Раздел 1. Определение ресурса для сечения, спроектированного по статическим нагрузкам.

Первый запуск программы «Resurs»:

Kolodyazhniy

28.02.2014

НАГРУЗКИ ПРИ ПОЛЕТЕ В ТУРБУЛЕНТНОЙ АТМОСФЕРЕ

Перегрузки и усталостное повреждение крыла самолета

AH-12

Исходные данные

Площадь крыла 122 м2 Производная Су по углу атаки 4.011 1/рад

Взлетный вес 61.00 т Минимальный вес в типовом полете 47.24 т

Высота 8.2 км cкорость крейсерского полета 670 км/час

Время набора высоты, крейсерского полета, снижения в часах

1.00 3.50 1.00

Кнад= 4.00 Kэф= 3.00 Напряжение при ny=1 и взлетном весе 98.0 МПа

Эксплуатационная перегрузка ny= 1.82

Параметры режимов полета

j Высота Скорость Вес Путь Время

км км/час т км час

1 1.8 445 60.68 112 0.13

2 4.0 491 60.05 125 0.38

3 6.0 541 59.36 161 0.66

4 8.2 670 56.53 858 1.79

5 8.2 670 53.33 858 3.07

6 8.2 670 50.13 858 4.35

7 6.0 598 49.07 146 4.77

8 4.0 533 48.46 130 5.01

9 1.5 451 47.70 165 5.32

Нижняя панель крыла

Повреждение за один полет для различных скоростей порывов

и режимов полета

W d[i,j]*1e8

м/сек

0.3 20.8 2.3 1.2 3.1 2.4 1.8 0.4 0.8 9.9

1.0 83.8 9.6 4.7 13.3 10.6 8.4 2.1 4.3 49.1

1.7 103.8 12.5 5.8 17.6 14.8 12.2 3.2 7.0 74.8

2.4 90.4 11.4 5.1 16.5 14.5 12.5 3.5 7.9 80.2

3.0 66.2 8.8 3.7 13.0 11.9 10.7 3.2 7.5 72.3

3.7 43.8 6.1 2.5 9.2 8.8 8.3 2.7 6.5 58.8

4.4 27.0 3.9 1.5 6.1 6.1 6.1 2.0 5.2 44.6

5.1 15.8 2.4 0.9 3.8 4.0 4.2 1.5 4.0 32.2

5.8 8.9 1.4 0.5 2.3 2.6 2.8 1.1 2.9 22.4

6.4 4.9 0.8 0.3 1.4 1.6 1.8 0.7 2.1 15.1

7.1 2.6 0.5 0.1 0.8 0.9 1.1 0.5 1.4 9.9

7.8 1.4 0.3 0.1 0.4 0.6 0.7 0.3 1.0 6.4

8.5 0.7 0.1 0.0 0.2 0.3 0.4 0.2 0.7 4.1

9.1 0.4 0.1 0.0 0.1 0.2 0.3 0.1 0.4 2.5

9.8 0.2 0.0 0.0 0.1 0.1 0.1 0.1 0.3 1.6

Повреждение за типовой полет по режимам полета

j 1 2 3 4 5 6 7 8 9

dj*1e7 47.1 6.0 2.6 8.8 8.0 7.1 2.2 5.2 48.6

Максимально повреждающая скорость порыва для всех режимов полета

и соответствующее приращение перегрузки

1.69 м/сек 0.10

Максимально повреждающий режим полета

высота скорость полета вес самолета повреждение за режим

1.50км 451 км/час 47.70т 4.86E-0006

Параметры цикла ЗВЗ

перегрузка максимальное и минимальное напряжения цикла

1.31 128.5 МПа -49.0 МПа

Повреждение за полет

спектр цикл ЗВЗ суммарное

dc= 1.357E-0005 dzvz= 2.218E-0005 Dpol= 3.575E-0005

Параметры интегрального превышения приращений перегрузок за один полет,

дальность полета

c= 0.070 Fo= 36.83 L= 3413 км

Kоэффициент надежности, эффективный коэффициент концентрации напряжений

Nнадежн= 4.0 Kэф= 3.00

Ресурс элемента конструкции, напряжение в элементе при перегрузке ny=1,

директивное расчетное напряжение, обеспечивающее при проектировании

рассчитанный ресурс

Tres= 6993 полетов Sn1= 98.0 МПа Sдир= 267.5 МПа

Требуемый ресурс современного самолета – 60..70 тысяч часов. То есть около 20 тысяч полетов. Следовательно, следует уменьшить напряжения в силовых элементах крыла. Проведем несколько расчетов по программе ресурс и построим зависимость ресурса самолета от номинальных напряжений в сечении крыла по обшивке и лонжерону:

Рис.1. Зависимость ресурса в полетах от напряжений в Мпа.

В итоге принимаем напряжение в сечении равным 75 Мпа для обшивки и 80 Мпа для лонжерона.