7. Разработка конструкции отъемной части крыла (очк)

7.1. Параметры очк. Конструктивно-силовая схема

В качестве разрабатываемого в дипломном проекте агрегата взята отъемная часть крыла (ОЧК) проектируемого самолета. Она представляет собой несущую поверхность трапециевидной формы в плане со следующими основными параметрами:

площадь	5,44 м2
длина	3,55 м
бортовая хорда (с наплывом)	2,725 м
концевая хорда	0,816 м
угол стреловидности передней кромки крыла	25°
угол стреловидности задней кромки крыла	5°
относительная толщина профиля крыла	0,1

В качестве профиля крыла взят профиль П-314-10 (;f= 0,03). Данный профиль обладает хорошими несущими свойствами, позволяет без срыва летать на больших углах атаки (до 18–20 °), имеет высокие критические скорости. Координаты профиля П-314-10 представлены в таблице № 7.1.

Таблица № 7.1

0	0	0	0,1577	0,0753	-0,0166	0,5314	0,0691	-0,0169	0,8853	0,0229	0,0053
0,0002	0,0037	-0,001	0,1693	0,0763	-0,017	0,5471	0,0678	-0,0162	0,8951	0,0212	0,0053
0,001	0,0081	-0,0026	0,1813	0,0772	-0,0175	0,5627	0,0664	-0,0154	0,9045	0,0195	0,0051
0,0022	0,0118	-0,0039	0,1935	0,078	-0,0179	0,5782	0,065	-0,0146	0,9135	0,0179	0,0049
0,0039	0,0156	-0,0051	0,2061	0,0785	-0,0182	0,5937	0,0635	-0,0137	0,9222	0,0163	0,0047
0,0062	0,0194	-0,0062	0,219	0,079	-0,0186	0,6091	0,062	-0,0127	0,9304	0,0148	0,0043
0,0089	0,0232	-0,0072	0,2321	0,0794	-0,0189	0,6243	0,0603	-0,0117	0,9382	0,0134	0,0039
0,012	0,0266	-0,0079	0,2455	0,0797	-0,0192	0,6395	0,0587	-0,0106	0,9455	0,012	0,0035
0,0157	0,0303	-0,0085	0,2591	0,0799	-0,0195	0,6545	0,0569	-0,0095	0,9524	0,0106	0,003
0,0199	0,034	-0,0091	0,273	0,08	-0,0197	0,6694	0,0552	-0,0084	0,9589	0,0094	0,0025
0,0245	0,0376	-0,0096	0,2871	0,08	-0,0199	0,6841	0,0534	-0,0072	0,9649	0,0082	0,0021
0,0296	0,0411	-0,01	0,3014	0,0799	-0,0201	0,6986	0,0516	-0,0061	0,9704	0,0072	0,0016
0,0351	0,0444	-0,0104	0,3159	0,0797	-0,0202	0,7129	0,0496	-0,0049	0,9755	0,0062	0,0012
0,0411	0,0477	-0,0109	0,3306	0,0794	-0,0203	0,727	0,0477	-0,0037	0,9801	0,0053	0,0007
0,0476	0,0509	-0,0113	0,3456	0,0791	-0,0204	0,7409	0,0458	-0,0026	0,9843	0,0045	0,0004
0,0545	0,0538	-0,0117	0,3605	0,0787	-0,0204	0,7545	0,0438	-0,0015	0,988	0,0038	0
0,0618	0,0567	-0,0122	0,3757	0,0782	-0,0203	0,7679	0,0419	-0,0005	0,9911	0,0032	-0,0003
0,0696	0,0593	-0,0126	0,3909	0,0776	-0,0202	0,781	0,04	0,0005	0,9938	0,0026	-0,0005
0,0778	0,0618	-0,0131	0,4063	0,077	-0,0201	0,7939	0,038	0,0014	0,9961	0,0022	-0,0007
0,0865	0,0642	-0,0135	0,4218	0,0762	-0,0199	0,8065	0,0361	0,0023	0,9978	0,0019	-0,0009
0,0955	0,0663	-0,0139	0,4373	0,0754	-0,0197	0,8187	0,0341	0,003	0,999	0,0016	-0,001
0,1049	0,0682	-0,0144	0,4529	0,0745	-0,0194	0,8307	0,0322	0,0036	0,9998	0,0015	-0,0011
0,1147	0,0699	-0,0148	0,4686	0,0735	-0,019	0,8423	0,0303	0,0042	1	0,0014	-0,0011
0,1249	0,0715	-0,0153	0,4843	0,0725	-0,0186	0,8536	0,0284	0,0047
0,1355	0,073	-0,0157	0,5	0,0715	-0,0181	0,8645	0,0265	0,005
0,1464	0,0743	-0,0162	0,5157	0,0703	-0,0175	0,8751	0,0247	0,0052

Особенностью проектируемого крыла является размещение в нем узлов навески основных опор шасси. Также из компоновочных соображений предусматривается размещение топлива в крыле. Так как проектируемый самолет имеет схему «низкоплан», то есть возможность проектировать ОЧК моноблочной конструкции, крепление же осуществлять к центроплану при помощи фланцевого стыка (крылья схожей конструкции имеют, например, МиГ-АТ, Hawkи др.).

Таким образом, ОЧК проектируемого самолета выполняется по моноблочной схеме. Основными продольными элементами являются две стенки, которые изготовлены из алюминиевого сплава Д19.

Так как в конструкции крыла отсутствуют лонжероны, то все нормальные напряжения, возникающие при изгибе, воспринимаются верхней и нижней панелями. Панели принято изготавливать трехслойной конструкции, состоящей из двух обшивок (верхней и нижней) из композиционного материала КМКУ и алюминиевого сотового заполнителя. Разделение обшивки на два слоя и разнесение их на некоторое расстояние hдруг от друга позволяет значительно увеличить поперечную жесткость обшивки, а следовательно, критические напряжения сжатия и сдвига панелей крыла. Отношение погонных моментов инерции сечений трехслойной обшивки к однослойной суммарной толщины2δ_обсоставляет, и приh/2δ_об= 10 это отношение равно 300. В такой же степени увеличивается и поперечная жесткость обшивки. Поэтому трехслойная обшивка не нуждается в подкреплении стрингерами и позволяет уменьшить число нервюр. Роль заполнителя состоит в том, что он воспринимает поперечные силы, возникающие при местном изгибе обшивки, и обеспечивает совместную работу несущих слоев как при местном изгибе, так и от нормальных и касательных сил, лежащих в срединной поверхности обшивки. Сам же заполнитель практически не воспринимает изгибающих моментов и сил, лежащих в срединной поверхности, ибо он обладает весьма малой жесткостью по сравнению с внешними слоями.

Поперечный набор крыла состоит из нервюр, которые в большинстве являются усиленными и устанавливаются в местах восприятия сосредоточенных нагрузок (точки крепления закрылка, элерона, основной стойки шасси).

Стенки с панелями крыла образуют замкнутый контур, работающий на кручение.

ОЧК соединяется с центропланом посредством фланцевого стыка, который передает нормальные напряжения от изгиба крыла и касательные от его кручения. Перерезывающая сила передается через болты, соединяющие стенки ОЧК со стенками центроплана.