1.2 Нагрузки, действующие на приводы органов управления

Для того чтобы отклонить руль, рулевой привод должен преодолеть момент аэродинамических сил, действующих на руль относительно оси его вращения. Этот аэродинамический момент называют шарнирным моментом. Шарнирный момент возникает вследствие того, что центр давления аэродинамических сил, действующих на руль, не совпадает с осью вращения руля. Шарнирные моменты с увеличением скорости полета и габаритных размеров ЛА могут достигать очень большой величины. Снизить его величину можно посредством применения аэродинамической компенсации рулей. Однако полная компенсация шарнирного момента на всех режимах полета ЛА невозможна, т.к. положение центра давления изменяться в зависимости от скорости полета.

Кроме шарнирного момента на рулевой привод, перемещающий аэродинамический орган управления, будет действовать момент от сил трения. Величины слагаемых, входящих в суммарное значение момента и нагрузки, зависят от класса ЛА и условий полета.

2. Задание

В данном курсовом проекте нужно разработать блок рулевого привода (БРП) для ракеты “Стрела”, придумать механизм функционирования, продумать компоновку деталей.

Исходные данные для БРП:

• Все рули рассогласованные;

• Источник питания - ВАД;

• D=0,069 м;

• λ_БРП= 3,77;

• Y_оп=336 Н;

• X_оп=19 Н;

• X_Lоп/D=3,62;

• M_ОП=0,098 кг;

• 

Рис. 1. Принципиальная схема “Стрелы”

3. Расчёт места положения рулей БРП

1) λ_БРП=3,77;

;

4. Определение момента на валу рулевого привода

Где: - - средняя аэродинамическая хорда рулей;

-Y_оп=336 Н;

Y_оп(для одного руля)= ;

η_опер=

L_руля (одного)=0,04 м;

S_к= ;

1,2- коэффициент трения системы.

5. Расчёт вала рулевого привода

5.1 Расчёт вала рассогласованных рулей

Рис.2. Расчётная схема вала рассогласованных рулей

_{Определяем силу} Р, действующую на вал и реакции опор:

Где:- b- длина рычага рулевого привода;

-М_рм- момент рулевой машинки;

1) Находим длину рычага рулевого привода (b) геометрически.

Методом подбора подбираем длину рычага рулевого привода, высчитываем диаметр поршня и подбираем оптимальный диаметр для данной компоновки.

b1=0,01 м, b2= 0,02 м, b3=0,03 м, b4=0,04 м.

Y_P=168 Н- для одного руля;

-расстояние от места приложения силы Y до оси руля.

Для данного калибра, по компоновки подходит d_п=0,018 м.

2)

3) С=0,0015 м-толщина рулей (размер замеренный с образца ракеты “Стрела”);

4) Рассчитываем соответствующие уравнения сил и моментов на соответствующие оси координат:

a=0,03 м –расстояние от приложения силы Y_к до центра оси положения первого подшипника;

m=0,015 м – расстояние между центрами двух подшипников;

k=0,0125 м- расстояние между центром второго подшипники и концом вала руля;

5)

6)

7) Определение М_экв.

f=1,3-коэффициент запаса прочности;

₀

p(ВТ23)=4500 кг/м³;

Вал принимаем сплошным.

условие выполняется.

7) Находим массу цельного вала.

L_вала=0,034 м.