Весна 17 курс 4 ОрТОР / Конструкция и прочность ВС / Новая папка / KiPVS

2

СОДЕРЖАНИЕ

Введение………………………………………………………………………………………………....3

1.Задачи и цели КУР………………………………………………………………………………….…..4

2.Исходные данные……………………………………………………………………………………….5

3.Расчет…………………………………………………………………………………………………....8

3.1.Преобразование стреловидного полукрыла в прямое трапециевидное…………………….....8

3.2.Определение массы конструкции крыла, шасси и силовой установки………………………..9

3.3.Силы действующие при выводе самолета из режима зкстренного снижения с попаданием Самолета в восходящий вертикальный порыв…………………………………………………..10

3.4.Расчёт нагрузок, действующих на крыло…………………………………………………….…14

4.Построение эпюр поперечных сил, изгибающие и крутящего моментов………………………....19

4.1.Расчетносиловая схема……………………………………………………………………….....19

4.2.Вычисление сил реакций опор…………………………………………………………………...20

4.3.Построение эпюр поперечных сил, изгибающих и крутящих моментов…………………..…21

5.Анализ и подсчет фактических напряжений……………………………………………………..….26

Заключение………………………………………………………………………………………….....34

Список использование литературы………………………………………………………………..…35

3

ВВЕДЕНИЕ

Як-42 - среднемагистральный трёхдвигательный пассажирский самолёт, разработанный в

СССР в середине 1970-х для замены технически устаревшего Ту-134 (рис. 1). Конструктивно он построен по аэродинамической схеме свободнонесущего низкоплана со стреловидным крылом и Т- образным хвостовым оперением с переставным стабилизатором. Шасси самолёта трёхопорной схемы, убирающееся в полете. Его крыло стреловидное, оно состоит из двух консолей и центроплана с фюзеляжем полумонококовой конструкции (типа полумонокок с продольным набором стрингеров и силовых профилей, поперечным набором шпангоутов и работающей обшивкой), тремя двухконтурными турбореактивными двигателями.

Рис. 1. Общий вид самолета Як-42

4

1.ЗАДАЧИ КУР

1.Определить силы, действующие на самолет в целом, в заданном варианте его нагружения.

2.Определить нагрузки, действующие на крыло: выбрать расчетную схему, построить эпюры поперечных сил Q, изгибающих Ми и крутящих Мк моментов крыла.

3.Определить возможность разрушения (или необратимых деформаций) наиболее нагруженного сечения крыла в заданном эксплуатационном варианте его нагружения.

Для определения наиболее нагруженных сечений нужно построить эпюры для всех силовых факторов, действующих на крыло (крутящий и изгибающий моменты, поперечная сила). Затем надо сосчитать напряжения, действующие в наиболее нагруженных сеченияx, и сравнить их со свойствами материала, из которого сделано крыло. По результатам сравнения сделать выводы о работоспособности конструкции.

5

2.ИСХОДНЫЕДАННЫЕ

Тип ВС: Як-42

Вариант нагружения: Вывод самолета из режима экстренного снижения с отклоненными элеронамиис попаданием в восходящийвертикальныйпорыв.

8

3.РАСЧЕТ

3.1Преобразование стреловидного полукрыла в прямое трапециевидное

Для упрощения расчетов стреловидное крыло преобразуем в прямое трапециевидное методом «поворота вперед», при этом его линейные размеры (рис. 2) равны:

bк = bкx × cosχ = 2,23 × cos 250 = 2,23 × 0,906 = 2,02 [м];

bo = box × cosχ= 5,94 × cos250 = 5,94 × 0,906 = 5,38 [м].

Где:

lк'x , bкx ,box - длина, размер концевой и корневой хорд консоли стреловидного крыла;

lк' , bк , bo - соответствующие размеры прямого (преобразованного ) крыла (площади

исходных и преобразованных полукрыльев должны быть одинаковы).

3.2 Определение массы конструкции крыла, шасси и силовой установки

Масса конструкции крыла, шасси или силовой установки определяется путем использования относительных массовых коэффициентов:

mк = mк × mвзл = 0,12 × 54500 = 6540 [кг];

mш = mш ×mвзл = 0,038 × 54500 = 2071 [кг];

Где:

mк , mш , - масса крыла, шасси или силовой установки и максимальная взлетная масса ВС

mвзл ;

10

mк , mш , - относительные массы крыла, шасси или силовой установки.

Величины относительных массовых коэффициентов m принять следующими:

-mк = 0,12 … 0,125крыло стреловидное, двигатели крепятся к фюзеляжу;

-mш = 0,038 … 0.042 – для скоростных воздушных судов, эксплуатирующихся с бетонных

ВПП (Ту-134, Як-42, Ту-154, Ил-62);

-mшп = 0,14 … 0,16 mш – относительная масса передней опоры шасси;

3.3Силы действующие при Выводе самолетаизрежима экстренногосниженияс попаданием в

восходящийвертикальныйпорыв

В полете и на земле могут возникнуть нештатные ситуации вызванные неправильной эксплуатацией воздушного судна или же плохими метеоусловиями. Один из таких случаев является экстренным снижением. При выводе самолета из экстренного снижения конструкция ВС и в частности крыло испытывает маневренную перегрузку, вызванную увеличением подъемной силы. Значение этой перегрузки зависит от квадрата скорости вывода и радиуса спирали, т.о. экипаж может влиять на перегрузку и не допустить разрушения конструкции. Однако в практике возможен случай действия вертикального порыва в момент вывода ВС из экстренного снижения, который может вызвать непредвиденное увеличение перегрузки. Поэтому данный случай имеет актуальность в рассмотрении его подробно.

- Вывод из снижения совершается на H = 3500 м, радиус вывода r = Vmax/250 = 751/250 = 3,0 км = 3000 м.