Раздел 5.
Компоновка самолета.
5.1. Аэродинамическая компоновка.
Для проектируемого самолета выбираем схему «утка». Крыло имеет трапециевидную форму на виде в плане, стреловидность по передней кромке 43°, стреловидность по задней кромке -12°. Площадь крыла с подфюзеляжной частью 44,8 м2. Размах крыла 14 м.
Вертикальное оперение двухкилевое, имеет V-образную схему. Угол развала килей 25° от плоскости симметрии самолета. Форма ВО в плане трапециевидная, со стреловидностью по передней кромке 50°, по задней кромке -3°.
Исходя из стремления уменьшить ЭПР самолета были приняты некоторые конструктивно-компоновочные решения, повлиявшие на его компоновку. Борта воздухозаборников и часть бортов фюзеляжа наклонены под углом 25°. Кромки среза сопел двигателей, кромки среза хвостовых балок, передняя и задняя кромка ГО и передняя и задняя кромка крыла параллельны. Для уменьшения заметности в РЛ-диапазоне на самолете канал воздухозаборника имеет искривленную форму, также предусмотрено применение радиопоглощающих покрытий.
5.2. Определение положения аэродинамического фокуса самолета.
,
где:
,
где
,
где
для
схемы «утка»: Δxf
го
– отрицательный, kго
= 1,
,
Сугоα/Суα
= 0,85, εα=0,75
Зададимся
=1,7,
тогда
Lго = 1,7х7,32=12,444
При этом:
,
т.к. схема «утка»
5.3. Объемная компоновка самолета.
Фюзеляж самолета плавно переходит в крыло и конструктивно состоит из следующих отсеков:
- Головная часть фюзеляжа (ГЧФ);
- Средняя часть фюзеляжа (СЧФ);
- Хвостовая часть фюзеляжа (ХЧФ);
- Воздухозаборники.
Головная часть фюзелажа (ГЧФ) цельнометаллической балочно-лонжеронной конструкции, начинающийся радиопрозрачным осесимметричным обтекателем антенны бортовой радиолокационной станции, включает в себя носовой отсек оборудования, в котором размещены блоки радиолокационного прицельного комплекса (РЛПК), а также кабину летчика, подкабинные и закабинный отсеки оборудования.
Кабина летчика герметизирована и имеет фонарь, сбрасываемый в аварийной ситуации (при катапультировании или автономно). Фонарь защищает летчика от воздействия окружающей среды и благодаря большой площади остекления и наличию зеркал заднего вида обеспечивает практически круговой обзор. Угол обзора из кабины вперед вниз - 19°.
Передняя часть фонаря, остекленная органическим стеклом, выдерживает без разрушения удар птицы массой 1,8 кг на скорости 450 км/ч. Для предотвращения обледенения остекления передней части фонаря используется спиртовая противообледенительная система.
Кабина пилота оборудована катапультируемым креслом К-36ДМ 2-й серии, установленным на наклонных стенках кабины.
В подкабинных отсеках (центральном и двух боковых) размещены блоки радиоэлектронного оборудования, а также передняя опора шасси, убирающаяся назад по полету. Головную часть фюзеляжа завершает закабинный отсек, в котором на типовых амортизированных стеллажах и этажерках размещен основной объем радиоэлектронного оборудования.
В нижней части фюзеляжа имеются люки для доступа к подкабинному оборудованию, позволяющие производить осмотр, проверку и замену стеллажей-этажерок и отдельных блоков оборудования. Доступ к оборудованию, расположенному в закабинном отсеке осуществляется из закабинного пространства.
Головная часть фюзеляжа по конструкции представляет собой цельнометаллическую балочно-лонжеронную конструкцию с поверхностью интегральной формы, с технологическим стыком по замыкающему шпангоуту. Силовая схема головной части фюзеляжа образована поперечным набором (шпангоутами) и продольным набором – балками и стрингерами.
Средняя часть фюзеляжа (СЧФ) компоновочно делится на следующие технологические агрегаты-отсеки:
- передний топливный бак-отсек №1, расположенный по оси симметрии самолета между отсеком с радиоэлектронным оборудованием и передним отсеком вооружения; конструкция топливного бака состоит из верхней и нижней панелей, торцевых и боковых стенок и шпангоутов;
- топливный бак №2, расположенный над основным грузовым отсеком, конструкция топливного бака состоит из верхней и нижней панелей, торцевых и боковых стенок и шпангоутов;
- передний грузовой отсек с оборонительным вооружением ближнего радиуса действия, расположенный по оси симметрии самолета, образован боковыми стенками, верхней панелью и двумя торцевыми шпангоутами, в нижней части стенок имеются узлы навески створок и гидроцилиндров привода створок;
- топливный бак №3, расположенный над основынм грузовым отсеком, образован торцевыми шпангоутами, верхней и нижней панелью и боковыми стенками;
- центральный грузовой отсек имеет конструкцию, аналогичную переднему грузовому отсеку.
-ниши основных опор шасси;
В СЧФ проходят силовые элементы продольного набора – лонжероны и панели, служащие для передачи нагрузок на остальные отсеки. Поперечный набор образуют шпангоуты.
Хвостовая часть фюзеляжа (ХЧФ) имеет три силовых шпангоута, на которых установлены узлы навески двигателей и узлы крепления и ЦПВО. Между двигателями расположены противопожарные перегородки. С внешней стороны двигателей находятся гидроцилиндры привода ЦПВО.
Воздухозаборники крепятся к СЧФ в нижней части, передний узел подвески совмещен с передним торцевым шпангоутом стыковки ГЧФ и СЧФ, задний узел подвески – с задним торцевым шпангоутом стыковки СЧФ и ХЧФ.
КРЫЛО самолета свободнонесущее. Отъемные части (консоли) крыла имеют угол стреловидности по передней кромке 43° и набраны из профилей относительной толщиной 4%. Базовая площадь крыла с подфюзеляжной частью 44,8 м2, размах крыла 14 м. Удлинение крыла 4,375. Имеет складывающуюся часть для базирования на авианосце. Механизация представлена закрылком, элероном и отклоняемым носком.
Конструктивно каждая консоль крыла состоит из центральной, носовой и хвостовой частей, механизации и законцовки. Центральная часть – лонжеронной конструкции, включает в себя 3 лонжерона и переднюю стенку, верхнюю и нижнюю панели и нервюры. Верхняя и нижняя панели сборные. Носовая часть консоли расположена между передней стенкой и стенкой № 1 центральной части и предназначена для размещения коммуникаций и агрегатов управления поворотным носком. Хвостовая часть между лонжероном №3 центральной части и задней стенкой служит для размещения коммуникаций и агрегатов управления. Законцовка – из композиционного материала, сотовой конструкции.
Двухсекционный поворотный носок навешен на консоль на петлевых опорах при помощи шомполов. Конструктивно носок состоит из обшивки и силового набора (лонжерона и диафрагм). Отклонение носка производится посредством блоков гидроцилиндров. Закрылок и элерон навешиваются на консоль на кронштейнах хвостовой части крыла и управляется гидроцилиндрами.
В крыле между лонжеронами расположены топливные баки №4 и №5.
ВЕРТИКАЛЬНОЕ ОПЕРЕНИЕ – двухкилевое, стреловидное (угол стреловидности по передней кромке 64°), площадью 4,56 м2. Кили установлены с углом развала 25° от вертикальной оси.
Кили цельноповоротные, с прямой осью вращения. Силовой набор включает в себя полуось, приваренную к лонжерону, переднюю и заднюю стенки, бортовую и концевую нервюры, набор рядовых нервюр, две трехслойные сотовые панели.
Ось ЦПВО вставляется в ответные узлы на усиленном шпангоуте мотогондол двигателей. Привод ЦПВО осуществляется от бустеров, расположенных с внешней стороны двигателей.
ГОРИЗОНТАЛЬНОЕ ОПЕРЕНИЕ - переднее, стреловидное (угол стреловидности по передней кромке 43°), площадью 3,43 м2. ПГО установлено под углом 2° к горизонатльной оси
Конструкция ЦПГО аналогична конструкции ЦПВО.
ШАССИ самолета убирающееся, трехопорное, с управляемой передней опорой. В выпущенном положении стойки фиксируются. Амортизация шасси — пневмогидравлическая. База шасси 9,5 м, колея – 7,7 м.
Опоры шасси убираются: основные — в ниши СЧФ, передняя — в нишу ГЧФ. Все опоры убираются назад по полету. В убранном положении все опоры шасси удерживаются гидромеханическими замками. Ниши шасси закрываются створками, имеющими гидравлический привод: ниша передней опоры - одной створкой, ниши основных стоек и гидроцилиндров уборки носовых стоек - двумя отдельными створками, подвешенными к СЧФ.
Основная система уборки-выпуска шасси — гидравлическая. При ее отказе для выпуска шасси используется аварийная пневматическая система, рабочим телом которой является сжатый азот. Торможение колес основных опор шасси в процессе руления и пробега после посадки, а также автоматическое затормаживание колес при уборке шасси осуществляется посредством гидросистемы.