Система и способ формирования соединительного элемента, образованного скреплением посредством нагнетаемого связующего

Система и способ формирования соединительного элемента, образованного скреплением посредством нагнетаемого связующего

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение в целом относится к конструкционным соединительным элементам и, в частности, к соединительным элементам, образованным скреплением посредством адгезивного связующего и имеющим относительно большую длину.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Соединительные элементы, образованные скреплением посредством связующего, обычно формируют посредством нанесения слоя адгезива на сопрягаемые поверхности одной или более частей, подлежащих соединению. Затем эти части сближают друг с другом и удерживают в необходимом положении относительно друг друга при обеспечении возможности отверждения адгезива в шве скрепления посредством связующего. Например, при осуществлении прикрепления посредством связующего концевого кольца, имеющего поперечное сечение C-образного канала, к кромке цилиндра, концевое кольцо может быть ориентировано таким образом, что C-образный канал обращен вверх. Сборник для адгезива может быть установлен внутри C-образного канала, и цилиндрическая кромка может быть опущена вниз в C-образный канал. Адгезив может выливаться из C-образного канала до тех пор, пока цилиндрическая кромка не будет контактировать с дном C-образного канала. Цилиндр и концевое кольцо могут удерживаться в необходимом положении при отверждении адгезива.

[0003] К сожалению, указанный выше процесс может приводить к возникновению менее чем желательных результатов в конечном соединительном элементе, образованном скреплением посредством связующего, между концевым кольцом и цилиндром. В связи с этим, относительно большая длина шва скрепления посредством связующего, проходящего вокруг периферии цилиндра, может привести к непредсказуемости в отношении протекания адгезива в C-образном канале при опускании цилиндра в концевое кольцо. Например, имеющий большую длину шов скрепления посредством связующего может влиять на способность адгезива протекать от дна C-образного канала к верхней кромке C-образного канала во всех местах по периферии цилиндра при опускании цилиндрической кромки в C-образный канал.

[0004] Такая непредсказуемость в отношении потока адгезива может привести к переделке соединительного элемента, образованного скреплением посредством связующего, чтобы выполнить этот соединительный элемент в пределах расчетных допусков. В случаях, когда ремонт соединительного элемента, образованного скреплением посредством связующего, не представляется возможным, может быть необходимым разломать части, скрепленные посредством связующего, и заменить узел, что может иметь отрицательное воздействие на стоимость и производственный график. Непредсказуемость, связанная с потоком адгезива, может также потребовать установки предотвращающих отслаивание крепежных элементов вдоль шва скрепления посредством связующего, чтобы предотвращать отслаивание соединительного элемента, образованного скреплением посредством связующего, на кромках шва скрепления посредством связующего. К сожалению, установка предотвращающих отслаивание крепежных элементов может привести к удорожанию, повышению сложности и веса конструкционного узла.

[0005] Как можно увидеть, в данной области техники существует необходимость в том, чтобы иметь систему и способ формирования соединительного элемента, образованного скреплением посредством связующего, в котором обеспечены средства управления протеканием адгезива внутри шва скрепления посредством связующего во время процесса скрепления посредством связующего. В связи с этим, в данной области техники существует необходимость в том, чтобы иметь систему и способ формирования соединительного элемента, образованного скреплением посредством связующего, в котором обеспечена предсказуемость в отношении протекания адгезива в имеющих большую длину швах скрепления посредством связующего.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0006] Упомянутые выше потребности, связанные с соединительными элементами, образованными скреплением посредством связующего, в частности рассмотрены и удовлетворены настоящим раскрытием, которое относится к способу формирования соединительного элемента, образованного скреплением посредством нагнетаемого связующего. Способ может включать этапы, на которых формируют стенку полости внутри области шва скрепления посредством связующего между сопрягаемыми поверхностями первой части и второй части. Стенка полости может делить длину шва скрепления посредством связующего и образовывать по меньшей мере одну полость для адгезива. Способ может дополнительно включать этапы, на которых нагнетают конструкционный адгезив в каждую полость для адгезива через нагнетательное отверстие и выпускают избыточный адгезив из полости для адгезива через по меньшей мере одно выпускное отверстие, причем выпускное отверстие и нагнетательное отверстие расположены на противоположных концах полости для адгезива.

[0007] Еще в одном варианте реализации изобретения раскрыт способ формирования соединительного элемента, образованного скреплением посредством нагнетаемого связующего, включающий этап, на котором формируют последовательность стенок полости внутри области шва скрепления посредством связующего между сопрягаемыми поверхностями первой части и второй части. Стенки полости могут делить длину шва скрепления посредством связующего на множество полостей для адгезива. Способ может дополнительно включать этапы, на которых формируют перемычки в виде швов скрепления посредством связующего вдоль частичной кромки по меньшей мере одной части из первой части и второй части. Стенки полости, перемычки в виде швов скрепления посредством связующего и сопрягаемые поверхности могут совместно охватывать полости для адгезива. Способ может также включать этапы, на которых нагнетают конструкционный адгезив в полости для адгезива через нагнетательное отверстие, выполненное в одной части из первой части и второй части, выпускают избыточный адгезив из полостей для адгезива через по меньшей мере одно выпускное отверстие и собирают избыточный адгезив в резервуарах для адгезива, соединенных по текучей среде с выпускными отверстиями

[0008] Также раскрыт конструкционный узел, выполненный из первой части и второй части. Первая часть и вторая часть могут иметь сопрягаемые поверхности, которые могут быть скреплены друг с другом посредством адгезивного связующего вдоль области шва скрепления посредством связующего, имеющей длину шва скрепления посредством связующего. Конструкционный узел может содержать последовательность стенок полости, выполненных вдоль длины шва скрепления посредством связующего и делящих длину шва скрепления посредством связующего на множество полостей для адгезива. Конструкционный узел может содержать конструкционный адгезив, поданный нагнетанием в каждую полость для адгезива через по меньшей мере одно нагнетательное отверстие для прикрепления посредством связующего первой части ко второй части, и выпускаемый из полости для адгезива через по меньшей мере одно выпускное отверстие, причем выпускное отверстие и нагнетательное отверстие расположены на противоположных концах полости для адгезива.

[0009] Таким образом, согласно одному аспекту настоящего изобретения представлен способ (400) формирования соединительного элемента (106), образованного скреплением посредством нагнетаемого связующего, включающий этапы, на которых: формируют стенку (212) полости внутри области (300) шва скрепления посредством связующего между сопрягаемыми поверхностями (192, 198) первой части (190) и второй части (196), причем стенка (212) полости делит длину (306) шва скрепления посредством связующего и образует по меньшей мере одну полость (210) для адгезива; нагнетают конструкционный адгезив (370) в каждую полость (210) для адгезива через нагнетательное отверстие (312) и выпускают избыточный адгезив (336) из полости (210) для адгезива через по меньшей мере одно выпускное отверстие (330), причем выпускное отверстие (330) и нагнетательное отверстие (312) расположены на противоположных концах полости (210) для адгезива.

[00010] В предпочтительном варианте реализации изобретения раскрыт способ (400), в котором формирование стенки (212) полости включает этап, на котором: формируют стенку (212) полости из адгезива (214).

[00011] В предпочтительном варианте реализации изобретения раскрыт способ (400), в котором формирование стенки (212) полости включает этап, на котором: включают в состав проволоку (230) для скрепления посредством связующего в стенку (212) полости.

[00012] В предпочтительном варианте реализации изобретения раскрыт способ (400), также включающий этап, на котором: формируют перемычку (314) в виде шва скрепления посредством связующего вдоль частичной кромки (194, 200) по меньшей мере одной части из первой части (190) и второй части (196); и причем стенка (212) полости, перемычка (314) в виде шва скрепления посредством связующего и сопрягаемые поверхности (192, 198) совместно охватывают полость (210) для адгезива.

[00013] В предпочтительном варианте реализации изобретения раскрыт способ (400), также включающий этапы, на которых: собирают избыточный адгезив (336) в резервуаре (350) для адгезива, соединенном по текучей среде с выпускным отверстием (330).

[00014] В предпочтительном варианте реализации изобретения раскрыт способ (400), также включающий этап, на котором: формируют резервуар (350) для адгезива в виде полки (354) или вертикальной колонны (352).

[00015] В предпочтительном варианте реализации изобретения раскрыт способ (400), в котором длина (306) шва скрепления посредством связующего составляет по меньшей мере две ширины (308) шва скрепления посредством связующего.

[00016] В предпочтительном варианте реализации изобретения раскрыт способ (400), в котором нагнетательное отверстие (312) выполнено по меньшей мере в одной части из первой части (190) и второй части (196).

[00017] В предпочтительном варианте реализации изобретения раскрыт способ (400), в котором нагнетательное отверстие (312) расположено возле стенки (212) полости.

[00018] В предпочтительном варианте реализации изобретения раскрыт способ (400), в котором нагнетательное отверстие (312) расположено возле нижней кромки (222) полости (210) для адгезива.

[00019] В предпочтительном варианте реализации изобретения раскрыт способ (400), в котором выпускное отверстие (330) расположено возле верхней кромки (220) полости (210) для адгезива.

[00021] В предпочтительном варианте реализации изобретения раскрыт способ (400), в котором: большое выпускное отверстие (334) и малое выпускное отверстие (332) расположены на противоположных концах (218) полости (210) для адгезива; причем нагнетательное отверстие (312) расположено возле конца (218) полости, имеющего малое выпускное отверстие (332).

[00022] В предпочтительном варианте реализации изобретения раскрыт способ (400), в котором первая часть (190) содержит цилиндр (110), вторая часть (196) содержит концевое кольцо (130), имеющее поперечное сечение (132) в виде С-образного канала (134), а формирование стенки (212) полости включает этапы, на которых: прикрепляют последовательность проволок (230) для скрепления посредством связующего вдоль цилиндрической кромки (120) таким образом, что проволоки (230) для скрепления посредством связующего делят длину (306) шва скрепления посредством связующего; покрывают адгезивом (214) проволоки (230) для скрепления посредством связующего и вставляют цилиндрическую кромку (120) в С-образный канал (134).

[00023] В предпочтительном варианте реализации изобретения раскрыт способ (400), в котором первая часть (190) содержит цилиндр (110), вторая часть (196), содержащая по меньшей мере одно кольцо из внутреннего кольца (170) и внешнего кольца (172), причем формирование стенки (212) полости включает этап, на котором: прикрепляют последовательность проволок (230) для скрепления посредством связующего вдоль цилиндрической поверхности (114, 116); покрывают адгезивом (214) проволоку (230) для скрепления посредством связующего и размещают указанное по меньшей мере одно кольцо из внутреннего кольца (170) и внешнего кольца (170, 172) в необходимом положении относительно цилиндра (110).

[00024] Согласно еще одному аспекту изобретения раскрыт способ (400) формирования соединительного элемента (106), образованного скреплением посредством нагнетаемого связующего, включающий этапы, на которых: формируют последовательность стенок (212) полости между сопрягаемыми поверхностями (192, 198) первой части (190) и второй части (196), причем стенки (212) полости делят длину (306) шва скрепления посредством связующего на множество полостей (210) для адгезива; формируют перемычки (314) в виде швов скрепления посредством связующего вдоль частичной кромки (194, 200) по меньшей мере одной части из первой части (190) и второй части (196), причем стенки (212) полости, перемычки (314) в виде швов скрепления посредством связующего и сопрягаемые поверхности (192, 198) совместно охватывают полости (210) для адгезива; нагнетают конструкционный адгезив (370) в полости (210) для адгезива через нагнетательное отверстие (312), выполненное по меньшей мере в одной части из первой части (190) и второй части (196); выпускают избыточный адгезив (336) из полостей (210) для адгезива через по меньшей мере одно выпускное отверстие (330) и собирают избыточный адгезив (336) в резервуарах (350) для адгезива, соединенных по текучей среде с выпускными отверстиями (330).

[00025] Согласно еще одному аспекту изобретения раскрыт конструкционный узел (104), содержащий: первую часть (190) и вторую часть (196), имеющие сопрягаемые поверхности (192, 198), скрепленные друг с другом посредством адгезивного связующего вдоль области (300) шва скрепления посредством связующего, имеющего длину (306) шва скрепления посредством связующего; последовательность стенок (212) полости, выполненных вдоль длины (306) шва скрепления посредством связующего и делящих длину (306) шва скрепления посредством связующего на множество полостей (210) для адгезива; и конструкционный адгезив (370), поданный нагнетанием в каждую полость (210) для адгезива через по меньшей мере одно нагнетательное отверстие (312) и выпускаемый из полости (210) для адгезива через по меньшей мере одно выпускное отверстие (330), причем выпускное отверстие (330) и нагнетательное отверстие (312) расположены на противоположных концах полости (210) для адгезива.

[00026] В предпочтительном варианте реализации изобретения раскрыт конструкционный узел (104), в котором: нагнетательное отверстие (312) выполнено по меньшей мере в одной части из первой части (190) и второй части (196).

[00027] В предпочтительном варианте реализации изобретения раскрыт конструкционный узел (104), в котором: стенки (212) полости ориентированы в целом поперечно длине (306) шва скрепления посредством связующего.

[00028] В предпочтительном варианте реализации изобретения конструкционный узел (104) также содержит: проволоку (230) для скрепления посредством связующего, включенную в состав по меньшей мере одной из стенок (212) полости.

[00029] В предпочтительном варианте реализации изобретения раскрыт конструкционный узел (104), в котором: проволока (230) для скрепления посредством связующего задает толщину (310) шва скрепления посредством связующего между сопрягаемыми поверхностями (192, 198).

[00030] В предпочтительном варианте реализации изобретения раскрыт конструкционный узел (104), в котором: конструкционный адгезив (370) содержит эпоксидный адгезив.

[00031] В предпочтительном варианте реализации изобретения конструкционный узел (104) также содержит: по меньшей мере один механический крепежный элемент (388), проходящий через первую часть (190) и вторую часть (196) в области (300) шва скрепления посредством связующего.

[00032] В предпочтительном варианте реализации изобретения раскрыт конструкционный узел (104), в котором: первая часть (190) и вторая часть (196) задают по существу прямую плоскую область (300) шва скрепления посредством связующего.

[00033] В предпочтительном варианте реализации изобретения раскрыт конструкционный узел (104), в котором: первая часть (190) содержит цилиндр (110), имеющий цилиндрическую кромку (120); вторая часть (196) содержит концевое кольцо (130), имеющее поперечное сечение (132) в виде С-образного канала (134); причем последовательность стенок (212) полости распределена вокруг периферии (112) цилиндра, чтобы сформировать указанное множество полостей (210) для адгезива, прикрепляющего посредством связующего цилиндрическую кромку (120) к С-образному каналу (134).

[00034] В предпочтительном варианте реализации изобретения раскрыт конструкционный узел (104), в котором: первая часть (190) содержит цилиндр (110); вторая часть (196) содержит по меньшей мере одно кольцо из внутреннего кольца (170) и внешнего кольца (172); причем последовательность стенок (212) полости распределена вокруг периферии (112) цилиндра, чтобы сформировать множество полостей (210) для адгезива, прикрепляющего посредством связующего цилиндр (110) к указанному по меньшей мере одному кольцу из внутреннего кольца (170) и внешнего кольца (172).

[00035] В предпочтительном варианте реализации изобретения раскрыт конструкционный узел (104), в котором: первая часть (190) выполнена из материала (124) на основе армированной волокном полимерной матрицы; и вторая часть (196) выполнена из металлического материала (162).

[00036] В предпочтительном варианте реализации изобретения раскрыт конструкционный узел (104), в котором длина (306) шва скрепления посредством связующего составляет по меньшей мере две ширины (308) шва скрепления посредством связующего.

[00037] Признаки, функции и преимущества, рассмотренные в настоящем документе, могут быть реализованы независимо в различных вариантах реализации настоящего раскрытия или могут быть объединены в других вариантах реализации, дополнительная подробная информация о которых может быть рассмотрена со ссылкой на последующее описание и чертежи.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[00038] Эти и другие особенности настоящего изобретения станут более очевидными со ссылкой на чертежи, на которых одинаковые ссылочные номера относятся к одинаковым частям и на которых:

[00039] на ФИГ. 1 показано сечение космического летательного аппарата, помещенного внутрь транспортного средства выведения на орбиту;

[00040] На ФИГ. 2 показано перспективное изображение варианта реализации конструкционного узла поддержки космического летательного аппарата по ФИГ. 1, содержащая конструктивный цилиндр, имеющий внутреннее кольцо, внешнее кольцо, и пару концевых колец с поперечными сечениями С-образного канала, прикрепленных посредством связующего к конструктивному цилиндру;

[00041] на ФИГ. 3 показано сечение концевого кольца, выполненное вдоль линии 3 по ФИГ. 2, иллюстрирующее соединительный элемент, образованный скреплением посредством связующего, между поперечным сечением С-образного канала и цилиндрической кромкой цилиндра;

[00042] на ФИГ. 4 показана плоская схема выполнения соединительного элемента, образованного скреплением посредством связующего, между сопрягаемыми поверхностями концевого кольца и цилиндра, иллюстрирующая относительно большую длину шва скрепления посредством связующего области этого шва на соединительном элементе, выполненном на этом шве;

[00043] на ФИГ. 5 показано перспективное схематическое изображение в разобранном состоянии части варианта реализации соединительного элемента, образованного скреплением посредством связующего, иллюстрирующее пару проволок для скрепления посредством связующего, выполненных с возможностью монтажа с упором в цилиндрическую кромку перед вставкой цилиндрической кромки в С-образный канал;

[00044] на ФИГ. 6 показано перспективное схематическое изображение соединительного элемента, образованного скреплением посредством связующего, по ФИГ. 5, показывающее пару прокладок, временно установленных на противоположных сторонах проволок для скрепления посредством связующего, чтобы способствовать формированию стенок полости, делящих длину шва скрепления посредством связующего;

[00045] на ФИГ. 7 показано перспективное схематическое изображение соединительного элемента, образованного скреплением посредством связующего, по ФИГ. 6, показывающее перемычку в виде шва скрепления посредством связующего, установленную вдоль кромки канала С-образного канала, а также показывающее выпускные отверстия, выполненные как отверстия в перемычке в виде шва скрепления посредством связующего;

[00046] на ФИГ. 8 показано перспективное схематическое изображение соединительного элемента, образованного скреплением посредством связующего, по ФИГ. 7, показывающее вариант реализации резервуара для адгезива, выполненного в виде полки и размещенного в необходимом положении вдоль кромки канала;

[00047] на ФИГ. 9 показано перспективное схематическое изображение соединительного элемента, образованного скреплением посредством связующего, по ФИГ. 7, показывающее резервуары для адгезива, выполненные в виде вертикальных колонн, соединенных по текучей среде с выпускными отверстиями;

[00048] на ФИГ. 10 схематически показан вид сбоку соединительного элемента, образованного скреплением посредством связующего, по ФИГ. 9 согласно варианту реализации, имеющему большое выпускное и малое выпускное отверстия, размещенные в необходимом положении на противоположных сторонах стенок полости;

[00049] на ФИГ. 11 схематически показан вид сбоку соединительного элемента, образованного скреплением посредством связующего, по ФИГ. 10, показывающий подачу нагнетанием конструкционного адгезива в полость для адгезива, задаваемую стенками полости, и иллюстрирующий направление протекания конструкционного адгезива и воздушные пузырьки внутри полости для адгезива;

[00050] на ФИГ. 12 схематически показан вид сбоку соединительного элемента, образованного скреплением посредством связующего, по ФИГ. 11, показывающий протекание конструкционного адгезива и воздушных пузырьков по направлению к большому выпускному отверстию и выпуск избыточной адгезивной смолы через малое выпускное отверстие и в резервуар для адгезива;

[00051] на ФИГ. 13 показано сечение соединительного элемента, образованного скреплением посредством связующего, выполненное вдоль линии 13 по ФИГ. 12, показывающее направление протекания конструкционного адгезива через промежутки между цилиндрической кромкой и С-образным каналом;

[00052] на ФИГ. 14 схематически показан вид сбоку соединительного элемента, образованного скреплением посредством связующего, по ФИГ. 11, показывающий полость для адгезива в заполненном состоянии с избыточным адгезивом, содержащимся в резервуарах для адгезива на противоположных сторонах центральной полости для адгезива;

[00053] на ФИГ. 15 схематически показан вид сбоку соединительного элемента, образованного скреплением посредством связующего, по ФИГ. 14, показывающий подачу нагнетанием конструкционного адгезива в указанное множество полостей для адгезива;

[00054] на ФИГ. 16 показано сечение соединительного элемента, образованного скреплением посредством связующего, выполненное вдоль линии 16 по ФИГ. 15, иллюстрирующее заглушку для закрытия нагнетательного отверстия после заполнения полости для адгезива конструкционным адгезивом;

[00055] на ФИГ. 17 схематически показан вид сбоку соединительного элемента, образованного скреплением посредством связующего, по ФИГ. 15, показывающий каждую из полостей для адгезива, заполненных конструкционным адгезивом и кроме того показывающий избыточный адгезив, содержащийся в резервуарах для адгезива;

[00056] на ФИГ. 18 схематически показан вид сбоку соединительного элемента, образованного скреплением посредством связующего, по ФИГ. 17 в конечном состоянии, следующим за удалением резервуаров для адгезива и перемычек в виде швов скрепления посредством связующего, и также иллюстрирующий установку дополнительных механических крепежных элементов через каждую из полостей для адгезива;

[00057] на ФИГ. 19 показано сечение конструктивного цилиндра, выполненное вдоль линии 19 по ФИГ. 2, иллюстрирующее вариант реализации соединительного элемента, образованного скреплением посредством связующего, между внешним кольцом и цилиндром;

[00058] на ФИГ. 20 показана плоская схема выполнения соединительного элемента, образованного скреплением посредством связующего, по ФИГ. 19, иллюстрирующая подачу нагнетанием конструкционного адгезива в нагнетательное отверстие, расположенное приблизительно в геометрическом центре полости для адгезива;

[00059] на ФИГ. 21 показано сечение соединительного элемента, образованного скреплением посредством связующего, выполненное вдоль линии 21 по ФИГ. 20, иллюстрирующее подачу нагнетанием конструкционного адгезива в полость для адгезива;

[00060] на ФИГ. 22 схематически показан вид сбоку соединительного элемента, образованного скреплением посредством связующего, по ФИГ. 20 в конечном состоянии, следующим за удалением резервуаров для адгезива и перемычек в виде швов скрепления посредством связующего, и также иллюстрирующий установку дополнительных механических крепежных элементов через каждую из полостей для адгезива;

[00061] на ФИГ. 23 показана иллюстрация блок-схемы способа формирования соединительного элемента, образованного скреплением посредством нагнетаемого связующего;

[00062] на ФИГ. 24 показана блок-схема соединительного элемента, образованного скреплением посредством связующего,

[00063] на ФИГ. 25 показана блок-схема, иллюстрирующая методику изготовления и обслуживания воздушного летательного аппарата; и

[00064] на ФИГ. 26 показана блок-схема воздушного летательного аппарата.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[00065] На чертежах в целях иллюстрации показаны предпочтительные и различные варианты реализации настоящего изобретения, причем показанное на ФИГ. 1 является сечением космического летательного аппарата 102, помещенного внутрь транспортного средства 100 выведения на орбиту. Космический летательный аппарат 102 может удерживаться на центральном сердцевинном конструкционном узле 104, имеющем цилиндрическую конфигурацию и проходящем вертикально через центр космического летательного аппарата 102.

[00066] На ФИГ. 2 проиллюстрирован вариант реализации цилиндрического конструкционного узла 104. Конструкционный узел 104 может включать в себя цилиндр 110, который может быть выполнен из материала 124 на основе армированной волокном полимерной матрицы, хотя цилиндр 110 может быть выполнен из металлического материала (не показано) или комбинации композитного материала и металлического материала и/или других материалов. Конструкционный узел 104 может дополнительно включать в себя одно или более колец 130, 170, 172, которые могут быть прикреплены посредством связующего к цилиндру 110, чтобы увеличить прочность цилиндра 110 и/или принимать локализованные нагрузки, и/или являться областью сопряжения нагрузок в местах, где цилиндр 110 прикреплен к сопряженным компонентам (не показано), таким как область сопряжения (не показано) между транспортным средством 100 выведения на орбиту (ФИГ. 1) и космическим летательным аппаратом 102 (ФИГ. 1). В показанном варианте реализации изобретения, кольца могут содержать внутреннее кольцо 170, внешнее кольцо 172 и пару концевых колец 130.

[00067] В предпочтительном варианте реализации изобретения, на ФИГ. 2, кольца 130, 170, 172 прикреплены посредством адгезивного связующего к цилиндру 110 с использованием способа подачи нагнетанием и скрепления посредством связующего, раскрытого в настоящем документе, который обеспечивает средства прикрепления посредством связующего кольца 130, 170, 172 к цилиндру 110 со значительным увеличением качества и прочности соединительных элементов 106, образованных скреплением посредством связующего, относительно соединительных элементов, образованных обычным скреплением посредством связующего. Способ подачи нагнетанием и скрепления посредством связующего, раскрытый в настоящем документе, предпочтительно включает полости 210 для адгезива, выполненные в области 300 шва скрепления посредством связующего между сопрягаемыми поверхностями 192, 194 сопряженных частей. Полости 210 для адгезива могут быть обеспечены выполнением последовательности стенок 212 полости внутри области 300 шва скрепления посредством связующего. Стенки 212 полости могут быть расположены на расстоянии друг от друга вдоль длины 306 шва скрепления посредством связующего, чтобы прервать длину 306 шва скрепления посредством связующего в короткой, заданной, полости 210 для адгезива. Стенки 212 полости могут быть расположены по существу на равном расстоянии 224 друг от друга, или стенки 212 полости могут быть расположены друг от друга на неравных расстояниях (не показано). Конструкционный адгезив 370 может быть подан нагнетанием в каждую из полостей 210 для адгезива управляемым образом, и обеспечена возможность отверждения конструкционного адгезива 370.

[00068] Как более подробно описано ниже, на ФИГ. 2, с помощью прерывания длины 306 шва скрепления посредством связующего и управления протеканием конструкционного адгезива 370 внутри короткого заданного сегмента каждой полости 210 для адгезива, конструкционный адгезив 370 может заполнять каждую полость 210 для адгезива путем подъема к верхней (не показано) полости 210 для адгезива и оставаться там до тех пор, пока по существу вся полость 210 для адгезива не будет заполнена конструкционным адгезивом 370. Таким образом, возможность возникновения пустот (не показано) или воздушных пузырьков (не показано) вдоль периметра 302 шва скрепления посредством связующего, например, вдоль верхней кромки (не показано) полости 210 для адгезива, может быть значительно уменьшена или устранена. Уменьшение или устранение пустот (не показано) и воздушных пузырьков (не показано) в местах больших напряжений (не показано) вдоль периметра 302 шва скрепления посредством связующего (ФИГ. 3) может привести к увеличению общей прочности и долговечности соединительного элемента 106, образованного скреплением посредством связующего, относительно соединительных элементов, образованных обычным скреплением посредством связующего.

[00069] Как показано на ФИГ. 2, способ скрепления посредством связующего является особенно преимущественным для имеющих относительно большую длину геометрических признаков 108, которые могут быть охарактеризованы как области 300 шва скрепления посредством связующего, имеющие большую длину 306 шва скрепления посредством связующего относительно ширины 308 шва скрепления посредством связующего. Например, в контексте цилиндрического конструкционного узла 104, проиллюстрированного на ФИГ. 2, имеющий относительно большую длину геометрический признак 108 может быть представлен большим расстоянием вокруг периферии 112 цилиндра относительно короткой ширины 308 шва скрепления посредством связующего. В предпочтительном варианте реализации изобретения раскрытый в настоящем документе способ скрепления посредством связующего позволяет не использовать винты (не показано) или другие механические крепежные средства в цилиндрических соединительных элементах 106, образованных скреплением посредством связующего, что обеспечивает значительные преимущества по сравнению с соединительными элементами, образованными обычным скреплением посредством связующего, (не показано) цилиндрических конструкций, для которых необходимы механические крепежные элементы (не показано), чтобы получить требуемые прочность и долговечность в каждых соединительных элементах, образованных обычным скреплением посредством связующего. В этом отношении раскрытый в настоящем документе способ обеспечивает средства формирования высокопрочных долговечных соединительных элементов 106, образованных скреплением посредством связующего, в цилиндрических конструкционных узлах 104 без использования механических крепежных элементов и приводит к значительной экономии веса относительно известных цилиндрических соединительных элементов, скрепленных посредством связующего/механически прикрепленных.

[00070] Как показано на ФИГ. 2, полости 210 для адгезива могут дополнительно обеспечивать увеличенную гибкость с учетом количества времени, имеющегося для выполнения соединительного элемента 106, образованного скреплением посредством связующего, в течение жизнеспособности конструкционного адгезива 370. Например, в одном варианте реализации изобретения часть полостей 210 для адгезива в области 300 шва скрепления посредством связующего может быть заполнена конструкционным адгезивом 370 и обеспечена возможность их отверждения. Остальные части полостей 210 для адгезива шва скрепления посредством связующего затем могут быть заполнены, и обеспечена возможность их отверждения во время одной или более последующих операций скрепления посредством связующего. В контексте цилиндрического конструкционного узла 104, показанного на ФИГ. 2, техническим результатом, достигаемым способом подачи нагнетанием и скрепления посредством связующего, раскрытого в настоящем документе, является устранение отрицательного фактора, связанного с массой и с прикреплением колец 130, 170, 172 к цилиндру 110 с использованием механических крепежных элементов (не показано). Устранение отрицательного фактора, связанного с массой, приводит к уменьшению конструктивной массы космического летательного аппарата 102. Уменьшение конструктивной массы космического летательного аппарата 102 может позволить увеличить количество топлива (не показано), перевозимого космическим летательным аппаратом для системы ориентации (не показано), что может привести к увеличению эксплуатационного срока службы космического летательного аппарата 102.

[00071] Хотя способ скрепления посредством связующего, раскрытый в настоящем документе, описан в контексте цилиндрического конструкционного узла 104 (ФИГ. 2) для космического летательного аппарата 102 (ФИГ. 1), этот способ скрепления посредством связующего может быть реализован при решении самых разных задач и в самых разных отраслях промышленности. Например, способ скрепления посредством связующего может быть реализован при решении коммерческих, гражданских и военных задач. Кроме того, способ скрепления посредством связующего может быть включен в самые разные платформы, включая, но не ограничиваясь этим, морские, автомобильные, воздушные и/или космические платформы. В этом отношении, способ скрепления посредством связующего может быть включен, без ограничения, в любую транспортную систему или нетранспортную систему.

[00072] На ФИГ. 3 показано сечение варианта реализации соединительного элемента 106, образованного скреплением посредством связующего, между первой частью 190 и второй частью 196, имеющими сопрягаемые поверхности 192, 198, скрепленные друг с другом посредством адгезивного связующего. Как показано на ФИГ. 3, первая часть 190 содержит цилиндр 110 и вторая часть 196 содержит концевое кольцо 130, имеющее поперечное сечение 132 в виде С-образного канала 134. Цилиндр 110 имеет цилиндрическую внешнюю поверхность 116 и цилиндрическую внутреннюю поверхность 114, задающую толщину 118 цилиндра. В дополнение к этому, цилиндр 110 имеет цилиндрическую кромку 120, которая может быть прикреплена посредством адгезивного связующего внутри С-образного канала 134. Концевое кольцо 130 может содержать основание 136 и пару выступов 138, образующих поперечное сечение 132 С-образного канала 134. Одна или обе из кромок 144 канала могут содержать кромку 146 с фаской, чтобы минимизировать концентрации напряжений в цилиндре 110 в месте расположения кромок 144 канала. Концевое кольцо 130 может иметь глубину 142 канала соответствующую ширине 308 шва скрепления посредством связующего и проходящую от поверхности 152 дна канала к кромке 144 канала. Расстояние между поверхностями стороны канала (то есть внутренней поверхностью 148 стороны канала и внешней поверхностью 150 стороны канала) может задавать ширину 140 канала.

[00073] Как показано на ФИГ. 3, цилиндр 110 может быть размещен в необходимом положении внутри С-образного канала 134 таким образом, что промежуток 160 между цилиндрической внешней поверхностью 116 и внешней поверхностью 148 стороны канала по существу выровнен с промежутком 158 между цилиндрической внутренней поверхностью 114 и внутренней поверхностью 148 стороны канала. В дополнение к этому, цилиндр 110 может быть размещен в необходимом положении вертикально относительно концевого кольца 130 таким образом, что промежуток 156 между поверхностью 152 дна канала и цилиндрической поверхностью 122 кромки по существу выровнен с промежутками 158, 160 между ци