Конструкция силовых узлов

Узлы крепления разъемного стабилизатора к фюзеляжу или килю и узлы крепления киля к фюзеляжу конструктивно выполняются так же, как и узлы крепления крыла. В двухлонжеронных схемах это обычно шарнирные и моментные узлы, установленные на поясах лонжеронов. Крепление моноблочного оперения осуществляется по всему контуру.

Крепление неразъемного стабилизатора к фюзеляжу или килю осуществляется обычно с помощью узлов вильчатого типа,установленных на лонжероне стабилизатора (рис. 9). Стыковой болт в таком узле работает на срез.

Встречаются конструкции стыковых узлов, в которых стыковые болты работают на растяжение (рис.10).

 

Рис.9 1 – лонжерон стабилизатора; 2 – нервюра стабилизатора;

3 – кронштейн на стабилизаторе; 4 – шпангоут фюзеляжа;

5 – обшивка фюзеляжа; 6 – кронштейн на фюзеляже;

7 – стыковой болт

Рис.10

Если предусматривается регулировка на земле установочного угла стабилизатора, то обычно на передних узлах устанавливается специальная гребенка (рис.11).

.

Рис.11

 Гребенка имеет прорезь, в которой может перемещаться стыковой болт. Фиксация узла в требуемом положении производится при помощи гребенчатых шайб, подкладываемых под головку болта и гайку.

Средства аэродинамической балансировки самолёта

 

Рис.12

Под балансировкой понимают приведение к нулю суммы моментов всех действующих на самолет сил относительно его центра масс. К средствам аэродинамической балансировки самолета относятся подвижной стабилизатор и триммеры. Эти средства должны обеспечивать балансировку самолета в горизонтальном полете

с брошенным управлением. Средством продольной балансировки является подвижной стабилизатор – стабилизатор с изменяемым в полете углом установки (рис.12).

Узлы одного из креплений – либо переднего(рис.12б), либо заднего(рис.12а) – делаются шарнирными, ось их является осью вращения. Другое крепление делается подвижным по вертикали, что и обеспечивает изменение в полете угла установки стабилизатора. Схема с подвижным передним креплением является более удобной, так как передние узлы менее нагружены и изменение угла установки стабилизатора меньше влияет на положение оси вращения руля высоты.

 Для обеспечения балансировки самолета относительно всех трех осей используются триммеры. Триммер представляет собой небольшой руль, установленный на всех рулевых поверхностях (руле высоты, руле направления, элероне), и конструктивно ничем не отличается от сервокомпенсатора. Отличие состоит лишь в управлении. Управляется триммер не от командного рычага управления соответствующей рулевой поверхностью,

а от самостоятельного штурвальчика или рычага.

Летчик отклоняет триммер так, чтобы возникшая при повороте руля сила сбалансировала самолет на данном режиме полета.

Угол отклонения триммера относительно рулевой поверхности не должен меняться при ее поворотах. Для этого механизм управления триммера лучше всего устанавливать в руле (рис.13а).

Если по конструктивным соображениям это сделать трудно, механизм управления устанавливается в части конструкции, к которой прикреплен руль, и соединяется с триммером кинематической связью так, чтобы повороты руля не приводили к изменению угла отклонения триммера (рис.13б) или изменение этого угла было небольшим (рис.13в).

 

.

Рис.13

Механизм управления триммером чаще всего винтовой или червячный. Он приводится в действие обычно от электромоторчика, управление которым осуществляется пилотом из кабины.

При отклонении триммера возникающая на нем аэродинамическая сила создает момент относительно оси вращения руля, уравновешивающий момент от силы, действующей на остальной площади руля.

Триммер на руле высоты служит для продольной балансировки самолета при изменении режима его полета или при изменении в полете центровки самолета из-за выгорания горючего и сброса грузов. Триммер на руле направления используется для путевой балансировки самолета при остановке одного из двигателей.

Триммер на элероне обеспечивает поперечную балансировку и служит для уравновешивания реактивного момента винта, а также для устранения крена, возникающего при остановке части двигателей на многомоторном самолете. Так как элероны имеют между собой кинематическую связь, триммер обычно устанавливается

на одном из них.

Размеры триммеров определяются величиной силы, необходимой для балансировки самолета.

Обычно для рулей высоты площадь триммера:

для рулей направления:

для элерона:

Триммер имеет те же недостатки, что и сервокомпенсатор: снижает эффективность руля (так как возникающая на нем сила противоположна силе руля) и может способствовать возникновению вибраций, особенно если не устранены люфты в узлах навески и в системе управления.

Рис.14 Рис.15

Одним из важных требований, предъявляемых к триммеру, является требование наименьшей массы, так как триммер, размещенный у задней кромки руля, требует увеличения балансировочных грузов. Небольшие по размерам триммеры иногда представляют собой согнутый по профилю лист, подкрепленный диафрагмами. Навеска его осуществляется на торцевых шарнирах (рис.14).

На рисунке 15 показано поперечное сечение триммера, крепящегося к рулевой поверхности при помощи шомпола. Продольный набор его состоит из переднего профиля и хвостового стрингера, поперечный набор – из нескольких диафрагм, обшивка – жесткая.

Чтобы не нагружать триммер дополнительным изгибающим моментом, рычаг управления устанавливается в сечении узла навески или вблизи его.

На рулях направления и элеронах небольших самолетов иногда вместо управляемых триммеров применяются неуправляемые. Такой триммер представляет собой пластинку, заделанную в задней кромке руля или элерона. Отгибанием пластинки на земле в ту или иную сторону достигается снятие нагрузок с управления в установившемся полете.

Причиной возникновения таких нагрузок может быть неточность изготовления отдельных частей самолета и их стыковки, несовершенства регулировки и т.п.

На некоторых самолетах устанавливаются триммеры-сервокомпенсаторы (рис.16), выполняющие функции и триммеров и сервокомпенсаторов. При отклонении руля триммер-сервокомпенсатор работает как сервокомпенсатор, а при включении механизма управления он работает как триммер.

Рис.16