- •9. Технологический раздел
- •9.1. Технологическая проработка конструкции изделия
- •9.2. Технологическая концепция проектируемого самолета
- •9.2.1. Применяемые материалы
- •9.2.2.Анализ видов соединений элементов конструкции
- •9.2.3. Точность воспроизведения обводов агрегатов
- •9.2.4. Взаимозаменяемость
- •9.3. Разработка схемы членения самолета
- •9.3.1. Обоснование схемы членения самолета
- •9.3.2. Схема членения самолета
- •9.4. Технологическая проработка конструкции агрегата
- •9.4.1. Схема членения конструкции агрегата
- •9.3.2. Разработка технологического процесса сборки агрегата
- •9.3.3. Контроль качества сборки
- •9.5. Разработка сборочного приспособления агрегата
- •9.5.1.Назначение сборочного приспособления
- •9.5.2. Монтаж и увязка сборочного приспособления
- •9.5.3. Описание сборочного приспособления
9.3.2. Схема членения самолета
Разрабатываемая схема членения самолета обеспечивает широкий фронт работ по технологии сборки, высокий уровень механизации этих работ, максимальную производительность на минимальных площадях.
К собираемой конструкции проектируемого самолета предъявляются следующие требования: высокая точность обвода внешнего контура агрегатов, заданный ресурс изделия, а также высокий уровень проведения регламентных работ и возможность замены агрегатов и элементов конструкции, повреждаемых в процессе эксплуатации.
Помимо перечисленного выше при разработке схемы членения самолета учитывались также еще ряд факторов, таких как:
различное функциональное назначение агрегатов и подсборок;
различия в конструктивно силовой схеме различных агрегатов;
различия в свойствах и технологии изготовления различных деталей в отсеках, секциях, подсборках;
достаточная жёсткость элементов и агрегатов.
Также при разработке схемы членения было принято решение выполнять агрегаты панелированной конструкции, собираемые из панелей, узлов сборной и монолитной конструкции. В этом случае конструкция сборочных приспособлений для отсеков и агрегатов проще, чем для агрегатов непанелированной конструкции, кроме того, создаются возможности для расширения фронта работ и механизации процессов сборки.
Таким образом, принятая схема членения обладает следующими преимуществами:
позволяет одновременно проектировать панели и узлы различных агрегатов, что сокращает сроки и трудоемкость проектирования;
дает возможность механизировать и автоматизировать процесс сборки, повысить производительность труда, снизить издержки производства;
обеспечивает хорошие условия для контроля качества соединений;
позволяет вести параллельную сборку агрегатов, что сокращает цикл сборочных работ.
Конструкция самолета в целом расчленяется на отдельные агрегаты, которые в свою очередь членятся на отсеки, каждый из отсеков имеет свою схему членения и таким образом вся конструкция расчленяется на детали. Для проектируемого самолета разрабатывается схема членения на агрегаты и отсеки, приходящие на окончательную сборку.
Схема членения представлена на плакате (см. Приложение) и включает в себя:
1 – носовой обтекатель;
2 – носовой отсек;
3 – створки носовой опоры шасси;
4 – люк отсека оборудования;
5 – носовая опора шасси;
6 – средняя часть фюзеляжа (СЧФ);
7 – люк отсека оборудования
8 – входная часть воздухозаборника;
9 – створки основной опоры шасси;
10 – центроплан;
11 – основная опора шасси;
12 – отъемная часть крыла (ОЧК);
13 – элерон;
14 – закрылок;
15 – двигатель;
16 – съемные люки монтажа/демонтажа двигателя;
17 – стабилизатор;
18 – руль высоты;
19 – руль направления;
20 – киль;
21 – хвостовая часть фюзеляжа (ХЧФ);
22 – откидные капоты закабинного отсека оборудования;
23 – откидная часть фонаря.
Исходя из представленной схемы членения самолета, рассмотрим более подробно входящие в нее элементы.
Фюзеляжобтекаемой формы, имеющей эллипсовидное сечение. Фюзеляж выполнен по схеме полумонокок. Конструкция фюзеляжа состоит из продольного силового набора – лонжеронов, балок, стрингеров и поперечного силового набора – шпангоутов. Основные материалы: каркас – Д19Т, обшивка – композиционный материал КМКУ и Д19АТ (в хвостовой части), особо нагруженные материалы – В95. Фюзеляж состоит из передней и задней (хвостовой) разъемных частей.
Передняя часть фюзеляжа состоит из носового отсека, гермокабины и средней части фюзеляжа (СЧФ). Перед носовой частью устанавливается обтекатель, изготовленный из материала ТС-8/3-П-78 и связующего – фенолформальдегидной смолы. Для обеспечения крепления к усиленному шпангоуту носовой части фюзеляжа обтекатель имеет стыковочное кольцо, выполненное из сплава В-95. Крепление происходит по фланцевому разъему. Предъявляются высокие требования к чистоте аэродинамической поверхности.
В носовой части фюзеляжа размещен отсек радиоэлектронного и специального оборудования. Для обеспечения доступа к радиоэлектронному оборудованию, размещенному в отсеке, на боковых поверхностях носовой части фюзеляжа выполнены быстросъемные люки. В нижней части отсека сделан вырез под нишу передней стойки шасси.
За переднем гермошпангоутом начинается кабина летчиков: передняя – для курсанта, задняя для инструктора. Передний гермошпангоут изготавливается из материала В95 путем фрезерования плиты. К переднему гермошпангоуту крепится носовая стойка шасси. В кабине установлены приборные доски и пульты, органы управления самолетом и двигателем, катапультные кресла летчиков. Герметизация металлической части гермокабины производится герметиком типа У-30МЭС-5Н (tраб= - 60оС ... + 150 оС), элементов остекления – герметиком типа ВИТЭФ-1НТ (tраб= - 60оС ... + 150 оС). Фонари кабин откидные, откидываются на правую сторону. Козырек и откидная часть фонаря кабины цельноформованные из ориентированного органического стекла марки АО-120 толщиной 10 мм. Под местом инструктора организован отсек радиоэлектронного и специального оборудования. Для доступа к оборудованию в нижней части имеются вырезы под люки.
За гермошпангоутом инструктора в верхней части фюзеляжа образован отсек радиоэлектронного и специального оборудования. Для доступа к оборудованию предусмотрены откидные капоты. Под отсеком оборудования в средней части фюзеляжа расположен основной топливный бак. Также в этой части фюзеляжа к силовым шпангоутам крепится центроплан, внутреннее пространство которого отведено под размещение топлива. Герметизация бака внутришовная герметиком типа У30-МЭС-5НТ (tраб= - 60оС ... + 150 оС ), в особо сложных местах – кистевая, герметиком типа У-30МЭС-5НТ ( tраб= - 60оС ... + 150 оС). Перед центропланом организована ниша основных стоек шасси. По бокам крепятся воздухозаборные каналы двигателя. При этом входная часть воздушных каналов двигателя съемная. Для исключения влияния фюзеляжа на притекание воздуха в каналы входные кромки каналов не прилегают непосредственно к фюзеляжу, а отделяются отделительными ножами. Боковые ветви каналов перед хвостовой частью фюзеляжа переходят в общий канал круглого сечения.
Хвостовая часть представляет собой отсек для размещения силовой установки. Для осмотра двигателя в нижней части двигательного отсека расположены люки, которые закрываются быстродействующими замками. Монтаж и демонтаж двигателя осуществляется вниз, для чего предусмотрены в нижней части съемные люки.
Разъем средней и хвостовой части фюзеляжа проходит по усиленному шпангоуту и представляет собой контурное срезное болтовое соединение. Силовые шпангоуты изготовлены из сплава В95 фрезерованием из плиты. Узлы изготовлены из стали 30ХГСА. Также к хвостовой части фюзеляжа крепятся стабилизаторы и киль.
Крылосвободнонесущее, трапециевидной формы в плане с углом стреловидности по передней кромке 25° и средней относительной толщиной по размаху 10%. Крыло состоит из двух консолей, соединенных между собой через центроплан фюзеляжа. Конструкция крыла выполнена по моноблочной схеме, состоящей из панелей (верхней и нижней) и двух стенок. Панели крыла трехслойные с сотовым заполнителем (обшивка панели композиционная из КМКУ, сотовый заполнитель из алюминиевого сплава АМг-2Н). Стенки крыла и поперечный набор (нервюры) изготовлены из Д19. Соединение крыла с центропланом осуществляется при помощи контурного стыка. Стыковочный фитинг сделан из В95. Внутренняя часть крыла между стенками и панелями выполнена герметичной и является топливным баком отсеком. В крыле предусмотрено крепление основных стоек шасси, которые убираются по направлению к фюзеляжу. Шасси крепится между передней стенкой и балкой, предусмотренной в крыле для этого случая.
К консоли крыла крепится закрылок и элерон, которые изготовлены из КМ с сотовым заполнителем. Кронштейны навесок выполнены из алюминиевого сплава АК-6. Навеска элеронов к крылу производится с использованием вильчатых разъемов. Конструкция разъемов обеспечивает полную взаимозаменяемость.
Вертикальное оперение– однокилевое с рулем направления, трапециевидной формой в плане. Каркас киля образован двумя лонжеронами и набором стрингеров и нервюр. Обшивка из Д16 АТ, каркас из Д19. На усиленных нервюрах киля закреплены узлы навески руля направления. Руль направления трехслойной конструкции с сотовым заполнителем и композитной обшивкой с передней стенкой.
Крепление килей к шпангоуту, а также навеска рулей направления производится с помощью разъемов вильчатого типа. Конструкция соединений обеспечивает полную взаимозаменяемость, что достигается за счет системы допусков и посадок.
Горизонтальное оперениесостоит из стабилизатора и руля высоты. Конструкция стабилизатора однолонжеронная с задней стенкой. Обшивка из Д16 АТ, каркас (нервюры и стрингера) из Д19. Руль высоты трехслойной конструкции с сотовым заполнителем и композитной обшивкой с передней стенкой.
Шассисамолета трехопорное, с носовой стойкой. Передняя стойка полурычажной схемы крепится к переднему гермошпангоуту в носовой части. Убирается в фюзеляж, вращаясь против полета. Основная стойка рычажного типа, точка крепления в крыле. Ниша основного шасси размещено в нижней части фюзеляжа за задним гермошпангоутом. Амортизаторы всех трех стоек шасси жидкостно-газового типа. В конструкции шасси применяются высокопрочные стали ВНС-2, ВНС-5, 30ХГСНА, которые хорошо свариваются.