
- •Введение
- •Мультимедийный учебный курс лекций по дисциплине «Конструкция и проектирование самолетов» Часть I
- •1. Общие сведения о самолете
- •1.1. Общие сведения о крыле
- •1.2. Общие сведения об оперении
- •1.3 . Общие сведения о фюзеляже
- •1.4 Общие сведения о шасси
- •1.5 Общие сведения о системе управления
- •1.6 Классификация самолетов
- •1.7 Качества и эффективность самолета
- •Мультимедийный учебный курс лекций по дисциплине «Конструкция и проектирование самолетов» Часть II Фюзеляж
- •2 Фюзеляж .Общие сведения
- •2.1. Внешние формы фюзеляжа
- •2.2. Нагрузки, действующие на фюзеляж
- •2.3 Конструктивно-силовые схемы фюзеляжа
- •2.3.1. Балочно-лонжеронный фюзеляж
- •2.3.2. Балочно-стрингерный фюзеляж
- •2.3.3. Балочно-обшивочный (бесстрингерный фюзеляж)
- •2.4 Конструкция элементов фюзеляжа
- •2.4.1. Лонжероны и стрингеры
- •2.4.2. Шпангоуты
- •2.4.3. Обшивка
- •2.4.4. Соединение элементов каркаса и обшивки
- •2.4.5. Стыковые соединения отсеков фюзеляжа
- •2.5. Крепление агрегатов самолета к фюзеляжу
- •2.5.1. Крепление крыла и стабилизатора
- •2.5.2. Крепление киля
- •2.5.3. Крепление шасси и двигателей к фюзеляжу
- •2.6. Вырезы в фюзеляже
- •2.7. Гермоотсеки
- •2.8. Вопросы для тренинга и самоконтроля
- •Какими геометрическими параметрами характеризуются внешние формы фюзеляжа самолета?
- •Какие нагрузки действуют на фюзеляж самолета?
- •Каковы разновидности силовых схем балочных фюзеляжей?
- •2.9 Фюзеляж самолета су - 15
- •2.91. Внешние формы фюзеляжа
- •2.9.2. Силовая схема фюзеляжа
- •2.9.3. Конструкция элементов фюзеляжа
- •2 .4. Крепление агрегатов самолета к фюзеляжу
- •2.4.1. Крепление крыла
- •2.4.2. Крепление управляемого стабилизатора
- •2.4.3. Крепление киля
- •2.10 Вопросы для тренинга и самоконтроля
- •Мультимедийный учебный курс лекций по дисциплине «Конструкция и проектирование самолетов» Часть III Шасси
- •3 Шасси. Общие сведения
- •3.1. Компоновочные схемы шасси
- •3.1.1. Шасси с хвостовой опорой
- •3.1.2. Шасси с передней опорой
- •3.1.3. Велосипедная схема шасси
- •3.1.4. Многоопорное шасси
- •3.2. Нагрузки шасси
- •3.3. Конструктивно - силовые схемы шасси
- •3.3.1. Способы крепления стойки к самолету
- •3.3.2. Схемы размещения амортизаторов
- •3.3.3. Схема крепления колес
- •3.3.4. Особенности крепления передних колес
- •3.4. Основные элементы шасси
- •3.4.1. Авиационные колеса
- •3.4.1.1. Пневматики
- •3.4.1.2. Корпус колеса
- •3.4.1.3. Тормоза колес
- •3.4.2. Амортизаторы шасси
- •3.4.2.1. Жидкостно-газовый амортизатор
- •3.4.2.2. Двухкамерный жидкостно-газовый амортизатор
- •3.4.2.3. Амортизаторы с разгрузочным клапаном
- •3.5. Вопросы для тренинга и самоконтроля
- •3.6 Шасси самолета ил - 10
- •3.1. Основная опора
- •3.3. Хвостовая опора
- •3.7 Вопросы для тренинга и самоконтроля
- •Мультимедийный учебный курс лекций по дисциплине «Конструкция и проектирование самолетов» Часть IV Крыло
- •4 Крыло. Общие ведения
- •4.1. Внешние формы крыльев
- •4.2. Нагрузки крыла
- •4.3. Основные элементы крыла
- •4.3.1. Обшивка
- •4.3.2. Лонжероны
- •4.3.3. Продольные стенки
- •4.3.4. Стрингеры
- •4.3.5. Нервюры
- •4.4 Силовая работа крыла
- •4.5. Конструктивно-силовые схемы крыльев
- •4.5.1. Лонжеронная схема крыла
- •4.5.2. Кессонная схема крыла
- •4.5.3. Моноблочная схема крыла
- •4.5.4. Сравнительная оценка силовых схем крыла
- •4.6 Органы управления на крыле
- •4.7. Механизация крыла
- •Стреловидные крылья
- •4.9. Треугольные крылья
- •4.10. Крылья с изменяемой в полете стреловидностью
- •4.11. Вопросы для самоконтроля и тренинга
- •4.12 Крыло самолета ту-154
- •4.12. 3Силовая схема крыла
- •4.12.4 Конструкция элементов крыла
- •4.12.5 Силовые панели
- •4.12.3.3. Нервюры
- •4.12.3.4. Стрингеры
- •4.12.3.5. Вспомогательные конструкции
- •4.12.4. Стык очк с центропланом
- •4.12.5. Элерон
- •4.12.6. Гасители подъемной силы
- •4.12.7. Предкрылки
- •4.12.8. Закрылки
- •4.13 Вопросы для тренинга и самоконтроля
- •Мультимедийный учебный курс лекций по дисциплине «Конструкция и проектирование самолетов» Часть V Оперение
- •5 Оперение. Общие сведения
- •5.1. Оперение
- •5.2 Формы оперения
- •5.3 Нагрузки оперения
- •5.4. Конструктивно-силовые схемы оперения
- •5.5. Стабилизаторы и кили
- •5.6 Управляемый стабилизатор
- •5.7 Рули и элероны
- •5.7.1. Аэродинамическая компенсация рулей
- •5.7.2. Средства аэродинамической балансировки самолета
- •5.7.3. Средства устранения флаттера рулей и элеронов
- •5.8. Вопросы для самоконтроля и тренинга
- •Часть VI
- •Система управления. Общие сведения
- •6.1. Командные посты управления
- •6.1.1. Командные посты ручного управления
- •6.1.2. Командные посты ножного управления
- •6.2. Проводка управления
- •6.2.1. Механическая проводка управления
- •6.2.1.1. Гибкая проводка управления
- •6.2.1.2. Жесткая проводка управления
- •6.2.2. Электрическая проводка управления
- •6.3. Кинематика управления
- •6.3.1. Симметричное управление
- •6.3.2. Дифференциальное управление
- •6.3.3. Управление комбинированными органами управления
- •6.4 Усилия управления
- •6.5 Способы уменьшения маневренных усилий управления
- •6.6. Системы бустерного управления
- •6.6.1. Основные элементы бустера
- •6.6.2. Способы включения бустера в систему управления
- •1.6.2.1. Обратимая схема включения бустера
- •6.6.2.2. Необратимая схема включения бустера
- •6.6.3. Загрузочные механизмы
- •Мультимедийный учебный курс лекций по дисциплине «Конструкция и проектирование самолетов» Часть Vll Устойчивость и управляемость самолетом.
- •7.1 Основные понятия и определения
- •7.2. Центровка самолета
- •7.3. Момент тангажа крыла. Центр давления и аэродинамический фокус крыла.
- •7.4. Момент тангажа самолета, влияние на него эксплуатационных факторов.
- •7.5 Вопросы для тренинга и самоконтроля
- •В каком случае возникает дополнительный кабрирующий момент?
- •От чего зависит увеличение с уа? Приложение 1. Словарь авиационных терминов
- •Список использованных источников
4.5. Конструктивно-силовые схемы крыльев
При рассмотрении общей силовой работы крыла особое значение имеет его работа на изгиб. Изгибные деформации процентов на 50-70 определяют массу конструкции крыла. Практика самолетостроения выработала большое разнообразие конструктивных вариантов крыла и способов восприятия изгибающего момента. Все их можно классифицировать по нескольким конструктивно-силовым схемам, каждая из которых отличается принципом работы на изгиб. Обычно выделяют три основные силовые схемы - лонжеронную, кессонную и моноблочную.
На схеме цифрами обозначено
1 - лонжерон,
2 - стенка,
3 - стрингер,
4 - обшивка.
4.5.1. Лонжеронная схема крыла
В любом сечении такого крыла практически весь изгибающий момент воспринимается поясами лонжеронов. Пояса при этом работают на осевые нагрузки растяжения-сжатия, образуя пару сил, уравновешивающую момент изгиба. Материал поясов в лонжеронном крыле используется весьма полноценно, т.к. общая потеря устойчивости сжатых поясов исключается из-за связи их с вертикальными стенками лонжеронов и с горизонтальной панелью обшивки, а местную потерю устойчивости сжатых поясов легко можно исключить рациональным подбором параметров его сечения - толщины и высоты полок. В результате, разрушение сжатых поясов будет происходить при напряжениях, близких к пределу прочности материала. Разрушающие напряжения растянутых поясов лонжерона также равны пределу прочности материала. В них следует лишь учесть ослабление поясов отверстиями под крепежные элементы. По количеству лонжеронов различают одно-, двух-, трех- и многолонжеронные крылья. В разъеме лонжеронного крыла основные стыковые узлы устанавливаются по поясам лонжеронов, т.е. в отдельных точках сечения крыла. Такой стык получил название точечного стыка.
В этом случае каждый лонжерон через стыковые узлы поясов передает весь изгибающий момент, подошедший к разъему, на ответные узлы. Этот способ крепления лонжерона обычно называют моментным узлом. Стыковые узлы по лонжеронам передают и часть перерезывающей силы, пришедшей по его стенке, а также могут передавать и составляющее усилие от крутящего момента. Кроме основных узлов стыка по лонжеронам в разъеме крыла могут устанавливаться дополнительные, обычно шарнирные, узлы на продольных стенках или просто на усиленной нервюре, которые обеспечивают передачу крутящего момента.
4.5.2. Кессонная схема крыла
Кессонная силовая схема крыла предусматривает использование ослабленных поясов лонжерона, которые воспринимают небольшую часть изгибающего момента, а большая его доля передается на силовые панели, установленные между лонжеронами.
Силовые панели имеют различное конструктивное исполнение (см. рис.):
сборные панели из толстой обшивки и мощного стрингерного набора,
монолитные панели с оребрением, изготовленные штамповкой или фрезерованием,
трехслойные панели с сотовым заполнителем,
клееные панели из композиционных материалов.
При изгибе крыла аналогично поясам лонжеронов одна панель растягивается, а вторая - сжимается осевыми нагрузками. Разрушение сжатой панели определяется критическими напряжениями общей или местной потери устойчивости, которые всегда ниже предела прочности материала.
Кессонная схема крыла требует принципиально иной схемы стыковки в разъеме по сравнению с лонжеронными крыльями. Для полноценной передачи изгибающего момента силовые панели в разъеме должны стыковаться не в отдельных точках, а по всему контуру этой панели. Конструктивно такой контурный стык может выполняться по-разному - уголками, стыковыми фитингами, накладками и т.п.