Конструкция самолета Як-42

А. В. Лунин

Конструкция самолёта Як-42

Конспект лекций

Содержание

2

Общая характеристика и основные данные самолета

Самолет Як-42 является современным пассажирским лайнером второго класса, предназначенным для перевозки пассажиров и груза на воздушных средних магистралях.

Среди модификаций он оборудован от 96 до 126 пассажирских кресел. Самолет представляет собой цельнометаллический моноплан с низко расположенным стреловидным крылом, Т-образным хвостовым оперением,

спереставным в полете стабилизатором.

Вхвостовой части фюзеляжа расположены три турбовентиляторных двигателя Д-36: два на боковых пилонах, а средний двигатель в хвостовой части, воздухозаборник, которого расположен перед основанием киля.

Вспомогательная силовая установка ТА-6В расположена между воздухозаборником среднего двигателя и основанием киля.

Самолет снабжен трехстоечным убирающимся в полете шасси, главные из которых навешены на силовых элементах крыла, имеют четырехколесные тележки и убираются к оси фюзеляжа. Передняя опора навешена в носовой части, имеет два управляемых при передвижении по аэродрому колеса и убирается против потока в фюзеляж.

3

Ресурсы планера

Ресурс самолета ЯК-42 до списания: 30000 летных часов, 25000 посадок, 25 календарных лет.

Ресурс самолета ЯК-42Д до списания: 30000 л. часов, 30000 посадок. Назначенный ресурс самолетов ЯК-42, ЯК-42Д: 20000 л. часов, 14000 по-

летов без выполнения на них капитального ремонта.

Планер

Общие сведения о конструкции фюзеляжа

Фюзеляж представляет собой цельнометаллическую конструкцию типа полумонокок с продольным стрингерным набором, поперечным набором шпангоутов и работающей обшивкой.

Фюзеляж технологически разделен на три отсека: носовой (Ф-1) между шп. № 1-16, средний (Ф-2) между шп. № 16-59, и хвостовой (Ф-3) между шп. № 59-73.

Между шп. № 1 и 59 фюзеляж выполнен герметичным. Он представляет собой гермокабину, в которой размещены над полом: кабина экипажа между шп. № 1-7; передний тамбур, передний технический отсек, буфет, гардероб экипажа, передний туалет и гардероб между шп. № 7-15; пассажирский салон между шп. № 15-54, ; задний гардероб, туалет, багажник между шп. № 54-59.

Под полом гермокабины расположены: передний технический отсек, передний (шп. № 16-35) и задний (шп. № 50-58) багажно-грузовые отсеки.

В негерметичной зоне фюзеляжа расположены: носовой кок (до шп. № 1) ниша передней опоры (шп. № 4-10), отсек центроплана (шп. № 35-44), две ниши основных опор (шп. № 44-49) и за шп. № 59 – входной трап с нишей, технические отсеки и средний двигатель с воздухозаборником.

На самолетах для МВЛ пассажирский салон разделен на два: 1-го класса (шп. № 15-21); и экономического класса (шп. № 22-54) и в хвостовой части гермокабины размещен второй буфет (шп. № 55-59).

Поперечный силовой набор состоит из 74 основных и 11 дополнительных шпангоутов, которые делятся на: типовые, усиленные и силовые.

Силовые шпангоуты несут на себе сосредоточенные нагрузки, и к ним относятся шп. № 1, 7, 8, 9, 10, 11, 13, 22, 25А, 27, 29, 35, 37, 40, 42, 43, 44, 49, 54, 58, 59, 62, 66, 68, 70, 71.

Шп. № 1 герметичный, служит для крепления носового радио прозрачного кока, на передней стенке шпангоута установлены кронштейны крепления станции «Гроза-42» и цилиндр носового кока.

Шп. № 7 является задней стенкой кабины экипажа. В нижней части шпангоут воспринимает нагрузку от узлов крепления передней опоры. В верхней части каркаса между шп. № 1-7 расположена подфонарная рама, которая служит основанием фонаря кабины экипажа.

Ниша передней опоры шасси расположена между шп. № 4 и 10, сверху ниша закрывается обшивкой, а снизу створками. В нижнем участке стенки

5

шп. № 4 и в боковых стенках ниши сделаны три люка, которые закрываются герметичными крышками.

Шп. № 11 и 13 по левому и правому бортам являются силовыми элементами дверных проемов.

К нижним участкам шп. № 7, 8, 9, 10 крепятся балки ниши передней опоры с фитингами крепления амортстойки и складывающегося подкоса передней опоры шасси.

По правому борту выполнены два проема под грузовые люки, образованные силовыми шп. № 22, 25А, 54 и 58, а также лонжеронами.

Шп. № 27 и 29 по обоим бортам фюзеляжа являются силовыми элементами проемов под аварийные выходы типа 1, закрытые дверями.

Шп. № 37 и 44 являются самыми мощными силовыми элементами средней части фюзеляжа, по ним осуществляется стыковка крыла с фюзеляжем.

Шп. № 42 и 43 являются боковыми силовыми элементами проемов под аварийные выходы типа III , закрытые крышками.

В нижней части фюзеляжа между шп. № 44 и 49 симметрично оси самолета расположены две ниши основных опор шасси. Каждая ниша ограничена сбоку продольной силовой балкой, а сверху герметичным полом салона, подкрепленного каркасом.

Шп. № 59 является задней стенкой гермокабины, воспринимает усилия от наддува, от передних балок крепления боковых двигателей.

Шп. №62 воспринимаетусилияотзаднихбалокпилоновбоковыхдвигателей. Шп. № 60, 61 62, 63, 64 вырезаны сверху под канал воздухозаборника

среднего двигателя.

Шп. № 60-67 в нижней части имеют вырез под нишу над трапом. Шп. № 68 является задней зашивкой ниши над трапом.

Шп. № 66 служит для крепления киля по первому лонжерону. Шп. № 71 служит для крепления киля по второму лонжерону.

Шп. № 70 наклонный, служит для крепления киля по третьему лонжерону и для крепления хвостового кока фюзеляжа. Кроме того, в нижней части шпангоута имеется опора под домкрат.

За шп. № 71 вверху установлена балка подвеска среднего двигателя.

Продольный силовой набор фюзеляжа состоит из 82 стрингеров и набора продольных балок и лонжеронов.

Стрингерный набор разрезной, расположен по всей длине фюзеляжа от шп. № 7 и прерывается при пересечении с силовыми шпангоутами в местах вырезов под окна, двери, аварийные выходы и люки.

Силовые балки и лонжероны воспринимают нагрузки от шасси, крыла оперения и двигателей.

Обшивка фюзеляжа выполнена в виде отдельных панелей. Панели представляют собой дюралевые листы с приклепанными или приваренными к ним стрингерами и частями промежуточных шпангоутов.

В носовой и хвостовой части фюзеляжа применена в основном клепка, а в средней части – сварка.

6

Пол кабины экипажа выполнен из гладких дюралевых листов, пол пассажирского салона до шп. № 56 – текстолитовый с сотовым заполнителем, между шп. № 56-59 пол металлический.

Носовой кок является радио прозрачным обтекателем антенны станции «Гроза-42». В коке хранится глиссадная и курсовая антенны антеннофидерной системы «Лилия».

Для подхода к антеннам кок откидывается вверх на 55° с помощью гидроцилиндра. Подача жидкости в гидроцилиндр осуществляется из аварийной магистрали гидросистемы с помощью электрокрана. Кран управляется переключателем «кок» «Откр. Закр.» расположенным в лючке на правом борту фюзеляжа в районе шп. № 2А-3. При закрытых замках кока предусмотрена блокировка, исключающая возможность открытия кока.

Фонарь кабины пилотов имеет семь стекол. Лобовое стекло и два боковых выполнены «птицестойкими». Для защиты от обледенения и запотевания пять стекол фонаря – лобовое, два боковых и два задних – снабжены электрообогревом.

Стекла форточек сделаны сдвижными и электрообогрева не имеют. Форточки могут использоваться для аварийной эвакуации экипажа в случае вынужденной посадки. Все стекла изнутри обдуваются теплым воздухом из системы СКВ. Сбор и удаление конденсата с остекления осуществляется системой дренажа с двумя кранами, установленными на левом и правом пультах. Перед полетом краны дренажа устанавливаются в положение «закрыто».

На боковых стеклах фонаря установлены стеклоочистители с гидроприводом, работающим от основной гидросистемы.

Для включения привода левой или правой щетки стеклоочистителей необходимо повернуть краны «стеклоочиститель», расположенные на левом и правом пультах, в положение «откр.», скорость движения щетки зависит от степени открытия крана.

Максимальная скорость движения щетки при полностью открытом кране 200 двойных ходов в минуту по мокрому стеклу. По сухому стеклу разрешается производить не более 10 двойных ходов.

При эксплуатации стеклоочистителей необходимо помнить следующие предупреждения:

стеклоочистители допускается включать при достижении приборной скорости не более 450 км/ч;

перед наземной проверкой стеклоочистителей, при наличии льда на стеклах, необходимо удалить лед включением обогрева стекол, а затем проводить проверку.

Окна пассажирского салона с двойными органическими стеклами с диаметром 346 мм.

По левому и правому борту установлено по 19 окон, одинаковых по конструкции.

В случае разрушения наружного или внутреннего стекол оставшееся стекло выдерживает избыточное давление.

7

Наружные стекла до шп. № 31 имеют толщину 3 мм за шп. № 31 имеют толщину 10 мм. Толщина всех внутренних стекол 6 мм.

Для предупреждения запотевания стекол, окна салона соединены с атмосферой через осушительную систему, поглощающую влагу из воздуха, поступающего в межстекольное пространство.

Осушительные патроны расположены в отсеке между нишами основных опор шасси шп. № 46-47. Подход к патронам через люк на вертикальной панели правой ниши основной опоры шасси.

Двери и люки. На самолете имеются: левая входная дверь, правая служебная дверь, аварийные двери, аварийные люки, крышки грузовых люков, технологические люки, двери внутренних постоянных перегородок и задняя входная дверь, а также входной трап.

Левая входная дверь, правая служебная дверь и аварийные двери открываются наружу и конструктивно выполнены аналогично.

Дверь состоит из основной двери и верхней и нижней отклоняющихся створок, навешенных на шомпольных петлях на основную дверь.

Дверь навешивается с помощью петли подвески. Дверь открывается и закрывается вручную рукоятками снаружи и изнутри самолета.

Размеры двери по высоте и ширине больше размеров дверного проема, поэтому основная дверь и створки прижаты давлением наддува к окантовке дверного проема. Штыри и подкос петли препятствуют самопроизвольному открытию двери.

Дверь открывается в два этапа. На первом этапе повернуть рукоятку на открытие до упора. При этом происходит отклонение створок двери внутрь фюзеляжа, при этом высота двери становится меньше высоты проема. Одновременно дверь поворачивается относительно петли навески, при этом уменьшается радиус вращения двери относительно оси крепления петли и образуется зазор между штырями и окантовкой дверного проема. На втором этапе открытия дверь выводится наружу из проема и поворачивается на 180° относительно оси крепления петли и фиксируется в этом положении стопором. Закрытие двери осуществляется в обратном порядке.

При открытии двери на земле необходимо отсоединить фартук аварийного трапа от пола ручкой снаружи (ниже двери) или вручную изнутри.

Задняя входная дверь открывается внутрь гермокабины с помощью внутренней и наружной рукояток, в закрытом положении удерживается штырями.

Крышки грузовых люков имеют штыревые замки и механизм качающейся подвески, предназначенный для крепления крышки к фюзеляжу, вывода ее из проема и перемещения вперед для открытия грузового люка.

Три крышки люков в нише передней опоры шасси и крышка люка на шп. № 35 герметичные, с сотовым заполнителем.

Для сигнализации положения дверей и люков имеются:

-желтые светосигнальные табло (ЖСТ) «Двери открыты» и «Грузолюк открыт», расположенные на верхнем пульте;

-центральный огонь (ЦО) «Двери, фары»;

8

-зеленые светосигнализаторы (ЗСЛ) (отдельно для каждой двери и люка), расположенные на щитке бортпроводника на стенке шп. № 10 справа или в проходе в кабину экипажа справа.

Табло «Двери открыты» горит при незакрытом замке одной из следующих дверей: левой входной, правой служебной, задней входной на шп. № 59, аварийных и при незакрытых замках крышек аварийных выходов.

Табло «Грузолюк открыт» горит при незакрытой хотя бы одной крышки переднего или заднего грузовых люков, крышки люков в нише передней опоры шасси и на шп. № 35.

При открытии любой двери или люка загорается ЦО «Двери, фары». При закрытых и запертых замками дверях и крышках, при нажатии на кнопку «Контроль закрытия дверей и люков» на табло «двери, люки» загораются соответствующие ЗСЛ.

Задний входной трап подвешен шарнирно на двух узлах к фюзеляжу. В убранном положении трап удерживается замком, закрепленным на шп. №68 фюзеляжа. Замок открывается механически наружной или внутренней рукоятками. Внутренняя ручка расположена с левой стороны ниши трапа у шп. №60. Наружная ручка расположена в обшивке фюзеляжа между шп. №64-65.

Управление трапом осуществляется с помощью механической и электрогидравлической систем.

Электрогидравлическая система служит для управления трапом с помощью гидроцилиндра. Жидкость в гидроцилиндр подается через кран ГА163/16 от гидроаккумуляторов аварийной тормозной системы, давление в которых контролируется по манометру «Гидроаккумуляторы тормозов», расположенному на левом пульте в кабине экипажа.

Электрокран управляется от борт сети переключателем «Трап Выпуборка», расположенным рядом с внутренней ручкой в нише над трапом, и от правой аккумуляторной батареи выключателем «Трап уборка», расположенным рядом с наружной ручкой. Выпуск трапа от гидросистемы возможен только при обжатой левой опоре шасси.

Сигнализация открытого положения трапа:

-ЖСТ «Трап выпущен» на верхнем пульте;

-ЗСЛ «Трап выпущен» рядом с внутренней ручкой;

-ЦО «Двери, фары» на средней панели приборной доски.

Общие сведения о конструкции крыла

Крыло самолета – стреловидное, низко расположенное, кессонного типа, состоит из двух консолей и центроплана.

По конструкции крыло является неразъемным и несъемным.

Кессон крыла образован первым и вторым лонжеронами, набором нервюр и панелями обшивки. Нервюры делятся на силовые, нервюрыперегородки, противоотливные и типовые.

Обшивка применяется двух типов: прессованные монолитные панели и листовая обшивка с приклепанными стрингерами.

9

Прессованные монолитные панели используются в конструкции центроплана икрыльевыхкессонов, листоваяобшивка– вконструкцииконсольныхкессонов.

Каждая консоль имеет съемный носок, хвостовую часть и законцовку. Для изменения аэродинамических характеристик крыла в полете на каж-

дой консоли крыла расположены:

-шесть секций предкрылков;

-две секции закрылка (корневой и концевой);

-две секции спойлера (корневая и средняя);

-одна секция интерцептора (концевая);

-две секции элерона.

Предкрылки являются частью передней механизации крыла. Расположены перед съемными носками крыла по всему размаху консоли.

Предкрылки увеличивают коэффициент подъемной силы крыла на малых скоростях и на больших углах атаки за счет изменения кривизны профиля и сдува пограничного слоя.

Каждая секция предкрылков с помощью двух рельсов, жестко закрепленных на ней, перемещается по роликам двух кареток. Каретки закреплены на переднем лонжероне крыла. Каждый предкрылок оборудован воздушным противообледенительным устройством.

Секции предкрылков каждой консоли соединены между собой попарно промежуточными звеньями. Все двенадцать секций отклоняются одновременно и на одинаковый угол.

Закрылки выдвижные однощелевые с дефлектором, служат для улучшения взлетно-посадочных характеристик.

Внутренние секции прямые, расположены между нервюрами № 1 и 10, консольные секции косые, расположены между нервюрами № 10 и 20.

Каждая секция закрылка с помощью двух рельсов, неподвижно закрепленных на ней, перемещается по роликам двух кареток. Каретки закреплены на балках, расположенных на нервюрах № 5, 9, 12 и 18 крыла.

Элероны являются аэродинамической поверхностью, предназначенной для управления самолета по крену.

Элерон состоит из двух секций, внутренней и консольной. Каждая секция навешивается к крылу на трех узлах. Обе секции соединены между собой с помощью серьги для синхронизации отклонения.

Каждая секция элерона состоит из лонжерона, набора нервюр и обшивки с балансиром. На внутренней секции элерона навешен сервокомпенсатор, на консольной секции – триммер.

Сервокомпенсатор имеет аэродинамическую компенсацию и весовую балансировку. Сервокомпенсатор подвешен к элерону с помощью пяти узлов.

Спойлеры предназначены для сокращения длины пробега самолета. Каждая секция состоит из лонжерона, нервюр и обшивки с сотовым наполнителем. Обшивка выполнена из стеклотекстолита.

10