- •1.1 Геометрические параметры крыла. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
- •1.5 Подбор сечений силовых элементов моноблочного крыла. . . ….... . . .20
- •Построение эпюры перерезывающих сил
- •Определяются моменты от сосредоточенных сил:
- •1.2.2. Построение эпюры крутящих моментов
- •1.4 Построение профиля расчетного сечения
Определяются моменты от сосредоточенных сил:
(15)
где zj - плечо сосредоточенной силы от точки приложения до центральной оси самолета.
1.2.2. Построение эпюры крутящих моментов
Построение эпюры крутящих моментов производится для случая С, так как профиль крыла моментный (Сm0 ≠0), крутящий момент в этом случае получится наибольшим.
Для расчетного случая С: отвесное пикирование с предельно допустимым скоростным напором qmax max и резким отклонением элерона:
qС = qmax max ;
nэс=0 → Ya=0;
fС = 2 - коэффициент безопасности.
Для крыла с моментным профилем погонный крутящий момент определяется для случая С по формулам:
для сечений, не проходящих через элерон,
(16)
для сечений, проходящих через отклоненный элерон,
(17)
где Сm0 = -0,042 коэффициент момента профиля без учета влияния сжимаемости воздуха;
Сm0M - коэффициент момента профиля при нулевой подъемной силе, взятый c учетом сжимаемости;
∆Сm0M - приращение коэффициента момента профиля, обусловленное отклонением элерона на угол δ.
Определяется коэффициент Сm0M:
(18)
где F1(М) - поправочный коэффициент, позволяющий учесть влияние сжимаемости воздуха на аэродинамические характеристики профиля.
где aН = 295 м/с - скорость звука в воздухе на высоте полета самолета H = 13000 м.
принимается F1 (M) = 1,75, по графику в зависимости от числа Маха [2].
Таким образом, коэффициент Сm0M:
Определяется приращение коэффициента момента ∆Cm0М:
(19)
(20)
где dCm0/d =0,00983 [2] - производная по углу отклонения элерона от коэффициента аэродинамического момента профиля при нулевой подъемной силе без учета влияния сжимаемости воздуха, определяется по графику в зависимости от отношения хорды элерона bэ к хорде крыла b:
δ*эф. - эффективный угол отклонения элерона в градусах, равный
(21)
Определяется угол отклонения элерона , согласно нормам прочности:
o = 100(0,05+0,6См0 ) 2, (22)
o = 100(0,05+0,6(-0,0455)) = 2,27 2,
таким образом, приращение коэффициента момента ∆Cm0М:
По формулам 16 и 17 рассчитываются значения погонных крутящих моментов в выбранных сечениях крыла и заносятся в таблицу 2.
Величина крутящего момента в сечении zi определяется последовательным суммированием приращений Mz i на выделенных ранее участках zi от свободного конца крыла до рассматриваемого сечения zi.
(23)
(24)
где
Результаты расчетов заносятся в таблицу 2. Соответствующие эпюры крутящих моментов mz i и Mz i представлены на рисунке 6 и 7.
Таблица 2 – Расчет крутящих моментов для крыла m pzi и M pzi .
i |
m pzi без элер. |
m pzi с элер. |
(m pzi-1+m pzi)/2 |
∆M pzi |
M pzi |
- |
Н |
Н |
Н |
Нм |
Нм |
0 |
-5924,19696 |
-12357,45197 |
|
|
0 |
1 |
|
-21319,71923 |
-16838,5856 |
50953,56 |
-50953,56003 |
2 |
|
-26377,69212 |
-23848,70568 |
33960,56 |
-84914,11691 |
3 |
-15681,6702 |
-32710,84467 |
-29544,2684 |
47329,92 |
-132244,0349 |
4 |
-21425,5499 |
|
-18553,61009 |
49207,88 |
-181451,9195 |
5 |
-25373,5315 |
|
-23399,54073 |
37902,58 |
-219354,4956 |
6 |
-30096,749 |
|
-27735,14028 |
49368,55 |
-268723,0453 |
7 |
-34165,4161 |
|
-32131,0826 |
45754,66 |
-314477,7069 |
8 |
-39050,8905 |
|
-36608,15334 |
58646,26 |
-373123,9686 |
9 |
-43614,2067 |
|
-41332,54862 |
58196,23 |
-431320,197 |
10 |
-47918,5805 |
|
-45766,39362 |
57757,19 |
-489077,3858 |
11 |
-53018,6897 |
|
-50468,63512 |
71867,34 |
-560944,7222 |
12 |
-59756,4425 |
|
-56387,5661 |
100369,9 |
-661314,5899 |
13 |
-69866,1803 |
|
-64811,31139 |
161509,8 |
-822824,3778 |
14 |
-81331,3172 |
|
-75598,74874 |
197811,7 |
-1020636,064 |
15 |
-95062,3049 |
|
-88196,81106 |
255894,2 |
-1276530,291 |
1.3 Выбор силовой схемы крыла
Для заданного самолета принимается моноблочная схема крыла.
В моноблочном крыле основная доля изгибающего момента (60...70%) воспринимается обшивкой. Согласно рекомендациями по расположению элементов продольного набора, принимается:
передний лонжерон располагается на расстоянии 0,18b(z) от носка сечения, а задний - на 0,6b(z);
расстояние между соседними стрингерами, bстр =89 мм из интервала 0,080 - 0,160м;
расстояние между нервюрами, а = 700 мм.
Хвостовая часть крыла не рассматривается, так как она практически не участвует в восприятии основных силовых факторов, действующих на крыло, и занята, как правило, механизацией крыла.