5. Выбор конструктивно-силовой схемы крыла, подбор параметров расчетного сечения

Выбор профиля расчетного сечения крыла

Расчетное сечение – , значит сечение расположено в корне крыла.

Относительная толщина профиля расчетного (корневого сечения) сечения . Из работы [5] выбирается несимметричный профиль, соответствующий по толщине рассматриваемого типа самолета, и составляется таблица 1. Подобранный профиль вычерчивается на миллиметровой бумаге в масштабе 1:10 (см. приложение 2).

Таблица 1

Х%	Увтабл, %	Унтабл, %	Yв, мм	Yн, мм	h, мм
0	0.0	0.0	0	0	0
1.25	3,07	-1,79	105,91	-61,76	167,67
2.5	4,17	-2,48	143,86	-85,56	229,42
5.0	5,74	-3,27	198,03	-112,82	310,85
7.5	6,91	-3,71	238,4	-128	366,4
10	7,84	-3,98	270,48	-137,31	407,79
15	9,27	-4,18	319,81	-144,21	464,02
20	10,25	-4,15	353,62	-143,18	496,8
25	10,92	-3,98	376,74	-137,31	514,05
30	11,25	-3,75	388,13	-129,38	517,51
40	11,25	-3,25	388,13	-112,13	500,26
50	10,53	-2,72	363,28	-93,84	457,12
60	9,30	-2,14	320,85	-73,83	394,68
70	7,63	-1,55	263,23	-53,48	316,71
80	5,55	-1,03	191,48	-35,54	227,02
90	3,08	-0,57	106,26	-19,66	125,92
95	1,67	-0,36	57,61	-12,42	70,03
100	0,16	-0,16	0,552	-0,552	1,104
100	0	0	0	0	0

Подбор параметров сечения (ориентировочный расчет)

Определение нормальных усилий, действующих на панели крыла

Ориентировочный расчет произведен в программе MathCAD (см. приложение 3).

Для последующих расчетов будем считать положительными направления M_изг, и Q_Σ в расчетном сечении (рис. 1).

Рис. 1

Пояса лонжеронов и стрингеры с присоединенной обшивкой воспринимают изгибающий момент М_изг. Усилия, нагружающие панели, можно определить из выражения

,

где F – площадь поперечного сечения крыла, ограниченная крайними лонжеронами; B – расстояние между крайними лонжеронами (рис. 2).

Рис. 2

Для растянутой панели усилие N принимаем со знаком «плюс», для сжатой – со знаком «минус».

На основе статистических данных в расчете принимаем усилия, воспринимаемые полками лонжеронов . Значения коэффициентов α, β, γ зависят от типа крыла. Возьмем значения коэффициентов для кессонного типа крыла: , , .

Определение толщины обшивки

Толщину обшивки δ для растянутой зоны определяем по четвертой теории прочности:

,

где σ_В – напряжение предела прочности материала обшивки; γ – коэффициент, зависящий от типа крыла, принятый 0.1 в нашем случае. Для сжатой зоны толщину обшивки принимаем равной

Определение шага стрингеров и нервюр

Шаг стрингеров и нервюр выбираем с таким расчетом, чтобы поверхность крыла не имела недопустимой волнистости.

Для расчета прогибов обшивки считаем ее свободно опертой на стрингеры и нервюры. Наибольшее значение прогиба достигается в центре рассматриваемой пластины

где – удельная нагрузка на крыло; – цилиндрическая жесткость обшивки.

Расстояние между стрингерами и нервюрами следует подбирать таким образом, чтобы Значение коэффициента d=0.010 выбираем из справочника [10], модуль упругости материала E примем .

Число стрингеров в сжатой панели , где B₀ – длина дуги обшивки сжатой панели.

Количество стрингеров в растянутой зоне уменьшаем на 20%. Расстояние между нервюрами .

Определение площади сечения стрингеров