Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Проектирование и конструкция летющего аппаратов.pdf
Скачиваний:
98
Добавлен:
01.05.2014
Размер:
13.1 Mб
Скачать

 

 

 

63

 

МАТИ

Пухов Андрей Александрович кафедра Автоматизированного проектирования ЛА02.05.2005

 

Расчет основных параметров оперения

 

 

МАТИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

АГО =

S ГО × L ГО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S кр × B САХ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВО

= S ВО × L ВО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S кр × L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Условия балансировки

Определение потребного статического момента Аго

Задача

решается

методом

 

граничных

 

линий

из

условия

 

квазиустановившегося

 

полета.

 

Первая

 

граничная

линия

 

определяется

 

из

 

условия

σn = xT xH

балансировки

при

посадке

с

 

полностью

 

 

 

выпущенной

 

механизацией крыла. Этот режим

 

характеризуется

 

большим

xH

значением

Супос при

предельном

отклонение

 

органов

управления.

x F

Вторая

 

граничная

линия

определяется

 

из

 

условия

 

обеспечения

 

балансировки

в

 

горизонтальном

полете

 

при

 

предельно задней центровке и σnmin

= 0

 

m (α,δ

 

)= 0

 

 

 

 

 

 

Су αГО

 

α

α

 

 

 

 

 

= m Z 0 + (X T

 

 

(1 ε

 

 

 

m Z

X TБГО

 

 

 

 

 

 

= 0

 

 

 

α

 

 

прод.

)Су пос . К ГО АГО

Су

 

)Су + Су ГО ϕ Р

Z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m Z 0 + (

 

 

 

)Супос. +

C мех. (

 

 

)

 

у

 

 

mZ 0

+ (

 

 

)Су

 

 

 

 

 

 

 

 

2α

 

 

 

АГО =

X T

X TБГО

 

X T

X Fмех .

 

 

 

X T

X TБГО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

АГО

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ε

α

=

 

 

кр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Су

α ϕ +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Суα

 

(1 ε

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

πλ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГО Р

 

 

мех.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К ГО

 

α

 

α

)Су + Су ГОϕ Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Су

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кр.эф.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

Z 0

= −0,125

Суα

= 0,088

1

град.

; X

TБГО

= 0,29; Су

пос.

= 3

1,69

=1,77;

К

ГО

= 0,95 ϕпос. = −50 (ϕmax. = −70 );

 

δпос. = −150 (δmax. = −250 )= −0,244;

 

 

ГО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,125 + (0,25 0,29 )1,77

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задаемся :

 

 

 

= 0,25;

 

 

АГО

=

 

 

= 0,52

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ХТ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,95(1,77 + 0,088(0,244 ))

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задаемся :

 

 

 

= 0,35;

 

 

АГО

=

0,125 + (0,35 0,29 )1,77

 

 

= 0,17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ХТ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,95(1,77 + 0,088(0,244 ))

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МАТИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пухов Андрей Александрович

 

кафедра Автоматизированного проектирования ЛА

 

02.05.2005

 

64

 

 

Расчет основных параметров оперения

 

 

 

 

 

 

МАТИ

 

 

 

 

 

 

Строим первую граничную линию. Вторая граничную линия определяется условием устойчивости по перегрузке σn на расчетном крейсерском режиме

 

М = 0,8 , Н = 11км , G = 96378кг.

 

 

 

 

ϖZ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СуαГО

(1 ε α )+ mϖZ Z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

σ

 

= X

 

X

 

 

К

 

 

 

А

 

 

Для

 

 

 

 

 

σn =mZ+ mZ

σnmin

 

n

 

 

T

 

 

TБГО

 

 

ГО

 

ГО

Суα

 

 

min

μ mϖZ Z

 

неманевренных

 

 

 

μ

 

 

 

 

μ =

C ГПV

2

у

 

АГО

 

=

(X T X TБГО

)σ n

μ

 

самолетов:

 

 

σ nmin = −0,15

 

mϖZ Z = −4,4

ba g

 

;

 

 

 

К ГО

СуСуαГОα (1 ε α )

 

 

 

 

 

 

G

 

 

 

96378

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,25 0,29

 

4,4

 

 

 

 

 

 

σnmin = 0

ГП = 0,7M 2 pH S

=

0,7 ×0,82 ×2314 ×170

= 0,547

Задаемся

: X T

= 0,25 ;

 

 

 

 

АГО

=

 

 

 

0,95

 

604 ,31

= −0,0344

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C ГПV 2

у

0,547 ×236

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,35 0,29

 

 

4,4

 

 

 

 

 

 

 

 

μ =

X TБГО = 0,29

Задаемся

: X T

= 0,35 ;

 

 

 

 

АГО

=

 

 

 

 

 

604 ,31

= 0,0708

 

 

 

 

 

ba g

=

5,14

×9,8

= 604,31;

 

 

 

 

 

 

 

 

0,95

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наносим вторую граничную линию на график и сдвигаем ее влево наσnmin

= −0,15 . Между граничными линиями откладываем диапазон центровок:

xT =

0,1. Получаем значение потребного АГО xТпп = 0,2;

xТпп = 0,3

практически величину АГО увеличивают на 10-12% в целях обеспечения устойчивости и

управляемости на всех режимах полета АГОпракт. =0,77. Потребная относительная площадь горизонтального оперения для :xТср = 0,25

 

 

 

Определение зависимости отклонений (расходов) органа продольного

 

 

 

 

SГО

=

 

АГО

 

 

 

=

 

1,2

 

= 0,27

 

 

управления на единицу нормальной перегрузки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LГО

xТср

 

4,73 0,25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-0,01 0

0,2

0,4

0,6

 

0,8

 

1

 

 

 

 

 

 

LГО = 22м;

SГО = 0,27 170 = 45,5м²

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nу

(M )

 

 

 

 

 

-0,02

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f =ϕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,5

 

 

 

 

 

-0,03

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

-0,04

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ϕ

nу

 

= −

Г.П

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

 

 

 

 

2,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-0,05

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тZ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ϕ

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-0,06

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-0,07

 

 

 

 

Су

 

 

 

 

 

 

 

 

0,3

 

 

 

 

0,6

 

 

0,83

0,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

расп.

 

 

 

 

 

 

 

Сугп

 

3,51

 

 

 

 

0,878

 

0,459

0,39

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-0,08

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nу

 

=

 

доп.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-0,09

 

 

 

 

 

 

 

mzCy

 

-0,085

 

 

 

 

-0,085

 

-0,085

-0,1

 

0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-0,1

 

 

 

 

СуГ.П.

 

 

 

 

mzϕ

 

-3,44

 

 

 

 

-3,58

 

-3,68

-3,72

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

0,2

 

0,4

 

M

0,6

 

0,8

1

 

 

M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ϕn

 

-0,08673

 

 

 

 

-0,02085

 

-0,0106

-0,01048

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

65

 

 

 

 

МАТИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пухов Андрей Александрович

кафедра Автоматизированного проектирования ЛА

02.05.2005

 

 

 

 

Статистические данные по оперению

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МАТИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тип

 

 

Горизонтальное оперение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вертикальное оперение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

самолета

 

Аго

Sго

λго

χго

 

ηго

 

Sрв

 

 

 

Вво

 

Sво

 

λво

 

χво

 

 

ηво

 

Sрн

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фоккер F-28

 

0,972

0,255

3,83

27,5

 

2,08

 

0,197

 

 

 

 

0,091

0,203

1,00

40

 

 

 

 

0,187

 

 

 

 

 

ВАС 111

 

0,908

0,256

3.38

25

 

1,67

 

0,274

 

 

 

 

0,048

0,132

0.91

41

 

 

 

 

0,254

 

 

 

 

 

DC-9-10

 

1,147

0,295

4,93

31,5

 

2,84

 

0,280

 

 

 

 

0,081

0,192

0,95

43,5

 

 

 

 

0,270

 

 

 

 

 

АЗООВ

 

1,068

0,267

4,13

32,5

 

2,00

 

0,295

 

 

 

 

0,102

0,204

1,62

40

 

 

2,3

 

0,243

 

 

 

 

 

L-1O11

 

0,928

0,371

4,00

35

 

3,00

 

0,215

 

 

 

 

0,083

0,196

1,83

35

 

 

 

 

0,186

 

 

 

 

 

B747-200

 

1,000

0,267

3,60

37

 

3,80

 

0,185

 

 

 

 

0.099

0,196

1,38

44

 

 

3,15

 

0,229-

 

 

 

 

 

 

 

A340

 

0,730

0,205

5,36

28

 

2,43

 

0,290

 

 

 

 

0,065

0,126

1,64

39

 

 

2,67

 

0,300

 

 

 

 

 

 

АЗЗО

 

0,870

0,195

5,20

28

 

2,75

 

0,320

 

 

 

 

0,055

0,122

1,55

39

 

 

2,67

 

0,360

 

 

 

 

 

 

 

A320

 

1,05

0,254

5,00

28

 

3,00

 

0,310

 

 

 

 

0,081

0,193

1,67

34

 

 

3,00

 

0,320

 

 

 

 

 

 

 

A310

 

1,22

0,292

4,15

32

 

3,00

 

0,280

 

 

 

 

0,078

0,176

1,60

35

 

 

2,86

 

0,320

 

 

 

 

 

В767-200

 

1,00

0,274

4,63

32

 

4,40

 

0,245

 

 

 

 

0,079

0,161

2,00

37

 

 

3,50

 

0,320

 

 

 

 

 

DC-10-30

 

0,74

0,264

4,87

34

 

2,90

 

0,285

 

 

 

 

0,081

0,221

1,92

40

 

 

 

 

0,145

 

 

 

 

 

 

Як-42

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,047

0,155

0,97

44,5

 

 

1,71

 

0,283

 

 

 

 

 

 

Ту-134

 

0,90

0,267

4,54

38

 

2,46

 

0,209

 

 

 

 

 

0,174

0,93

40

 

 

1,73

 

0,288

 

 

 

 

 

 

Ту-204

 

1,202

0,260

5,14

33

 

3,03

 

 

 

 

 

 

0,099

 

0,201

 

1,68

 

35

 

 

2,77

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

66

 

МАТИ

Пухов Андрей Александрович кафедра Автоматизированного проектирования ЛА02.05.2005

 

Состав системы управления

 

 

МАТИ

 

 

 

СУ разрабатывается в соответствии с требованиями АП-25. Исходя из ЛТХ, характеристик устойчивости и управляемости и условий эксплуатации проводится анализ конструктивных решений СУ

определение состава схемы системы управления;

компоновка рычагов управления, механизмов, приводов и проводок

•проектирование кинематики механизации.

СУ предназначена

СУ обеспечивает:

СУ состоит из:

СУ содержит

для:

 

 

контура:

 

 

 

 

изменения траектории

формирование управляющих сигналов при

системы управления элеронами (Э)

основной

движения по крену,

воздействии пилотов на органыуправления и

 

электродистанцио

курсуи тангажу

отклонение рулевых поверхностей

 

нный

 

 

 

(РВ,РН,ПС,Э)

балансировки самолета

формирование управляющих сигналов как результат

системы управления рулем

Резервный

 

обработки сигналов автопилота при автоматическом

направления (РН) и системы

электродистанцио

 

управлении

управления рулем высоты (РВ)

нный (РВ,РН,ПС)

 

 

 

 

улучшения взлетно-

преодоление действующих на рулевые поверхности

системы управления перестановкой

основной

посадочных

аэродинамических и инерционныхнагрузок

стабилизатора (ПС)

механический (Э)

характеристик

 

 

 

 

 

 

 

торможения при

информационное обеспечение о работе системы

системы управления воздушными

Аварийный

пробеге

управления

тормозами (ВТ)

механический

 

 

 

(ПС)

 

 

 

 

n“…%"…%L *%…23!

 

pеƒе!"…/L *%…23!

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

`qxr

 

 

`"=!,L…/L ме.=…,че“*,L *%…23!

 

 

n“…%"…%L

 

pеƒе!"…/L

 

 

 

 

 

(ц,-!%"%L)

 

(=…=л%г%"/L)

`"=!,L…/L .ле*2!%ме.=…,че“*%L *%…23!

 

 

"/ч,“л,2ель

 

"/ч,“л,2ель

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

qdr

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

arj

p`

 

po

 

 

 

 

 

3

4

 

 

bo

5

 

 

 

 

 

 

po

 

-!3ле"%L г,д!="л,че“*,L C!,"%д

 

1. l,…,-ш23!"=л

p`

-!3ле"%L =г!ег=2

 

 

 

2. d=2ч,* C%л%›е…, !/ч=г= 3C!="ле…,

`qxr

 

- ="2%м=2,че“*=

“,“2ем= ш23!"=ль…%г% 3C!="ле…,

3. pег3л 2%! …=2 ›е…, 2!%“%"

qdr

- “,“2ем= д,“2=…ц,%……%г% 3C!="ле…,

 

4. Š!%“%"= C!%"%д*=

arj

- Kл%* 3C!="ле…,

, *%…2!%л

 

5. o!3›,……= 2 г=

bo

 

- "“C%м%г=2ель…/L г,д!="л,че“*,L C!,"%д

6. p3ле"= C%"е!. …%“2ь