- •Кафедра самолётостроения и эксплуатации авиационной техники
- •Проект вертикального оперения
- •Задание на разработку конструкции вертикального оперения
- •1 Техническое задание и исходные данные
- •Техническое задание
- •1.2 Требования к объекту
- •Исходные данные
- •1.4 Схема нагружения
- •2.Техническое предложение
- •2.1 Силовая схема
- •А) Два лонжерона
- •2.2 Конструктивная схема
- •2.3 Материал
- •2.4 Проектирование элементов кессона
- •2.4.1 Выбор продольного набора
- •2.4.2 Проектирование конструкций панелей кессона
- •2.4.3 Особенность проектирования нервюр
- •2.5 Технологическая схема членения
- •2.6 Характеристики полуфабриката
- •2.7 Проектирование конструкций носовых и хвостовых частей киля
- •2.8 Проектирование стыкового соединения оперения с фюзеляжем
- •3 Технический проект
- •3.2 Параметры узлов крепления стабилизатора с фюзеляжем
- •3.3 Параметры нервюр
- •3.4 Параметры фитингов
- •3.5 Параметры соединений
- •3.5.1 Параметры заклепок
- •3.5.2 Параметры соединений панелей и лонжеронов
3.5.2 Параметры соединений панелей и лонжеронов
При сборке панелей с лонжеронами не имеется двустороннего подхода, поэтому используются винтовое соединение. С обратной стороны к лонжеронам приклепаны анкерные гайки.
Винт d-l кд ОСТ1.31543-80
Список литературы:
Вильчек М.И. Проектирование узлов силовых конструкций летательных аппаратов: Учебное пособие / Куйбышев. Авиац. Ин-т., Куйбышев, 1985.
Гребеньков О.А. Конструкция самолетов. М:. Машиностроение, 1984.
Конструкция и прочность летательных аппаратов. Методические указания, контрольные задания на курсовой проект. Составили А. А. Кошкин, Е. С. Сомова, А. П. Стерхов. – Иркутск, 1990. – Ч.П. – 48с.
Проектирование конструкций самолётов. Учебник П79 для студентов вузов, обучающихся по специальности «Самолетостроение»/Е. С. Войт, А. И. Ендогур, А. Мелик –Саркисян, И. М. Алявдин. – М.: Машиностроение,1987. – 416с.; ил.
Проектирование самолёта и агрегата. Учебное пособие /И.П. Вислов; КуАИ, Куйбышев, 1990-60с.
Стандарт предприятия СТП ИПИ 05-90. Оформление курсовых и дипломных проектов, Иркутск, 1990г.-28с.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица А1- Расчетные значения геометрических характеристик элементов киля
Наименование Характеристики |
Обозна- чение |
Сечение |
|||
А-А |
Б-Б |
В-В |
Г-Г |
||
Исходные данные |
|||||
Хорда, м |
b |
13.396 |
13.27 |
12.7 |
11.887 |
Положение первого лонжерона, м |
Х1 |
0.679 |
0.654 |
0.54 |
0.377 |
Положение второго лонжерона, м |
Х2 |
2.2 |
2.12 |
1.755 |
1.226 |
Высота первого лонжерона, % |
h20 |
11.48 |
1.48 |
11.48 |
11.48 |
Высота второго лонжерона, % |
h65 |
8.145 |
8.145 |
8.145 |
8.145 |
Высота первого лонжерона, м |
Н1 |
0.389 |
0.374 |
0.309 |
0.216 |
Высота второго лонжерона, м |
Н2 |
0.276 |
0.266 |
0.219 |
0.153 |
Максимальная высота профиля, % |
h30 |
12 |
12 |
12 |
12 |
Максимальная высота профиля, м |
С |
0.407 |
0.394 |
0.324 |
0.226 |
Средняя высота сечения, м |
Нср |
0.339 |
0.327 |
0.269 |
0.188 |
Расстояние между лонжеронами, м |
В |
1.151 |
1.47 |
1.215 |
0.85 |
Изгибающий момент, кНм |
Мизг |
1800 |
1620 |
594 |
63 |
Величина пары сил, кН |
Nпн= Nпв |
5309 |
4954 |
2208 |
335.1 |
Параметры нижней панели |
|||||
Параметры поясов лонжеронов |
|||||
Редуцированная пло-щадь нижнего пояса, м |
Fред.н.п. |
151.3 |
139 |
62 |
9.4 |
Суммарная площадь поясов лонжеронов, cм |
Fп.л.1,2 |
90.8 |
83.4 |
37.2 |
5.64 |
Площадь первого пояса, cм |
Fп.л.1 |
53.12 |
48.74 |
21.77 |
3.3 |
Площадь второго пояса,см |
Fп.л.2 |
37.68 |
36.66 |
15.43 |
2.34 |
Ширина пояса первого лонжерона, см |
а |
15.5 |
14.8 |
10 |
3.85 |
Толщина пояса первого лонжерона, см |
а1 |
3.1 |
2.96 |
2 |
0.77 |
Длина участка крепления стенки первого лонжерона, см |
d |
5.15 |
5 |
3.3 |
1.5 |
Толщина участка крепления стенки первого лонжерона, см |
d1 |
1.03 |
0.99 |
0.66 |
0.3 |
Ширина пояса второго лонжерона, см |
а |
13.02 |
12.84 |
8.33 |
3.25 |
Толщина пояса второго лонжерона, см |
а1 |
2.6 |
2.57 |
1.67
|
0.65 |
Длина участка крепления стенки второго лонжерона, см |
d |
4.34 |
4.28 |
1.55 |
1.5 |
Толщина участка крепления стенки второго лонжерона, см |
d1 |
0.87 |
0.856 |
0.31 |
0.3 |
Параметры стрингерного набора |
|||||
Суммарная площадь стрингерного набора,м |
Fcтp |
24.208 |
По [2, страница 47] принимаем стандартный профиль 710042. Размеры стрингеров и их количество, не изменяются по всей длине. Так как делать перестыковку не технологично, а также это не даст значительный выигрыш по массе.
|
||
Площадь одного стрингера, см |
fстр |
2.784 |
|||
Высота полки, cм |
Вп |
50 |
|||
Толщина полки, cм
|
стр |
0.3 |
|||
Ширина полки, cм |
Шп |
25 |
|||
Радиус инерции стрингера относи-тельно оси Х, cм |
ix |
2.956 |
|||
Параметры обшивки |
|||||
Площадь обшивки, см |
Fобш |
36.32 |
Принимаем стандартную толщину листа 2.5 мм. |
||
Толщина обшивки, см |
обш |
0,25 |
|||
Параметры верхней панели |
|||||
Параметры поясов лонжеронов |
|||||
Редуцированная пло-щадь верхнего пояса, м |
Fред.в.п. |
167.6 |
156.5 |
69.7 |
10.6 |
Суммарная площадь поясов лонжеронов, см |
Fп.л.1,2 |
100.1 |
93.9 |
41.82 |
6.36 |
Площадь первого пояса,см |
Fп.л.1 |
58.56 |
54.87 |
24.47 |
3.72 |
Площадь второго пояса, см |
Fп.л.2 |
41.54 |
39 |
17.35 |
2.64 |
Ширина пояса первого лонжерона,см |
а |
16.23 |
15.71 |
10.5 |
4.1 |
Толщина пояса первого лонжерона, см |
а1 |
3.246 |
3.142 |
2.1 |
0.82 |
Длина участка крепления стенки первого лонжерона, см |
d |
5.41 |
5.238 |
3.5 |
1.5 |
Толщина участка крепления стенки первого лонжерона, см |
d1 |
1.082 |
1.047 |
0.699 |
0.3 |
Ширина пояса второго лонжерона, см |
а |
13.7 |
13.25 |
8.84 |
3.45 |
Толщина пояса второго лонжерона, см |
а1 |
2.73 |
2.65 |
1.77 |
0.69 |
Длина участка крепления стенки второго лонжерона, см |
d |
4.55 |
4.42 |
2.95 |
1.5 |
Толщина участка крепления стенки второго лонжерона, см |
d1 |
0.91 |
0.883 |
0.59 |
0.3 |
Параметры стрингерного набора |
|||||
Суммарная площадь стрингерного набора,м |
Fcтp |
41.9 |
39.125 |
17.425 |
8.89 |
Площадь одного стрингера, см |
fстр |
4.66 |
4.3 |
1.936 |
0.99 |
Радиус инерции стрингера относи-тельно оси Х, cм |
ix |
1.76 |
1.7 |
1.14 |
0.814 |
Ширина полки, cм |
Вп |
6.13 |
5.89 |
3.95 |
2.82 |
Толщина полки, cм
|
стр |
0.76 |
0.73 |
0.49 |
0.35 |
Параметры обшивки |
|||||
Площадь обшивки, см |
Fобш |
67.04 |
62.6 |
27.88 |
4.24 |
Толщина обшивки, см |
обш |
0.45 |
0.426 |
0.3 |
0.3 |
Параметры стенок лонжеронов |
|||||
Толщина стенки первого лонжерона, см |
ст1 |
0.45 |
0.426 |
0.3 |
0.3 |
Толщина стенки второго лонжерона,см |
ст2 |
0.3 |
0.3 |
0.3 |
0.3 |
Таблица А2- Результаты проверочного расчета
Наименование Характеристики |
Обозна- чение |
Сечение |
|||
А-А |
Б-Б |
В-В |
Г-Г |
||
Параметры нижней панели |
|||||
Редуцированная пло-щадь нижнего пояса, м |
Fред.н.п. |
150 |
141.5 |
89.54 |
49.77 |
Величина фиктивных напряжений, МПа |
ф.н.п |
353 |
350 |
246 |
67.4 |
Растягивающие напря-жения поясов, МПа |
п.л |
353 |
350 |
246 |
67.4 |
Растягивающие напря-жения стрин-ров,МПа |
стр |
353 |
350 |
246 |
67.4 |
Растягивающие напря-жения обшивки, МПа |
обш |
318 |
315 |
221.4 |
66.7 |
Коэффициент запаса прочности поясов |
п.л |
1.27 |
1.28 |
1.82 |
6.7 |
Коэффициент запаса прочности стрингеров |
стр |
1.27 |
1.28 |
1.82 |
6.7 |
Коэффициент запаса прочности обшивки |
обш |
1.4 |
1.41 |
2 |
6.75 |
Параметры верхней панели |
|||||
Редуцированная пло-щадь верхнего пояса,м |
Fред.в.п. |
196.36 |
180.58 |
79.8 |
36.69 |
Шаг стрингеров, м |
tстр |
15 |
14.7 |
12.15 |
8.5 |
Критическое напря-жение общей потери устойчивости стрингера, МПа |
кр.стр |
2748 |
2564.45 |
1153.2 |
587.97 |
Критическое напря-жение местной потери устойчивости стрингера, МПа |
кр.стр.м. |
489 |
497.7 |
498.6 |
499.15 |
Редукционный коэф-фициент стрингеров, работающих на сжатие |
стр |
1.3 |
1.3 |
1.312 |
1.314 |
Критические напря-жения обшивки, МПа
|
кр.обш |
233 |
217.7 |
158 |
322.8 |
Редукционной коэф-фициент обшивки, работающей на сжатие |
обш |
0.615 |
0.572 |
0.415 |
0.849 |
Величина фиктивных напряжений, МПа |
ф.н.п |
270 |
274 |
276 |
91 |
Сжимающие напря-жения поясов, МПа |
п.л |
270 |
274 |
276 |
91 |
Сжимающие напряжения стрингеров,МПа |
стр |
351 |
356.2 |
362.12 |
120 |
Сжимающие напря-жения обшивки, МПа |
обш |
166.05 |
156.73 |
114.54 |
77.259 |
Коэффициент запаса устойчивости поясов |
п.л |
1.407 |
1.386 |
1.377 |
4.17 |
Коэффициент запаса устойчивости стрингеров |
стр |
1.418 |
1.397 |
1.376 |
4.15 |
Коэффициент запаса устойчивости обшивки |
обш |
1.403 |
1.389 |
1.379 |
4.18 |
