
- •Кафедра самолетостроения и эксплуатации авиационной техники
- •Разработка конструкции хвостовой части фюзеляжа пассажирского самолёта
- •Содержание стр.
- •Введение
- •1 Технические требования и исходные данные
- •1.1 Требования, предъявляемые к фюзеляжу самолета:
- •1.2 Исходные данные
- •2 Техническое предложение
- •2.1 Конструктивно силовая схема агрегата
- •2.2 Оценка конструктивной схемы фюзеляжа
- •2.3 Применяемые материалы
- •2.4 Конструкция элементов балочного фюзеляжа стрингерного типа
- •2.4.1 Шпангоуты
- •2.4.2 Стрингеры
- •2.4.3 Обшивка
- •2.5 Узлы крепления к фюзеляжу отдельных агрегатов
- •2.6 Конструктивные особенности герметических кабин
- •3 Эскизный проект
- •3.1 Раскрой листов обшивки
- •3.1.1 Раскрой листов в сечении 1-1
- •3.1.2 Раскрой листов в сечении 2-2
- •3.1.3 Раскрой листов в сечении 3-3
- •3.1.4 Раскрой листов в сечении 4-4
- •4 Технический проект
- •Список литературы
1 Технические требования и исходные данные
1.1 Требования, предъявляемые к фюзеляжу самолета:
Фюзеляж, соединяя в одно целое все части самолёта, предназначен для размещения экипажа, оборудования и перевозимой нагрузки (пассажиров, грузов и т.п.).
Большинство современных самолётов выполняется по однофюзеляжной схеме.
К фюзеляжу предъявляются следующие основные требования:
1. Аэродинамические требования – совершенство формы, отсутствие углов и выступов, а также открытых щелей и отверстий, гладкость поверхности. Для ослабления интерференции и уменьшения лобового сопротивления самолета необходимо плавно сопрягать фюзеляж с примыкающими к нему частями самолета.
2. Конструктивные требования – достаточная прочность (выполнение требований норм прочности), достаточная жесткость конструкции на изгиб и кручение, малый вес конструкции, рациональное расположение конструктивно-силовых элементов.
3. Эксплуатационные требования – максимальное использование внутренних объемов, доступность для осмотра и обслуживания всех частей, легкость ремонта, звукоизоляция, вентиляция и отопление помещений для пассажиров и экипажа, удобство размещения оборудования, достаточная живучесть конструкции при частичных разрушениях.
4. Производственно-экономические требования, из которых главными являются простота изготовления и невысокая стоимость.
1.2 Исходные данные
Рисунок 1 – Исходные данные
В таблице 1 приведены основные параметры самолёта и разрабатываемого агрегата.
Таблица 1 - Основные параметры самолета и разрабатываемого агрегата
вариант |
Мmax/H |
mo, т |
d1 |
d2 |
L |
l1 |
l2 |
da |
ha |
b |
1 |
0,70/8 |
20 |
2400 |
1900 |
4000 |
2500 |
1000 |
1200 |
300 |
1850 |
Таблица 2 - Нагрузки от двигателя, кН
вариант |
Р1 |
Р2 |
Р3 |
Р4 |
Р5 |
Р6 |
Р7 |
Р8 |
1 |
13 |
13 |
100 |
120 |
11 |
140 |
110 |
40 |
Таблица 3 - Величины нагрузок в сечении А-А
Qy, kH |
Mz, kH*м |
Qz, kH |
My, kH*м |
Mкр, kH*м |
120 |
700 |
20 |
350 |
300 |
Шаг шпангоутов – 500 мм.
На рисунке 2 показаны эпюры нагрузок действующих в сечениях
μ= 4м/100мм = 0,04
μн= 700кН/30мм = 23,33 (Мz)
μн= 350кН/30мм = 11,67 (Му)
μн= 120кН/30мм = 4 (Qу)
Рисунок 2- Схема нагружения
2 Техническое предложение
2.1 Конструктивно силовая схема агрегата
Конструкция фюзеляжа состоит из силовой системы (каркас, оболочка), воспринимающей внешние нагрузки, и элементов вспомогательного назначения.
К элементам вспомогательного назначения относятся детали для местного усиления основной конструкции; детали для установки различных грузов, предметов вооружения и оборудования; детали, выполняющие специальное назначение и в то же время являющиеся частью конструкции фюзеляжа (например, пол в кабинах, противопожарные перегородки, всевозможные крышки люков, двери, броня в военных самолетах и т. д.).
Силовую систему данного отсека фюзеляжа представляем балочного типа.
Фюзеляж под действием распределенных и сосредоточенных сил работает в общем случае как балка на изгиб и кручение, при этом характер и степень нагружения элементов конструкции зависят от конструктивно-силовой схемы фюзеляжа.
В балочном фюзеляже изгибающие моменты воспринимаются лонжеронами, стрингерами и обшивкой; поперечные силы и крутящий момент воспринимаются обшивкой.
Из балочных фюзеляжей в настоящее время главным образом применяются три разновидности.
1 Конструкция, состоящая из мощных лонжеронов и слабого набора стрингеров и шпангоутов, с обшивкой, работающей при кручении фюзеляжа. Такой фюзеляж называется лонжеронным.
2. Конструкция, состоящая из работающей обшивки при изгибе и кручении фюзеляжа и частой сети стрингеров и шпангоутов. Такой фюзеляж называется стрингерным (полумонокок). Сюда входят также .конструкции, в которых для усиления в местах крепления к фюзеляжу различных агрегатов и вырезов ставят усиленные стрингеры, часто называемые лонжеронами.
3. Конструкция, представляющая собой сравнительно толстую обшивку, подкрепленную только шпангоутами. В этой конструкции всю работу несет обшивка. Такой фюзеляж называется обшивочным (монокок).
Для конструирования я выбираю балочный фюзеляж стрингерного типа представленный на рис.3.
обшивка;
ось шпангоута;
3,4) оси силовых шпангоутов
5) ось стрингера
Рисунок 3- КСС балочного фюзеляжа стрингерного типа