2. Членение самолета и агрегатов.

2.1 Принципы членения, критерии членения

Под членением понимается разделение самолета конструктивными, эксплуатационными и технологическими разъемами и стыками на агрегаты, отсеки, секции, узлы и детали.

Разъем – это соединение, позволяющее производить некоторые перемещения или полное отсоединение одного агрегата (узла) от другого без повреждения основных и крепежных элементов конструкции.

Стык – любое неразъемное соединение, не позволяющее отсоединить один узел (секцию, отсек) от другого без повреждения основных и крепежных элементов конструкции.

Конструктивными называются разъемы и стыки, обусловленные различием в функциональном назначении отдельных элементов планера или особенностями их конструкции.

Эксплуатационными называются разъемы, определяемые требованиями эксплуатации-транспортировки, замены отдельных частей планера, двигателя, оборудования и т. п.

Технологическими называются разъемы и стыки, определяемые требованиями независимого и параллельного изготовления отдельных частей.

Применение конструктивных, эксплуатационных или технологических разъемов и стыков определяется тем, какие требования при членении приняты за основные. Возможно совмещение конструктивных, эксплуатационных и технологических разъемов и стыков, что способствует уменьшению массы конструкции за счет сокращения их общего числа.

При членении учитывают также требования, обусловленные необходимостью улучшения летно-технических характеристик самолета и общими тенденциями развития авиационной техники.

В серийном производстве конструктивных и эксплуатационных разъемов, как правило, недостаточно, поэтому вводят технологические разъемы и стыки, членящие агрегаты на более мелкие сборочные единицы – отсеки, секции и узлы.

От характера членения зависит выбор конструкции деталей и узлов, схемы герметизации топливных и воздушных отсеков, а в случае сварной конструкции – порядок сварки замыкающих швов.

Членение агрегатов на отсеки, секции и узлы – важнейшее технологическое требование к конструкции. Расчлененная конструкция обеспечивает:

- Расширение фронта работ при проектировании технологических процессов и средств оснащения, что сокращает сроки и трудоемкость подготовки производства.

- Комплексную механизацию и автоматизацию процессов выполнения соединений, что приводит к повышению их качества, росту производительности труда и улучшению условий труда.

- Наилучшие условия для контроля качества основной массы соединений.

- Расширение фронта работ путем организации параллельной сборки отсеков, секций и узлов, что сокращает цикл сборочных работ.

- Транспортировку и ремонт агрегатов и отсеков.

При решении вопросов членения агрегатов учитываются возможности применения прогрессивных методов сборки, характеристики технологического оборудования, наличие и удобство подходов для выполнения сборочного процесса, ремонта, обслуживания изделия.

2.2 Схема членения самолета.

Планер самолета имеет ряд разъемов, по которым делится на отдельные части. Разъемы облегчают сборку, транспортировку и ремонт планера; расширяют фронт работ при постройке самолета и позволяют широко применять более совершенные технологические процессы.

Фюзеляж.

Фюзеляж самолета служит для размещения экипажа, пассажиров, багажа, грузов и оборудования; к нему крепятся крыло, киль, двигатели и передняя стойка шасси.

Фюзеляж цельнометаллический, стрингерной конструкции (типа полумонокок). Такой тип конструкции характерен наличием относительно толстой обшивки, подкрепленной стрингерами и шпангоутами.

Фюзеляж собирается из трех основных частей: передней, средней и хвостовой, стыкующихся по шпангоутам № 19 и 66.

Передняя и средняя части, а также хвостовая часть до шпангоута № 67а образуют герметическую кабину, в которой размещаются экипаж, пассажиры и грузы. Хвостовая часть фюзеляжа за шпангоутом , № 67а - негерметичная.

Средняя часть фюзеляжа имеет цилиндрическую форму с наибольшим диаметром 3,8 м, переходящую к хвосту и носу в коническую форму.

Герметическая кабина самолета отделена от внешней среды следующими элементами: обшивкой фюзеляжа, днищевыми шпангоутами, остеклением фонаря кабины экипажа, остеклением пассажирских кабин, входными, запасной и служебной дверями, крышками люков багажных помещений и технических отсеков, крышками аварийных выходов, герметическими элементами, отделяющими от гермокабины нишу передней стойки шасси и отсек центроплана.

Все элементы зоны герметизации выполнены герметическими. Места прохода через герметические элементы проводки управления самолетом и двигателями, трубопроводов и электропроводки герметизируются специальными устройствами.

Основными силовыми элементами фюзеляжа являются шпангоуты, стрингеры, продольные балки ниши передней стойки шасси, обшивка.

Шпангоуты образуют поперечный силовой набор фюзеляжа; они обеспечивают жесткость его поперечного сечения и подкрепляют стрингеры и обшивку. Часть шпангоутов воспринимает нагрузки от избыточного давления в гермокабине, а также сосредоточенные нагрузки от крыла, киля, двигателей, передней стойки шасси, грузов и оборудования. Шпангоут состоит из обода, изготовленного из прессованного профиля или из стенки, выполненной из дюралюминиевого листа, подкрепленного прессованными профилями.

Стрингеры совместно с обшивкой воспринимают усилия от изгибающего момента, работая при этом на растяжение или сжатие, а также от воздушных нагрузок, которые передаются на них с обшивки. Кроме того, стрингеры подкрепляют обшивку при работе ее на сжатие. Стрингеры выполнены из прессованных профилей сплавов Д16-Т и В95-Т. Сечение стрингеров швеллерное, Z-образное, тавровое, уголковое.

Продольные балки ниши передней стойки шасси служат для крепления передней стойки к фюзеляжу. Балки выполнены герметическими, так как отделяют гермокабину от негерметической ниши передней стойки. Передними концами балки крепятся к шпангоуту № 14, задними — к шпангоуту № 19. Продольная балка состоит из верхнего и нижнего прессованных поясов и стенки, подкрепленной стойками.

Обшивка выполнена из сплава Д16-Т. Толщина обшивки от 1 до 3 мм. Крепится к шпангоутам и стрингерам потайными заклепками. Продольные стыки листов обшивки расположены на стрингерах и осуществлены внахлестку, поперечные стыки выполнены встык на шпангоутах или между ними. К шпангоутам обшивка крепится непосредственно или посредством компенсаторов.

Крыло.

Крыло служит для создания подъемной силы и обеспечивает поперечную устойчивость самолета; внутренний объем крыла используется для размещения топлива.

Крыло кессонной конструкции, стреловидной формы в плане. Оно состоит из центроплана и двух отъемных частей крыла (ОЧК).

Крыло имеет механизацию: закрылки, предкрылки, интерцепторы. На крыле крепятся главные стойки шасси и гондолы, в которые они убираются в полете, а также установлены элероны и аэродинамические перегородки.

Носовая часть крыла снабжена воздушно-тепловым и электротепловым

противообледенительным устройством. Теплый воздух в носок центроплана подается от компрессоров двигателей самолета.

Стреловидность крыла увеличивает величину критического числа М; она составляет по линии 1/4 хорд 35°. На участках крыла, примыкающих к фюзеляжу, стреловидность составляет 41°. Увеличение стреловидности в корневой части крыла связано с необходимостью компенсировать увеличение относительной толщины профиля крыла на этом участке.

Крыло имеет геометрическую крутку — его сечения постепенно поворачиваются, по мере удаления от оси самолета, в сторону отрицательных углов. Благодаря геометрической крутке повышается максимальный коэффициент качества крыла и достигаются большие углы атаки без срыва потока.

Относительная толщина профиля крыла меняется по размаху от максимальной у фюзеляжа до минимальной на концах. На конце крыла установлены тонкие, но более несущие профили это наряду с геометрической круткой позволяет предотвратить

концевой срыв воздушного потока на значительных углах атаки.

Центроплан состоит из кессона, носовой и хвостовой частей. На центроплане установлены внутренние закрылки, внутренние предкрылки, внутренние интерцепторы и шторки; на нем крепятся главные ноги шасси и их гондолы. Носок центроплана от борта фюзеляжа до предкрылка оборудован воздушно-тепловым противообледенителем.

Лонжероны центроплана балочного типа. Они состоит из верхнего и нижнего поясов и стенки, подкрепленной стойками. Стойки служат также для крепления нервюр к лонжеронам. Стенки к поясам лонжеронов и стойкам приклепываются, стойки с поясами соединяются болтами.

Пояса лонжеронов изготовлены из сплава Д16А-Т1, стенки—из сплава Д16А-ТН. Участки лонжеронов, ограничивающие кессон-баки, выполнены герметичными.

Стрингеры кессона выполнены из прессованных профилей двутаврового сечения. Материал стрингеров — алюминиевый сплав В95-Т1.

Обшивка выполнена из листов алюминиевого сплава В95А-Т1НВ (верхняя) и Д16А-Т1В (нижняя), обработанных химическим фрезерованием.

При сборке центроплана обшивка и стрингеры предварительно склепываются в панели. Верхняя поверхность кессона образована из семи технологических и двух съемных панелей; нижняя поверхность — из шести технологических панелей.

Отъемная часть крыла состоит из кессона, носовой части, хвостовой части и концевого обтекателя. На ОЧК подвешены средний и внешний предкрылки, элерон, средний интерцептор, элерон-интерцептор, внешний закрылок.

Часть внутренней полости кессона образует кессон-бак, заполняемый топливом.

Лонжероны балочной конструкции состоят из верхнего и нижнего поясов и стенки, подкрепленной стойками. Стойки расположены по осям нервюр и служат также для крепления нервюр к лонжеронам. Передний и задний лонжероны, являющиеся стенками кессон-бака, выполнены герметичными.

Пояса лонжеронов выполнены из прессованных профилей В95-Т1, механически обработаны по длине для придания переменного сечения с целью уменьшения массы. У стыка с центропланом пояса имеют фитинги из сплава АК6 для крепления к фитингам лонжеронов центроплана. Фитинги к поясам и стенкам лонжеронов крепятся болтами, а по среднему лонжерону -также и заклепками.

Стенки лонжеронов изготовлены из листового дуралюмина Д16А-ТН, они имеют переменную толщину, полученную путем химического фрезерования.

Стрингеры выполнены из прессованных профилей В95-Т1 двутаврового и Z-образного сечений. Путем механической обработки двутавровые стрингеры переведены к концу крыла в Z-образные и далее нижние стрингеры — в уголок.

Нервюры — балочной конструкции, состоят из верхнего и нижнего поясов и стенки, подкрепленной стойками.

Пояса и стойки выполнены из прессованных дуралюминовых профилей уголкового и таврового сечений.

Обшивка выполнена из алюминиевых сплавов: Д16А-ТВ по нижней части и В95А-Т1СВ по верхней. Обшивка имеет переменную по размаху толщину, полученную химическим фрезерованием.

При сборке отъемной части крыла обшивка и стрингеры склепываются

предварительно в панели: одну нижнюю и пять верхних. Из пяти верхних панелей две являются технологическими и три панели - съемными.

Отъемная часть крыла стыкуется с центропланом по верхним и нижним профилям разъема и по стенкам лонжеронов. Соответствующие стыковые элементы ОЧК и центроплана имеют одинаковую конструкцию.

Хвостовое оперение

Хвостовое оперение стреловидное, Т-образное, состоит из вертикального и горизонтального оперения.

Киль обеспечивает путевую устойчивость самолета. Киль состоит из кессона, носка, хвостовой части и концевого обтекателя. Кессон киля является его силовой частью; кессон состоит из переднего, среднего и заднего лонжеронов, нервюр, стрингеров и обшивки.

Лонжероны балочные, состоят из двух поясов, выполненных из прессованных дуралюминовых профилей и стенки, усиленной стойками. Средний лонжерон в верхней части заканчивается рельсом, воспринимающим нагрузки от стабилизатора. Нервюры состоят из стенки, подкрепленной поясами и стойками. Хвостовые части нервюр усилены накладками и имеют фитинги для крепления к заднему лонжерону.

Обшивка киля дуралюминовая, обрабатывается химическим фрезерованием. Обшивка, примыкающая к торцовой нервюре, выполнена из сплава АК4. Обшивка и стрингеры перед сборкой киля склепываются в панели. Левая панель крепится к каркасу заклепками, правая — болтами и анкерными гайками.

Стабилизатор обеспечивает продольную устойчивость самолета; он состоит из центроплана, двух консолей и обтекателя.

Центроплан состоит из трех лонжеронов, двух нервюр, верхней и

нижней панелей. Передний и задний лонжероны представляют собой стенки, изготовленные из дуралюмина; поясами этих лонжеронов служат ребра на верхней и нижней панелях. Средний лонжерон выполнен в виде коробки из стали ЗОХГСНА.

Нервюры состоят из стенок переменной толщины, усиленных стойками из прессованных профилей. Поясами нервюр являются ребра верхней и нижней панелей. Панели выполнены механической обработкой из материала АК4. Панели имеют ребра жесткости. По оси самолета в панелях сделаны отверстия, через которые при сборке

центроплана ставятся болты крепления панелей к лонжеронам и нервюрам.

Консоль стабилизатора состоит из кессона, носка, хвостовой части и

концевого обтекателя.

Кессон собирается из переднего, среднего и заднего лонжеронов, стрингеров, нервюр и обшивки. Лонжероны балочного типа, состоят из верхнего и нижнего поясов, выполненных из прессованных профилей материала В95 и стенки, усиленной стойками. Стрингеры представляют собой прессованные профили из сплава В65.

Нервюры — балочные; их пояса выполнены из прессованных профилей, стенка подкреплена стойками. Корневая и торцовая нервюры, а также нервюры, установленные по узлам подвески руля высоты, сделаны силовыми. В хвостовой части силовые нервюры имеют фитинги для крепления кронштейнов навески руля высоты.

Обшивка консоли выполнена из дуралюминовых листов, обработанных химическим фрезерованием для придания переменной толщины. Обшивка и стрингеры перед сборкой консоли собираются предварительно в панели. Верхняя панель крепится к каркасу заклепками, нижняя — болтами и анкерными гайками.

Стабилизатор крепится к килю на трех узлах: переднем и двух задних. К переднему узлу подсоединен подъемник стабилизатора, закрепленный другим концом на торцовой нервюре киля.

Таблица 1

№	описание
1	носовой Обтекатель
2	передняя и средняя части фюзеляжа
3	предкрылки
4	носок ОЧК
5	концевой обтекатель крыла
6	кессон ОЧК
7	элерон
8	интерцепторы
9	внешний закрылок
10	обтекатель воздухозаборника среднего двигателя
11	гондола внешнего двигателя
12	крышки люков
13	канал воздухозаборника среднего двигателя
14	откидные крышки
15	перекрывная лента
16	носок киля
17	носок киля
18	концевой обтекатель киля
19	кессон киля
20	носок стабилизатора
21	концевойобтекатель стабилизатора
22	руль высоты
23	кессон стабилизатора
24	обтекатель стабилизатора
25	руль направления
26	задний стекатель
27	створки нижнего люка отсека среднего двигателя
28	главная нога шасси
29	гондола шасси
30	створки гондолы шасси
31	щиток подкоса главной ноги шасси
32	хвостовая часть фюзеляжа
33	крышка люка технического отсека
34	крышка люка заднего багажного помещения
35	внутренний интерцептор
36	внутренний закрылок
37	внутренний предкрылок
38	носок центроплана
39	центроплан крыла
40	подкессонная секция
41	крышка люка переднего багажного помещения
42	створки ниши передней ноги шасси
43	передняя нога шасси