8.3.5. Анализ результатов

Приведем в итоге массу крыла моноблочного и лонжеронного крыльев

кг;

кг.

Где под constнами (как это упоминалось выше) подразумевались сумма масс хвостовой и носовой частей, стенок, тех нервюр, которые имеют и моноблочное и лонжеронное крыло, балки шасси. В расчете также не учитывались стыки крыльев: для лонжеронного – это моментные узлы, а для моноблочного – контурный стык. Данный расчет здесь не проводится.

Исходя из полученного результата, видим, что одна консоль лонжеронного крыла почти на 10 кг получается легче, чем моноблочное с сотовыми панелями. Поэтому при выборе КСС крыла, исходя из применения одинаковых материалов в двух КСС, я бы предпочел лонжеронное крыло, так как оно получается в данном случае легче.

Но ниже хочется осуществить еще один расчет.

Основываясь на современной тенденции широкого применения композиционных материалов и посоветовавшись с отделом 5, рассмотрим еще одну схему крыла, а именно моноблочное крыло с сотовой панелью, в которой в качестве обшивок используется композиционный материал КМКУ.

8.3.6. Расчет моноблочной схемы с панелями из композиционного материала

Данный расчет аналогичен рассмотренному выше пункту 8.3.3. Только здесь учтем, что запас прочности по обшивке, изготовленный из КМКУ, должен быть не менее 1,25, тем самым учитывая разброс механических характеристик композиционного материала.

При этом условимся в расчете для КМКУ брать следующие механические свойства:

σ_в= 90 кг/мм²,τ_в= 30 кг/мм²,Е= 11000 кг/мм²,μ= 0,33,ρ= 1800 кг/м³.

Сотовый заполнитель также как и ранее из АМг-2Н, внутренний силовой набор (стенки и нервюры) остаются прежними (из алюминиевого сплава).

Расчет ведется в той же последовательности, что и в п. 8.3.3. Ниже приведем результаты расчета.

1.

Сечения	1	2	3	4	5	6
Н1,мм	103	123	144	164	185	240
Н2,мм	67	78	89	100	111	120
В, мм	475	577	684	791	898	1004
Нср, мм	85	100,5	116,5	132	148	180
Мизг,кг∙м	97	837	2760	6087	10734	16739
Мкр, кг∙м	96	388	855	1459	1958	2781
ω, мм2	40375	57988,5	79686	104412	132904	180720

2.

Сечения	1	2	3	4	5	6
N, кг	1141	8328	23691	46114	72527	92994
qсж, кг/мм	2,40	14,43	34,64	58,30	80,77	92,62
qсдв, кг/мм	1,19	3,35	5,36	6,99	7,37	7,69
δ0, мм	1	1,5	2	2	2,2	2,5

3.

Сечения	1	2	3	4	5	6
σсжкг/мм2	1,20	4,81	8,66	14,57	18,36	18,52
τсдвкг/мм2	0,59	1,12	1,34	1,75	1,67	1,54

4.

Сечения	1	2	3	4	5	6
h, мм	4	6	10	13	15	15
D, кг∙мм	100812	339483	1249096	2100852	3074734	3500478
Ттеор, кг/мм	13,23	30,19	79,05	99,42	112,90	102,82
τтеор, кг/мм2	6,61	10,06	19,76	24,85	25,66	20,56
τразр, кг/мм2	5,62	8,55	16,80	21,13	21,81	17,48
ηсдв	9,46	7,67	12,52	12,10	13,03	11,36
L, мм	350	400	500	500	500	500
qтеор, кг/мм2	8,12	20,94	49,31	82,94	121,39	138,19
σтеор, кг/мм2	4,06	6,98	12,33	20,73	27,59	27,64
η*	0,9	0,9	0,9	0,9	0,95	0,95
σразр, кг/мм2	3,65	6,28	11,10	18,66	26,21	26,26
η	3,043	1,306	1,281	1,280	1,428	1,417

5.

Сечения	1	2	3	4	5	6
S, мм2	210000	316000	388000	448000	508000	898000
Vобш, мм3	840000	1896000	3104000	3584000	4470400	8980000
Vобш, м3	0,00084	0,001896	0,003104	0,003584	0,00447	0,00898
VΣобш, м3	0,02287
Vсот, мм3	1680000	3792000	7760000	11648000	15240000	26940000
Vсот, м3	0,00168	0,003792	0,00776	0,011648	0,01524	0,02694
VΣсот, м3	0,06706

6. В итоге рассчитываем массу панели

Зная объем и плотность элементов панели, можем рассчитать ее массу.

Для обшивки ρ= 1800 кг/м³.

Для сотового заполнителя объемная плотность будет:

Тогда масса обшивки и сот будет

кг

кг.

В итоге рассчитываемая масса будет:

кг.

А масса крыла до стыка при принятых нами условий будет:

кг.