34.Проектировочный расчёт киля лонжеронной конструкции.
Определение нагрузок на киль и пути их передачи на фюзеляж.
Вертикальное стреловидное оперение представляет собой консольную конструкцию, защемлённую в хвостовой части фюзеляжа. Рассмотрим передачу внешних нагрузок с оперения на фюзеляж и их уравновешивание для двухлонжеронного стреловидного вертикального оперения. Оперение крепится к фюзеляжу при помощи узлов A, A’, B, B’. При расчёте принимаем что обшивка заключённая между нервюрами не воспринимает 3 и 1 не воспринимает нормальных и касательных напряжений , т.к. жесткость на изгиб поясов бортовой нервюры незначительна в плоскости обшивки оперения.
Составляющие моменты
и
переднего и заднего лонжеронов воспримутся
изгибом бортовой нервюры AB
которая передаст их на узлы A
и B в виде пары сил.
Перерезывающие силы возникшие в лонжеронах так же воспримутся узлами A и B.
В дальнейшем проектирование киля практически полностью совпадает с проектировочным расчётом крыла.
определяем силы действующие на панели ВО:
Ищем потребные редукционные площади панелей, способные воспринимать действующие осевые силы:
Сечение сжатого пояса выбираем из условия :
-
редуцированная площадь сжатой панели.
- коэффициент определяющий какую часть общей нагрузки принимают на себя лонжероны(от 0 до 1).
Задавшись определяем площадь лонжеронов:
;
;
;
;
35. Особенности проектирования панелей киля.
Моменты, действующие на самолет относительно его вертикальной оси 0Y при выполнении обычных маневров в горизонтальной плоскости, невелики, за исключением случая односторонней остановки двигателей на крыле или на хвостовой части фюзеляжа у многомоторных самолетов (рис. 1). Исходя из этого условия определяется уравновешивающая нагрузка.
На вертикальное оперение, как и на горизонтальное, действуют три основных вида нагрузок :
уравновешивающие нагрузки при односторонней остановке двигателей;
маневренные нагрузки вследствие отклонения руля направления;
нагрузки при полете в неспокойном воздухе.
Рис.1
Киль расчитываеться по максимальной из рассмотренных случаев.
Панели обшивки могут быть выполнены как стрингерной, так и монолитной конструкции. Концевой обтекатель киля состоит из мембран, закрепленных на отформованной обшивке и бортовой нервюре, присоединенной с помощью анкерных гаек к законцовке киля.
Обе панели киля (левая и правая) расчитываються по сжимающим нагрузкам, и по площадям равны, так как самолет одинаково совершает маневры по каналу рыскания в обе стороны. Случай при котором самолет с 2мя и более двигателями разнесенными от центра тяжести, так же подтверждает тот факт, что панели на киле одинаковы, так как остановка двигателей возможна с разных сторон.
36. Конструктивно-прочностные особенности балочных фюзеляжей. Балочные фюзеляжи
Стремление придать фюзеляжу хорошие аэродинамические формы, получить высокое качество поверхности, создать при малой массе прочную и жесткую конструкцию, которая обладала бы высокой живучестью и позволяла {ад полностью использовать внутренние объемы, привело к широкому распространению балочных фюзеляжей.
Конструкция балочного фюзеляжа (рис. 9.5) состоит из жесткой обшивки, продольного набора (лонжеронов и принтеров) и поперечного набора - шпангоутов.
Лонжеронами называются мощные элементы продольного набора, воспринимающие практически весь изгибающий момент фюзеляжа.
Стрингеры служат для подкрепления обшивки и воспринимают совместно с вей изгибающий момент.
Шпангоуты обеспечивают сохранение заданной формы поперечных сечений фюзеляжа, подкрепляя обшивку и стрингерный набор, и воспринимают местную аэродинамическую нагрузку и нагрузки от прикрепленных к ним агрегатов.
Рис. 9.5. Балочный фюзеляж: 1 - лонжерон; 2 - стрингер;
3 - шпангоут; 4 - обшивка
Обшивка фюзеляжа образует его поверхность, передает аэродинамическую нагрузку на каркас и участвует в работе фюзеляжа на изгиб и кручение.
Все балочные фюзеляжи в зависимости от степени участия в силовой работе отдельных элементов можно подразделить на лонжеронные и стрингерные (фюзеляжи типа полумонокок) и бесстрингерные (фюзеляжи типа монокок).