Теоретические плазы

Теоретическим плазом, называют чертеж агрегата, выполненный в натуральную величину. На этом чертеже показываются теорети­ческие контуры, отдельные сечения и конструктивные базы агре­гата.

При вычерчивании теоретического плаза за координатные оси принимаются ось симметрии и строительная горизонталь (рис. 11). Плоскости, проведенные через них, называются соот­ветственно плоскостью симметрии (V) и плоскостью строительной горизонтали (Н). Плоскость Р называется плоскостью нулевой дистанции.

Теоретический плаз агрегата вычерчивается в трех проекциях, увязанных между собой в соответствии с правилами начертатель­ной геометрии.

Плаз боковой проекции образуется как проекция теоретиче­ского контура на плоскость V симметрии самолета.

Плановая проекция образуется проектированием контуров на плоскость Н строительной горизонтали.

Плаз совмещенных сечений образуется проектированием сече­ний теоретического контура на плоскость Р нулевой дистанции.

В целях снижения трудоемкости и повышения точности плазовых работ принято на теоретическом плазе показывать в боковой и плановой проекциях только правый по направлению полета борт самолета. С этой же целью на левой части плаза совмещенных сечений показывают проекции сечений от носка до миделевого сечения, а на правой — от миделевого сечения до конца хвостовой части.

Рис. 11. Расположение основных координатных осей и плоскостей самолета

Методы задания и построения на плазе контуров агрегата самолета

Используются два метода задания и построения контуров агрегатов самолета: графический и аналитический.

Графический метод основан на увязке методами начертатель­ной геометрии контуров агрегата по трем плазовым проекциям.

Этот метод также называется методом батоксов и горизонталей.

Аналитические методы объединяют способы задания и по­строения контуров кривыми второго порядка, степенными уравне­ниями, интерполяционным расчетом дискретно-заданных плоских кривых с представлением интерполирующей функции в виде поли­нома Ньютона 4-го порядка и др.

Метод батоксов и горизонталей позволяет увязать и построить контуры агрегатов с помощью ряда взаимно-перпендикулярных плоскостей, которые рассекают агрегат.

Вертикальные плоскости, параллельные плоскости симметрии самолета, называются плоскостями батоксов. Проекция линий пересечения этих плоскостей с поверхностью фюзеляжа на пло­скость симметрии называется линией батоксов или просто батоксом. Плоскость симметрии образует линию нулевого батокса (Бат. 0). Все последующие плоскости батоксов проводятся на рас­стояниях, кратных 50 или 100 мм, влево или вправо от плоскости нулевого батокса. Номер батокса одновременно указывает и рас­стояние (дистанцию) от нулевого батокса (например Бат. О 5 Бат. 1 означает, что эти плоскости отстоят от Бат. О соответственно на 50 и 100 мм).

Плоскости горизонталей параллельные плоскости строительной горизонтали и также располагаются на расстояниях, кратных 50 или 100 мм. Отсчет этих плоскостей идет вверх от нижней пло­скости. Эта плоскость нумеруется как Гор. 0. Все последующие

имеют порядковый номер, указывающий их расстояние (дистанцию) от Гор. 0.

Рассмотрим построение плаза агрегата этим методом. В случае, если координаты точек сечения заданы таблицей по лучам, то построение начинают с плаза совмещен­ных сечений. По лучам откладываем координаты точек, взятых по каждому из лучей и для каждого шпангоута.

Затем с плаза совмещенных сечений снимаются и отклады­ваются по осям шпангоутов на боковой проекции величины y1, y2, ..., ув, определяющие расстояние от строительной горизонтали до точки, расположенной на каждом из шпангоутов по оси симметрии.

На плановой проекции по осям шпангоутов откладываются величины X1, Х2, ..., Хв, определяющие расстояние от оси сим­метрии до точки контура.

По нанесенным точкам выкладывается гибкая рейка и по ней проводится линия всех контуров (шпангоутов, батоксов и гори­зонталей),

Основным достоинством графического метода батоксов и гори­зонталей является его сравнительная простота и наглядность Существенным недостатком его является высокая трудоемкость и недостаточная точность увязки.

Методом кривых второго порядка задаются и воспроизводятся на плазе контуры самолета, имеющие двойную кривизну.

Кривая контура может быть построена по координатам полу­ченным расчетом либо путем специального графического постро­ения, Учитывая эту вторую возможность, этот метод иногда называют также и графоаналитическим.

Сущность метода состоит в том, что произвольная кривая образующая поверхность агрегата, заменяется набором отрезков кривых второго порядка (эллипсов, гиперболы, параболы).

В большинстве случаев кривая второго порядка задается тремя точками и двумя касательными. Этим определяются пять условий, необходимых и достаточных для определения кривой Обозначаются эти точки: крайняя левая — начальной, а крайняя правая — конечной. Точка между ними называется промежуточ­ной. Касательные задаются в начальной и конечной точках. Обозначения этих точек показаны на рисунке.

Промежуточная точка Е задается как точка пересечения ме­дианы DB треугольника AВС с кривой.

Отношение величины отрезка DE к величине всей медианы DB называется дискриминантом кривой второго порядка и обозна­чается буквой f:

f= DE/DB

Значение f определяет вид кривой. При f <0,5 кривая является частью эллипса; при f = 0,5 — частью параболы, а при f >0,5 — частью гиперболы. С ростом значения / увеличивается выпуклость кривой. Для обеспечения хорошей плавности кривых

Рис. 12. Построение кривой второго Рис. 13. Графическое построение порядка промежуточных точек кривой

рекомендуется применять дискриминанты в пределах 0,3...0,7 с шагом 0,005 и 0,01.

Аппроксимация заданной кривой кривыми второго порядка выполняется в следующем порядке. Заданная кривая разбивается на участки. На каждом из них описанным способом (заданием трех точек и двух касательных) строятся кривые второго порядка. При необходимости повышения точности совпадения кривой вто­рого порядка с заданной число участков увеличивают.

Графическое построение кривой второго порядка выполняется следующим образом. По табличным данным строят точки А, В, С и Е (рис. 13). Затем через точки А и Е проводят луч 1, а через С и Е—луч 2. Из точки В проводится произвольная прямая, которая пересечет луч 1 в точке М, а луч 2 - в точке К. Далее через точки М и С и точки Л и К проводят прямые, которые пересекутся в точке Р, лежащей на искомой кривой. Таким же образом отыскиваются другие точки искомой кривой.

В настоящее время создано большое число вариантов метода кривых второго порядка, разработаны другие методы аналити­ческого и графоаналитического задания и воспроизведения кон­туров.

При наличии достаточно эффективных аналитических методов задания и увязки форм и размеров агрегатов самолетов можно будет полностью отказаться от плазово-шаблонного метода и перейти к независимым автоматизированным на базе ЭВМ методам увязки форм и размеров.