4.3.2. Лонжероны
Лонжероны представляют собой тонкостенные силовые балки, состоящие из поясов и связывающих их стенок.
Лонжероны могут быть составными, собираемыми из отдельных элементов, или монолитными, изготавливаемыми штамповкой либо фрезерованием в виде одной детали. Силовые элементы лонжеронов изготавливаются из высокопрочных алюминиевых сплавов, сталей, титановых сплавов, КМ. При изгибе крыла пояса лонжерона работают на растяжение - сжатие, а стенка воспринимает касательные усилия. Для снижения массы конструкции материал поясов должен располагаться на наибольшем удалении от нейтральной оси сечения лонжерона.
В крыльях с большой строительной высотой вместо балочных лонжеронов применяются лонжероны ферменные.
4.3.3. Продольные стенки
Ставятся для получения замкнутого контура крыла в случае, когда его хвостовая часть вырезана под элероны или закрылки, а также для увеличения жесткости крыла в вертикальном направлении. От лонжеронов стенки отличаются отсутствием силовых поясов. Слабые пояса в виде прессованных или гнутых уголков могут использоваться для удобства приклепывания к стенке обшивки.
4.3.4. Стрингеры
Используются для подкрепления обшивки. Конструктивно выполняются в виде гнутых или прессованных профилей различного сечения. Стрингеры крепятся к обшивке и к нервюрам.
Боковые воздухозаборники.
4.3.5. Нервюры
Обеспечивают сохранение в полете заданной формы профиля и восприятие местной воздушной нагрузки крыла. Обычно нервюры разрезаются в местах пересечения с лонжеронами и продольными стенками и стыкуются с ними по всей высоте с помощью отбортовок или стоек.
Иногда нервюры разрезаются в плоскости хорд для улучшения технологических свойств крыла.
Наибольшее распространение получили нервюры, изготавливаемые штамповкой из листа. Края нервюр отгибаются для приклепывания к вертикальным стенкам и к обшивке. Избыточная прочность нервюры позволяет вырезать в ней отверстия облегчения. Для повышения устойчивости отверстия облегчения отбортовываются, а в стенке нервюры штампуются глухие канавки - зиги.
В местах приложения больших сосредоточенных нагрузок устанавливаются усиленные нервюры.
4.4 Силовая работа крыла
С точки зрения строительной механики крыло представляет собой консольно закрепленный брус, загруженный перечисленными выше нагрузками, которые вызывают деформации изгиба и кручения.
Величина действующих сил, их распределение по размаху и хорде определяются при проведении прочностного расчета крыла. Отдельно рассматривается общая силовая работа крыла как бруса и работа его элементов при восприятии местной воздушной нагрузки. Общая работа крыла. По известным нагрузкам строятся эпюры изменения по размаху крыла перерезывающих сил Q, изгибающих M и крутящих Mz моментов.
С помощью этих эпюр проверяется прочность основных элементов крыла во всех расчетных сечениях. В первом приближении вполне допустимо полагать, что в любом сечении крыла вся перерезывающая сила воспринимается работающими на сдвиг вертикальными стенками, крутящий момент - потоком касательных усилий в элементах замкнутого контура сечения, а изгибающий момент - осевыми усилиями в наиболее удаленных от нейтральной оси сечения элементами - поясами лонжеронов или силовыми панелями крыла.
Местная работа элементов крыла. Местная воздушная нагрузка в виде избыточного давления или разряжения создает поперечную нагрузку для обшивки и вызывает в ней изгибные деформации.
Уравновешивающие реакции возникают по стыковым швам, соединяющим обшивку со стрингерами, нервюрами, поясами лонжеронов и стенок. Эти реакции для стрингеров являются поперечной нагрузкой и заставляют их работать на изгиб. Опорами для них служат нервюры. Вертикальная нагрузка, передаваемая с обшивки и стрингеров на нервюру уравновешивается реакциями стенок, с которыми связана нервюра, а также потоком касательных усилий со стороны замкнутого контура, на который опирается нервюра. Напряжения в элементах крыла от местной нагрузки обычно невелики и часто не учитываются. Исключением являются нервюры, для которых местная нагрузка является основной. При рассмотрении местного нагружения элементов крыла обычно определяющим для них является не прочность, а жесткость, т.е. их деформации, от которых зависит искажение внешних обводов крыла под нагрузкой.