9.3. Разработка схемы членения самолета.

В схеме членения самолёта можно выделить следующие агрегаты и группы агрегатов:

- радиопрозрачный конус (1);

- головная часть фюзеляжа (ГЧФ) (2);

- средняя часть фюзеляжа (СЧФ) (3);

- хвостовая часть фюзеляжа (ХЧФ) (4);

- отъемная часть крыла (5);

- складывающаяся часть крыла (6);

- отклоняемый носок (7);

- закрылок (8);

- элерон (9);

- законцовка ОЧК (10);

- цельноповоротный киль (ЦПВО) (11);

- воздухозаборники (12);

- передняя опора шасси (13);

- основная опора шасси (14);

- створки отсека передней опоры шасси (15);

- створки переднего грузового отсека (16);

- створки основного грузового отсека (17);

- створки отсека штанги дозаправки (18);

- штанга дозаправки (19);

- створки отсека основной опоры шасси (20);

- цельноповоротное горизонтальное оперение (ЦПГО) (21);

- двигатель (22).

ФЮЗЕЛЯЖ самолета плавно переходит в крыло и технологически расчленен на следующие основные части:

- головная часть фюзеляжа (ГЧФ);

- средняя часть фюзеляжа (СЧФ);

- хвостовая часть фюзеляжа (ХЧФ);

- воздухозаборники.

Головная часть фюзелажа (ГЧФ) представляет собой клепаную цельнометаллическую балочно-лонжеронную конструкцию, в которой широко применяются легкие алюминиевые сплавы. В носовой части, начинающейся радиопрозрачным осесимметричным обтекателем антенны бортовой радиолокационной станции, располагается радиолокатор. Так же ГЧФ 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). Герметизация металлической части гермокабины производится герметиком типа У-30МЭС-5НТ ( t_раб = - 60^оС ... + 150 ^оС ), элементов остекления - герметиком типа ВИТЭФ-1НТ ( t_раб = - 60^оС ... + 150 ^оС ). Каркас фонаря - штампованный из алюминиевого сплава АК-8. Остекление фонаря кабины цельноформованные из ориентированного органического стекла марки АО-120 толщиной 10 мм. Спереди к носовой части фюзеляжа крепится съемный радиопрозрачный обтекатель РЛС, изготовленный из материала ТС-8/3-П-78 и связующего - фенолформальдегидной смолы. 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.

В закабинном отсеке над оборудованием находится авиационная пушка ГШ-30-1 и патронный ящик на 150 патронов. И топливные баки №1-3.

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) является самым большим и сложным агрегатом самолета. К ней крепятся все остальные агрегаты. Внутренние объемы СЧФ заняты топливными баками №4, №5, №6, №7 внутренними грузовыми отсеками, воздушным каналом, нишами основных опор шасси. Герметизация баков внутришовная герметиком типа ВГФ-2 ( t_раб= - 60^оС ... + 250 ^оС ), в особо сложных местах - кистевая, герметиком типа У-30МЭС-5НТ ( t_раб = - 60^оС ... + 150 ^оС ). СЧФ включает в себя 5 усиленных шпангоутов, наличие которых продиктовано большим количеством сосредоточенных сил и моментов. Продольный набор состоит из усиленных стрингеров, бимсов и стенок, что обусловлено большими вырезами в фюзеляже. В то же время наличие больших внутренних объёмов, довольно тесно граничащих друг с другом, требуют, чтобы силовые элементы вписывались в ограниченное пространство. Поэтому более нагруженные силовые элементы выполнены из стали 30ХГСА, менее нагруженные – из ВТ–20. В состав СЧФ входит также большое количество нормальных шпангоутов, полученных штамповкой В95. Створки грузоотсеков и ниш шасси сотовой конструкции с композиционными обшивками, т.к. они должны обеспечивать минимум толщины при необходимой прочности и жесткости.

Таким образом, СЧФ компоновочно делится на следующие технологические агрегаты-отсеки:

- топливный бак-отсек №2, 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-отсек №3, 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;

- центральный грузовой отсек имеет конструкцию, аналогичную переднему грузовому отсеку.

-ниши основных опор шасси;

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. В хвостовых балках находятся топливные баки №8-9 и отсеки дополнительного БРЭО. Герметизация баков внутришовная, герметиком типа ВГФ-2 ( t_раб= - 60^оС ... + 250 ^оС ), в особо сложных местах - кистевая, герметиком типа У-30МЭС-5НТ ( t_раб = - 60^оС ... + 150 ^оС ). Широко используются жаропрочные и теплоизоляционные материалы. Также в хвостовой части находится отсек с посадочным гаком.

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. Разъёмы представляют собой фланцевое соединение.

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. Механизация крыла занимает довольно большую его (крыла) площадь, при этом имеет небольшую строительную высоту, развивая значительные нагрузки, поэтому в целях снижения массы, элероны, закрылки и отклоняемые носки имеют сотовую конструкцию с заполнителем из Амг2н и обшивками из В95пчТ2. 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.

Усиленные нервюры служат для навески пилонов, бустеров отклонения механизации, а также восприятия аэродинамических сил и передачи их на лонжероны. Каждая такая нервюра является цельной и выполнена методом штамповки из В95 с последующей механической обработкой (возможно фрезерование из плиты). Кронштейны навески механизации задней кромки и стыковые узлы крыла - из ВТ-20 и ВТ-22. Пояса лонжеронов, составляющих продольный силовой набор, выполнены из В95пч, стенки из Д16Т. При сборке крыла используются в основном процессы клёпки, в том числе и односторонней. Герметизация топливных баков, расположенных в крыле, внутришовная герметиком типа ВГФ-2 ( t_раб= - 60^оС ... + 250 ^оС ), в особо сложных местах - кистевая, герметиком типа У-30МЭС-5НТ ( t_раб= - 60^оС ... + 150 ^оС ).

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 №6 и №7.

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. В конструкции шасси применяются, высокопрочные стали ВНС-2, ВНС-5, 30ХГСНА которые хорошо свариваются.

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.