
- •1. Концепции и принципы проектирования агрегатов самолетов и вертолетов
- •2. Особенности и проблемы проектирования агрегатов самолетов и вертолетов
- •3. Основные направления преодоления проблем в проектировании современных самолетов и вертолетов
- •4. Основные тенденции в развитии конструкций агрегатов современных самолетов и вертолетов
- •5. Требования, предъявляемые к проектированию крыльев самолетов и вертолетов
- •6. Выбор и обоснование конструктивно-силовой схемы крыла.
- •7. Проектировочный расчет кессонного крыло
- •8. Проектировочный расчет лонжеронного крыла с работающей обшивкой.
- •9. Проектировочный расчет лонжеронного крыла с частично работающей обшивкой.
- •10. Проектирование верхних панелей крыла.
- •11. Проектирование нижних панелей крыла.
- •12. Проектирование носовой части крыла.
- •13. Особенности конструирования крыла в зоне вырезов.
- •14.Выбор оптимального расстояния между нервюрами из условия восприятия крылом изгибающего момента и минимума массы.
- •15.Особенности конструирования стреловидных крыльев.
- •16. Проектирование стыковых узлов кессонных и моноблочных крыльев.
- •17.Особенности компоновки и размещения стоек шасси в стреловидных крыльях.
- •18. Проектирование элеронов.
- •19. Проектирование закрылков.
- •20. Проектирование предкрылков
- •21.Особенности проектирования системы выпуска-уборки закрылков в стреловидных крыльях.
- •22.Вариантное конструирование, его содержание и примеры применения на практике.
- •23.Модификация конструкции, ее сущность и примеры применения на практике.
- •24. Методика оценки эффективности конструктивно-технологических решений при одновременном изменении массы и стоимости агрегата
- •25. Выбор и обоснование геометрических параметров, определение геометрических размеров и нагрузок на горизонтальное оперение самолета.
- •26. Выбор и обоснование конструктивно-силовой схемы стабилизатора.
- •27.Требования, предъявляемые к проектированию горизонтальному оперению.
- •28. Проектировочный расчёт стабилизатора кессонной конструкции.
- •29.Проектировочный расчёт стабилизатора с частично работающей обшивкой.
- •3 0. Особенности конструирования цельноповоротного го.
- •31. Особенности проектирования конструкции и установка переставного горизонтального оперения
- •32. Выбор и обоснование геометрических параметров, определение геометрических размеров и нагрузок во
- •33. Выбор и обоснование конструктивно-силовой схемы киля.
- •34.Проектировочный расчёт киля лонжеронной конструкции.
- •35. Особенности проектирования панелей киля.
- •36. Конструктивно-прочностные особенности балочных фюзеляжей. Балочные фюзеляжи
- •37. Требования, предъявляемые к проектированию фюзеляжей.
- •38. Выбор и обоснование конструктивно-силовой схемы фюзеляжа
- •Ферменные фюзеляжи
- •Балочные фюзеляжи
- •39. Проектировочный расчет фюзеляжа балочно-стрингерной конструкции
- •43. Особенности конструирования фюзеляжей в зоне вырезов под двери, аварийные и грузовые люки, окна, ниши для шасси и т.П.
- •44. Особенности увязки ксс фюзеляжа с ксс присоединяемых к нему агрегатов (крыла, оперения, шасси).
- •45. Особенности конструирования хвостовой части фюзеляжа транспортных самолетов.
- •46. Требования, предъявляемые к проектированию вертикального оперения
- •47. Особенности назначения крыльев вертолетов и выбора их ксс.
- •48. Особенности назначения, выбора типа конструкции и размещения го вертолета.
- •49. Особенности назначения, выбора типа конструкции и размещения вертикальных оперений вертолетов
- •50. Особенности компоновки и выбора конструктивно-силовых схем фюзеляжей вертолетов
- •51. Особенности нагружения и выбора конструктивно-силовых схем хвостовых балок
- •52. Проектировочный расчет хвостовой балки вертолета.
- •53. Особенности увязки конструктивно-силовой схемы фюзеляжа вертолета с соединяемыми с ним агрегатами и грузами (двигатель, редуктор, несущая система, крыло, хвостовая балка, шасси, подвески и т.Д.)
- •54. Укрупненная блок-схема проектирования агрегатов самолетов и вертолетов с учетом заданного ресурса.
- •55. Способы повышения долговечности
- •56. Способы повышения живучести
- •59.Методика оценки долговечности при случайном нагружении.
- •60.Теория суммирования усталостной повреждаемости при случайном нагружении.
- •61.Выбор критериев оптимизации при проектировании частей самолета.
- •62. Основные задачи проектирования частей самолетов и вертолетов
1. Концепции и принципы проектирования агрегатов самолетов и вертолетов
Для того чтобы рационально спроектировать тот или иной элемент конструкции, необходимо четко представлять себе его место в общей конструктивно-силовой схеме и долю участия в работе конструкции, т. е. от какого элемента он воспринимает и на какой передаст заданную нагрузку. Существует ряд положений, обязательных при проектировании наивыгоднейших конструкций.
Рис 2.1. передача силы кратчайшим путем Рис.2.2 Сочленение элементов узла а) неверное; б) верное
1. Чтобы конструкция имела наименьшую массу, необходимо при проектировании предусмотреть передачу силы по кратчайшему пути и по возможности по прямой. В качестве примера передача силы из точки А в точку В (рис. 2.1). При использовании для передачи силы стержня АВ, работающего на растяжение, мы получаем конструкцию минимальной массы (см. рис. 2.1, а). В конструкции, представленной на рис. 2.1, б. из-за помехи появляется дополнительный элемент DC, работающий на изгиб. Масса этой конструкции будет больше. Т.к. при растяжении и чистом сжатии эпюра нормальных напряжений по сечению равномерная и стержень работает с полной загрузкой до σв. При изгибе наибольшие напряжении испытывают крайние волокна, наиболее удаленные от нейтральной оси. Все остальные элементы сечения недогружены, в результате масса конструкции получается больше.
Характерным примером неправильного конструктивного решения является узел фермы, показанный на рис. 2.2, а. Силы, направленные по оси стержней фермы, будут уравновешиваться в случае пересечения их в точке О (рис. 2.2, б). При наличии эксцентриситета а на пояс фермы дополнительно действует изгибающий момент, который может вызывать его преждевременное разрушение. При передаче силы необходимо стремиться к тому, чтобы большинство длинных элементов работало на растяжение, а коротких — на сжатие.
2. Для уменьшения массы при проектировании конструкции надо стремиться к равнопрочности. Правильно спроектированная деталь (узел) должна разрушаться по всем сечениям при достижении действующей силой разрушающего значении. Например, у кронштейна (рис. 2.5) при достижении силой Р значения Pр, должны одновременно срезаться все болты, разорваться проушины по сечениям А—А, В—В и т. д.
3. При проектировании конструкции необходимо стремиться к равномерному предельному нагружению материала в сечении. Например, сечение элемента, работающего на поперечный изгиб (рис. 2.6), необходимо выполнять с максимальным удалением массы материала от нейтральной оси.
Рис. 2.5 Равнопрочный кронштейн Рис.2.6. Напряжения в балке, работающей на изгиб
4. При проектировании конструкций необходимо стремиться к тому, чтобы каждая деталь выполняла как можно больше функций. Необходимо использовать все свободные объемы. Например, кессон крыла на большинстве пассажирских самолетов используется одновременно как бак для топлива. В данном случае мы имеем двоимое уменьшение массы как из-за отсутствия дополнительного баки, так и благодаря разгрузке крыла весом горючего. Силовой шпангоут крепления узла кили обычно стремятся использовать также для крепления узлов или оси стабилизатора; это также позволяет уменьшить массу.
При проектировании конструкции необходимо всегда четко представлять способ ее изготовления, стремясь к использованию наиболее технологичных методов: применять простейшие заготовки; назначать минимальную чистоту обработки, необходимую дли функционирования конструкции; уменьшать число деталей; не назначать чрезмерную точность изготовления там, где она не требуется по условиям работы конструкции, это значительно снизит стоимость производства.