7.1 Сборка клепаных агрегатов летательных аппаратов. Введение

Основным видом соединения деталей каркаса и обшивки летательных аппаратов (ЛА) металлической конструкции являются заклепки.

Заклепка, как элемент соединения деталей, нашла изменения в самолетостроении из судостроения и по праву на многие годы стала основным крепежным элементом конструкции.

Первым в СССР самолетом цельнометаллической конструкции был самолет АНТ-2,построенный в 1924 году в конструкторском бюро АГОС ЦАГИ, возглавляемом А.Н. Туполевым.

В конструкции самолета применены листы, гофр, профиля и трубы из алюминиевого сплава.

Самолет АНТ–2, с высоким расположением крыла, имеет один двигатель мощностью 100л. с «Бристоль – Люцифер»; скорость полета – до 170 км/час; взлетный вес 836кг., полезная нагрузка – 300кг.

Габариты: размах крыльев – 10м, длина фюзеляжа – 7,5м. В серии не строился, в виду отсутствия отечественных авиадвигателей.

На долгие годы заклепочные соединения стали основным видом крепежа в конструкциях самолетов производства всех ОКБ СССР.

Количество заклепок в самолетах и вертолетах среднего веса достигает 400…800 тысяч шт., а в тяжелых и сверхтяжелых – до 1,5…2,0 млн. шт.

При таком количестве заклепок трудоемкость изготовления сборочно-клепальных работ составляет 30-35 % от общей трудоемкости изготовления планера самолета (вертолета).

Впервые в СССР, в ОКБ О.К. Антонова, внедрили точечную электросварку (ТЭС) в соединениях каркасных деталей и обшивок планера (из алюминиевых сплавов) на самолетах АН – 10; АН – 12 и др.

Впервые в ОКБ М.Л. Миля внедрили ТЭС в соединениях деталей планера на вертолетах типа Ми 10 ; Ми 10К (панели хвостовой балки) и далее на вертолетах Ми 24; Ми 26 и Ми 28Н.

С появлением сверхзвуковых ЛА и применением новых материалов (нержавеющая сталь, титан) соединения деталей наряду с заклепками осуществляются ТЭС и аргонодуговой сваркой.

7.2 Виды заклепочных швов.

По сочетанию соединяемых элементов и характеру передачи усилия с одного элемента конструкции на другой различают следующие виды заклепочных швов:

1.внахлестку,

2.встык с одной накладкой,

3.встык с двумя накладками,

4. стрингерные.

• В соединении внахлестку элементы конструкции, листы или профили накладываются один на другой (тип 1)

• В швах встык с одной накладкой элементы конструкции соединяются между собой при помощи одной накладки-листа или профиля (тип 2)

• Встык с двумя накладками скрепляются элементы конструкции, передающие большие усилия (тип 3)

• Стрингерные соединения применяются в тех случаях, когда обшивку накладывают на стрингер, шпангоут или нервюру (тип 4)

7.3 Процесс сборки-клепки.

Сборочно-клепальные работы состоят из нескольких операций, в процессе которых отдельные детали посредством клепки соединяются в узлы и панели, а затем эти узлы и панели - между собой, образуя отсеки и агрегаты. Основными операциями технологического процесса в сборочно-клепальных работах являются:

8. установка деталей в сборочное положение;

9. установка средств временного крепления;

10. операции процесса соединения деталей заклепками;

11. снятие средств временного крепления;

12. контроль качества по переходам, операциям и общий собранного изделия.

Технология авиастроения отличается ярко выраженным прикладным характером и многообразием охватываемых ею вопросов. Последовательность выполнения сборочных операций зависит от конструкции, габаритов и жесткости собираемых деталей, узлов, панелей. При сборке-клепке изделий, имеющих тонкую обшивку (б ≤ 2мм), отверстия под заклепки и отверстия для установки средств временного крепления сверлят в последовательности, при которой можно избежать образование «хлопунов» - волнистости обшивок. В качестве средств временного крепления применяют фиксаторы пружинные и винтовые, струбцины, технологические болты или ставят контрольные заклепки (табл.1, рис.1)

Таблица 1.

Средства временного крепления

Параметр	Фиксаторы		Струбцины быстродействующие	Технологические болты
	Пружинные быстродействующие ФПЦ-1	Винтовые быстродействующие ФЦЗ-1
Диаметр заклепки d,мм	3-4	5-8	-	До 4	Более 5
Толщина пакета S, мм	Не более 10	Не более 15	От 5 до 30	Не более 10	От 10 до 30

Рис. 1. Установка стрингеров на обшивку по сборочным отверстиям и закрепление их фиксаторами: 1 – фиксатор; 2 – стыковой профиль (Ф – 3 и Ф – 4 – отсеки фюзеляжа)