 920А, 920В, 1020, 1220, 1320, 1420, 1520), включающий позиционирование множества слоев (474i, 574i, 674i) композиционного материала на укладке с формированием обшивочной полки (324, 824, 924, 1024, 1224, 1324, 1424, 1524), верхней полки (326, 826, 926А, 926В, 1026, 1226, 1326, 1426, 1526) и стенки (328, 828, 928, 1028, 1228, 1328, 1428, 1528), проходящей между обшивочной полкой (324, 824, 924, 1024, 1224, 1324, 1424, 1524) и верхней полкой (326, 826, 926А, 926В, 1026, 1226, 1326, 1426, 1526); и после позиционирования указанного множества слоев (474i, 574i, 674i) композиционного материала на укладке выполнение отверждения указанного множества слоев (474i, 574i, 674i) композиционного материала с формированием композитного стрингера (220, 320, 820, 920А, 920В, 1020, 1220, 1320, 1420, 1520), содержащего обшивочную полку (324, 824, 924, 1024, 1224, 1324, 1424, 1524), имеющую первый размер (338, 838, 938, 1038), верхнюю полку (326, 826, 926А, 926В, 1026, 1226, 1326, 1426, 1526), имеющую второй размер (340, 840, 940А, 940В, 1040), и стенку (328, 828, 928, 1028, 1228, 1328, 1428, 1528), имеющую третий размер (342, 842, 942, 1042), причем второй размер (340, 840, 940А, 940В, 1040) верхней полки (326, 826, 926А, 926В, 1026, 1226, 1326, 1426, 1526) больше первого размера (338, 838, 938, 1038) обшивочной полки (324, 824, 924, 1024, 1224, 1324, 1424, 1524) и третьего размера (342, 842, 942, 1042) стенки (328, 828, 928, 1028, 1228, 1328, 1428, 1528).

15. Способ по п. 14, согласно которому указанное множество слоев (474i, 574i, 674i) композиционного материала содержат множество непрерывных слоев (474А, 574А, 674А) и множество уменьшенных слоев (474В, 574В, 674В), и причем позиционирование указанного множества слоев (474i, 574i, 674i) композиционного материала на укладке включает позиционирование указанного множества непрерывных слоев (474А, 574А, 674А) на укладке на верхней полке (326, 826, 926А, 926В, 1026, 1226, 1326, 1426, 1526), стенке (328, 828, 928, 1028, 1228, 1328, 1428, 1528) и обшивочной полке (324, 824, 924, 1024, 1224, 1324, 1424, 1524); и позиционирование указанного множества уменьшенных слоев (474В, 574В, 674В) на укладке (i) на верхней полке (326, 826, 926А, 926В, 1026, 1226, 1326, 1426, 1526) и (ii) не на стенке (328, 828, 928, 1028, 1228, 1328, 1428, 1528) и обшивочной полке (324, 824, 924, 1024, 1224, 1324, 1424, 1524).

16. Способ по п. 15, согласно которому позиционирование указанного множества слоев (474i, 574i, 674i) композиционного материала на укладке включает позиционирование указанного множества уменьшенных слоев (474В, 574В, 674В) таким образом, что свободный конец (476, 576, 676) каждого уменьшенного слоя (474В, 574В, 674В) находится в верхней угловой части (354, 854, 954, 1054), проходящей от верхней полки (326, 826, 926А, 926В, 1026, 1226, 1326, 1426, 1526) к стенке (328, 828, 928, 1028, 1228, 1328, 1428, 1528).

17. Способ по любому из пп. 14-16, согласно которому позиционирование указанного множества слоев (474i, 574i, 674i) композиционного материала на укладке включает позиционирование по меньшей мере одного слоя (474i, 574i, 674i) из указанного множества слоев (474i, 574i, 674i) композиционного материала под углом слоя относительно продольной оси (348, 848, 948) композитного стрингера (220, 320, 820, 920А, 920В, 1020, 1220, 1320, 1420, 1520), который не равен ни одному из группы углов, состоящей из: 0 градусов, +45 градусов, -45 градусов и 90 градусов.

18. Способ формирования композитного стрингера (220, 320, 820, 920А, 920В, 1020, 1220, 1320, 1420, 1520), включающий формирование обшивочной полки (324, 824, 924, 1024, 1224, 1324, 1424, 1524), имеющей первый размер (338, 838, 938, 1038), причем обшивочная полка (324, 824, 924, 1024, 1224, 1324, 1424, 1524) выполнена с возможностью соединения с опорной конструкцией (322, 722, 822, 922, 1022, 1222, 1322, 1422, 1522), причем опорная конструкция (322, 722, 822, 922, 1022, 1222, 1322, 1422, 1522) содержит по меньшей мере одно из обшивки (323, 723, 823, 923, 1023) транспортного средства или основной заготовки (788, 888, 1088); формирование верхней полки (326, 826, 926А, 926В, 1026, 1226, 1326, 1426, 1526), имеющей второй размер (340, 840, 940А, 940В, 1040); и формирование стенки (328, 828, 928, 1028, 1228, 1328, 1428, 1528), имеющей третий размер (342, 842, 942, 1042) и проходящей между обшивочной полкой (324, 824, 924, 1024, 1224, 1324, 1424, 1524) и верхней полкой (326, 826, 926А, 926В, 1026, 1226, 1326, 1426, 1526), причем второй размер (340, 840, 940А, 940В, 1040) верхней полки (326, 826, 926А, 926В, 1026, 1226, 1326, 1426, 1526) больше первого размера (338, 838, 938, 1038) обшивочной полки (324, 824, 924, 1024, 1224, 1324, 1424, 1524) и третьего размера (342, 842, 942, 1042) стенки (328, 828, 928, 1028, 1228, 1328, 1428, 1528), и причем обшивочная полка (324, 824, 924, 1024, 1224, 1324, 1424, 1524), верхняя полка (326, 826, 926А, 926В, 1026, 1226, 1326, 1426, 1526) и стенка (328, 828, 928, 1028, 1228, 1328, 1428, 1528) содержат множество слоев (474i, 574i, 674i) композиционного материала.

19. Способ по п. 18, согласно которому третий размер (342, 842, 942, 1042) стенки (328, 828, 928, 1028, 1228, 1328, 1428, 1528) приблизительно равен первому размеру (338, 838, 938, 1038) обшивочной полки (324, 824, 924, 1024, 1224, 1324, 1424, 1524).

20. Способ формирования узла композитного стрингера (220, 320, 820, 920А, 920В, 1020, 1220, 1320, 1420, 1520), включающий формирование композитного стрингера (220, 320, 820, 920А, 920В, 1020, 1220, 1320, 1420, 1520), содержащего обшивочную полку (324, 824, 924, 1024, 1224, 1324, 1424, 1524), имеющую первый размер (338, 838, 938, 1038), верхнюю полку (326, 826, 926А, 926В, 1026, 1226, 1326, 1426, 1526), имеющую второй размер (340, 840, 940А, 940В, 1040), и стенку (328, 828, 928, 1028, 1228, 1328, 1428, 1528), имеющую третий размер (342, 842, 942, 1042) и проходящую между обшивочной полкой (324, 824, 924, 1024, 1224, 1324, 1424, 1524) и верхней полкой (326, 826, 926А, 926В, 1026, 1226, 1326, 1426, 1526), причем второй размер (340, 840, 940А, 940В, 1040) верхней полки (326, 826, 926А, 926В, 1026, 1226, 1326, 1426, 1526) больше первого размера (338, 838, 938, 1038) обшивочной полки (324, 824, 924, 1024, 1224, 1324, 1424, 1524) и третьего размера (342, 842, 942, 1042) стенки (328, 828, 928, 1028, 1228, 1328, 1428, 1528), причем обшивочная полка (324, 824, 924, 1024, 1224, 1324, 1424, 1524), верхняя полка (326, 826, 926А, 926В, 1026, 1226, 1326, 1426, 1526) и стенка (328, 828, 928, 1028, 1228, 1328, 1428, 1528) содержат множество слоев (474i, 574i, 674i) композиционного материала; и соединение обшивочной полки (324, 824, 924, 1024, 1224, 1324, 1424, 1524) композитного стрингера (220, 320, 820, 920А, 920В, 1020, 1220, 1320, 1420, 1520) с опорной конструкцией (322, 722, 822, 922, 1022, 1222, 1322, 1422, 1522), причем опорная конструкция (322, 722, 822, 922, 1022, 1222, 1322, 1422, 1522) содержит по меньшей мере одно из обшивки (323, 723, 823, 923, 1023) транспортного средства или основной заготовки (788, 888, 1088).

21. Способ по п. 20, согласно которому формирование композитного стрингера (220, 320, 820, 920А, 920В, 1020, 1220, 1320, 1420, 1520) включает формирование стенки (328, 828, 928, 1028, 1228, 1328, 1428, 1528) и обшивочной полки (324, 824, 924, 1024, 1224, 1324, 1424, 1524) таким образом, что третий размер (342, 842, 942, 1042) стенки (328, 828, 928, 1028, 1228, 1328, 1428, 1528) приблизительно равен первому размеру (338, 838, 938, 1038) обшивочной полки (324, 824, 924, 1024, 1224, 1324, 1424, 1524).

22. Способ по п. 20, согласно которому формирование композитного стрингера (220, 320, 820, 920А, 920В, 1020, 1220, 1320, 1420, 1520) включает формирование обшивочной полки (324, 824, 924, 1024, 1224, 1324, 1424, 1524) таким образом, что обшивочная полка (324, 824, 924, 1024, 1224, 1324, 1424, 1524) имеет жесткость, которая приблизительно равна жесткости опорной конструкции (322, 722, 822, 922, 1022, 1222, 1322, 1422, 1522).