3.3.3.3. Шпангоуты бака

Места стыка днища и обечайки характеризуются изменением кривизны обечаек и возникновением распорных усилий. Чем плавнее переход от днища к обечайке, тем меньше величина распорного усилия (предельный случай у днища полусферической формы). Для восприятия распорных усилий применяются распорно-стыковочные шпангоуты, конструкция которых определяется разме­рами бака и величиной действующих напряжений (рис. 3.13, 3.14).

Рис. 3.13. Схемы нагружения распорного шпангоута

Рис. 3.14. Характерные сечения распорно-стыковочных шпангоутов

В местах концентрации напряжений (резком изменении кривизны обечайки или жесткости элементов конст­рукции) нежелательно использовать сварные соединения. Поэтому, если шпангоуты не предусмотрены, днища желательно изготавливать вместе с цилиндрической частью высотой более 30 мм.

Аналогичные требования предъявляются к элементам шпангоутов, стыкуемым с обе­чайкой и днищами.

Части шпангоута и обечайки, примыкающие друг к другу, под сварку должны иметь участки одинаковой толщины протя­женностью 20...25 мм с обеих сторон сварочного шва. При соединении днища и обечайки или этих элементов со шпангоутами желательно, чтобы их срединные поверхности являлись одна продолжением другой (см. рис. 3.15).

Рис. 3.15. Конструктивное исполнение соединения распорного шпанго­ута с обечайкой: 1 – обечайка; 2 – шпангоут распорно-стыковочный: 3 – днище

Конструктивное оформление типового соединения распорного шпангоута с обечайками представлено на рис. 3.16.

Рис. 3.16. Примеры исполнения шпангоутов в узлах соединения днищ и оболочек топливных отсеков: 1 – болт; 2 – шайба; 3 – шпангоут стыковочный сухого отсека; 4 – футорка: 5 – шпангоут стыковочный топливного бака; 6 – обечайка бака: 7 – обшивка сухого отсека; 8 – штырь; 9 – днище бака

В некоторых случаях для сохранения формы обечаек при изгибе внутри баков могут устанавливаться легкие формообразующие шпангоуты. Иногда эти шпангоуты могут использоваться как эле­менты гашения колебаний жидкости.

Днища соединяются с обечайками мощными кольцевыми распорными элементами (шпангоутами), на которых крепятся другие отсеки и двигатели.

Схемы таких соединительных элементов показаны на рис. 3.17.

а)	б)		в)
г)		д)

Рис. 3.17. Схемы соединения топливных и сухих отсеков:

а) Внутреннее соединение с помощью шпилек:

1 – обечайка бака; 2 – днище ба­ка; 3 – силовой стыковочный шпангоут бака; 4 – стыковочный шпангоут сухого от­сека; 5 – обечайка сухого отсека; 6 – соединительная шпилька с гайкой;

б) Внутреннее соединение с помощью болтов:

1 – обечайка бака; 2 – днище бака; 3 – силовой шпангоут бака; 4 – стыковочный шпангоут бака; 5 – стыковочный шпанго­ут сухого отсека; 6 – обечайка сухого отсека; 7 – стыковочные болты с гайками;

в) Внешнее соединение с помощью утопленных шпилек:

1 – обечайка бака; 2 – днище бака; 3 – силовой стыковочный шпангоут; 4 – стыковочный шпангоут сухо­го отсека; 5 – обечайка сухого отсека; 6 – стрингер сухого отсека; 7 – заклепочное соединение стрингера и обечайки сухого отсека; 8 – "карман" для установки стыко­вочных шпилек; 9 – соединительные шпильки с гайками;

г) Внешнее соединение с помощью болтов:

1 – обечайка бака; 2 – днище бака; 3 – стыковочный силовой шпангоут бака; 4 – стыковочный шпангоут сухого отсека; 5 – обечайка сухого отсека; 6 – наружный стрингер сухого отсека; 7 – соединитель­ный болт с гайкой;

д) Сварное соединение бака с сухим отсеком:

1 – обечайка бака; 2 – днище бака; 3 – силовой стыковочный шпангоут бака; 4 – стыковочный шпангоут сухого отсека; 5 – обечайка сухого отсека; 6 – соединительный шпангоут сухого отсека