Крыло самолета Су - 15. Характеристики самолета

Назначение самолета - одноместный всепогодный истребитель-перехватчик с двумя турбореактивными двигателями (Рис. 3.195. А) - Г)).

А)

Б) В)

 

 

Г)

 

Взлетная масса 16000 кг
Максимальная скорость М = 2,5
Потолок 20000 м
Радиус действия 700 км

Рис.3.195. Внешний вид и данные самолёта СУ-15.

3.12.8.1. Внешние формы крыла

Крыло треугольной формы в плане с углом стреловидности по передней кромке 58⁰ (Рис. 3.196.).

 

Удлинение крыла 2,2
Сужение крыла 2,3
Относительная толщина у борта c 5,8 %.

Рис. 3.196. Внешний вид в плане крыла ЯК-15 и его геометрические параметры

На верхней поверхности каждой консоли крыла установлено по одному аэродинамическому гребню, а снизу в этом же сечении крепятся пилоны для подвески вооружения или подвесных баков. В корневой части крыла снизу расположены ниши для размещения основных опор шасси. В хвостовой части крыла на концах подвешены элероны, а между элеронами и фюзеляжем установлены закрылки. На первых модификациях самолета передняя кромка крыла была прямолинейной. На более поздних модификациях передняя кромка в зоне аэродинамического гребня имеет излом, уменьшающий угол стреловидности концевых частей крыла. Это благоприятно влияет на срывные характеристики в этой зоне и повышает эффективность работы элеронов.

 

3.12.8.2. Силовая схема крыла

Крыло лонжеронной схемы имеет три лонжерона, носовую стенку, параллельную передней кромке крыла, и заднюю стенку, ограничивающую вырез под закрылок (Рис. 3.197.). Вырез под элерон замыкается дополнительной стенкой, расположенной по размаху между закрылком и носовой стенкой. Между задней стенкой и третьим лонжероном находится еще одна дополнительная стенка. Поперечный набор крыла состоит из 13 нервюр, поставленных по потоку. Носок крыла подкреплен диафрагмами, установленными перпендикулярно носовой стенке.

 

Рис. 3.197. Силовая схема крыла

Лонжероны расположены на 35%, 55% и 70% бортовой хорды. Оси первых двух лонжеронов перпендикулярны плоскости симметрии самолета, ось третьего лонжерона отклонена по полету примерно на 8⁰. На концах лонжеронов крепится носовая стенка.
Между первым и вторым лонжероном находится ниша шасси (Рис. 3.197, Рис. 3.198.).

 

Рис. 3.198. Ниша шасси в зоне 1 лонжерона.

Стойка основной опоры шарнирно подвешена в месте пересечения второго лонжерона с носовой стенкой (рис. 3.199.).

 

Рис. 3.199. Подвеска основной опоры шасси на крыле

На стенках этих элементов имеются узлы крепления траверсы стойки (Рис. 3.400.).

 

 

Рис. 3.400. Узлы крепления траверсы

В корневой части второго лонжерона на его стенке расположен узел крепления цилиндра-подъемника стойки (Рис. 3.401., Рис. 3.402.).

 

Рис. 3.401. Узел крепления подъёмника шасси.

 

 

Рис. 3.402. Подъёмник шасси

 

В середине ниши между первым и вторым лонжеронами сверху проходит штампованная из стали балка двутаврового сечения, на которой установлен замок подвески опоры в убранном положении (Рис. 3.403. А) – Б)).

 

А)

 

Б)

Рис. 3.403. Балка, на которой установлен замок убранного положения

 

После уборки опоры ниша закрывается специальной створкой.
Отсек между вторым и третьим лонжеронами герметизирован и используется в качестве топливного бака (Рис. 3.404.).

 

Рис. 3.404. Отсек кессон-бака между 2 и 3 лонжероном

На стенке третьего лонжерона сзади между 6 и 9 нервюрами установлен бустер элерона (Рис. 3.405.).

 

Рис. 3.405. Бустер элерона

 

Хвостовая часть нервюры 1 усилена - на ней расположен корневой узел подвески закрылка.
Силовая нервюра 9 за третьим лонжероном представляет собой штампованную из алюминиевого сплава балку двутаврового сечения, в которой имеются проушины второго узла подвески закрылка и корневого узла элерона (Рис. 3.406.).

 

Рис. 3.406. Вид на силовую нервюру 9 подвески закрылка.

 

Средний узел подвески элерона установлен на силовой нервюре 12, которая состоит из двух, соединенных болтами, дюралевых штамповок двутаврового сечения (Рис. 3.407.).

 

Рис. 3.407. Средний узел подвески элерона по нервюре № 12.

Это сечение к третьему лонжерону переходит в швеллерное. Концевой узел элерона закреплен на конце носовой стенки и стенке, замыкающей вырез под элерон.

3.12.8.3. Конструкция элементов крыла

Основные элементы крыла (Рис.3.408.):

· обшивка,

· лонжероны,

· нервюры,

· стенки.

Рис. 3.408. Вид в плане крыла ЯК-15.

3.12.8.3.1. Обшивка

Выполнена из дюралевых листов толщиной 2 мм. В зоне топливного бака обшивка представляет собой монолитные штампованные панели толщиной 3 мм с вафельным оребрением. Верхняя и нижняя панели связаны между собой набором стоек, приклепанных к продольным ребрам панелей (Рис. 3.409.).

Рис. 3.409. Стойки, связывающие верхние и нижние панели.

Панели крепятся к каркасу винтами на анкерных гайках.

3.12.8.3.2. Лонжероны

Все лонжероны штампуются из алюминиевого сплава в виде монолитных балок двутаврового сечения. В корневой части каждая балка заканчивается двумя проушинами, образующими моментный узел крепления крыла к фюзеляжу (Рис. 3.410.).

 

Рис. 3.410. Общий вид лонжерона и стыкового узла

Стенки нервюр приклепываются к ребрам на стенках лонжеронов (Рис. 3.411.).

Рис. 3.411. Крепление стенок нервюр к рёбрам на стенках лонжерона.

3.12.8.3.3. Стенки

Хвостовые стенки, ограничивающие вырезы под закрылки и элероны, штампуются из дюраля и имеют швеллерное сечение. Носовая стенка монолитная дюралевая. На участке ниши шасси между первым и вторым лонжеронами эта стенка имеет стальную вставку, которая штампуется за одно целое с узлом крепления траверсы стойки шасси (Рис. 3.412.).

 

Рис. 3.412. Узел крепления траверсы стойки шасси

3.12.8.3.4. Нервюры

Нервюры рядовые сборной конструкции состоят из дюралевой стенки и прессованных поясов уголкового сечения из того же материала (Рис. 3.413.).

 

Рис. 3.413. Силовая и обычная нервюры

Диафрагмы в носке крыла (Рис. 3.414.) штампуются из листа толщиной 2 мм. Силовые нервюры швеллерного и двутаврового сечения штампуются из алюминиевого сплава в виде балок переменной высоты.

Рис. 3.414. Носок крыла

3.12.8.4. Стыковка крыла с фюзеляжем

Каждая консоль крыла крепится к фюзеляжу в 5 точках. Три моментных узла типа ухо-вилка размещены на лонжеронах (Рис. 3.415.).

Рис. 3.415. Моментный узел на лонжероне для стыка с фюзеляжем

Носовая стенка и хвостовая стенка закрылка стыкуются с фюзеляжем одноболтовыми шарнирными узлами. Обшивка крыла стыкуется с обшивкой фюзеляжа по всему контуру болтами. Стыковка выполнена с помощью прессованного профиля уголкового сечения, закрепленного по всему свободному контуру обшивки, за исключением зоны закрылка и нижнего участка ниши шасси (Рис. 3.416. А) – Б)).

А)

Б)

Рис. 3.416. Стык обшивки крыла с обшивкой фюзеляжа при помощи стыковочного профиля

 

3.12.8.5. Элерон

Элероны (Рис. 3.417.) цельнометаллические с дюралевой обшивкой толщиной 1 мм. Каркас элерона состоит из лонжерона в виде гнутого из листа швеллера и набора штампованных из листа нервюр Z-образного сечения. В зоне среднего узла крепления элерона в лонжерон элерона вмонтирована вставка, которая штампуется за одно целое с проушинами этого узла.

Рис. 3.417. Каркас элерона

В носовой части элерона по всему размаху на специальной стенке закреплены противофлаттерные грузы. Кабанчик управления элерона (Рис. 3.418.) штампуется совместно с торцевым узлом навески и закреплен на лонжероне и на корневой нервюре.

Рис. 3.418. Кабанчик управления элерона

 

3.12.8.6. Механизация крыла

Хвостовая часть крыла между фюзеляжем и элероном занята закрылком с постоянной по размаху хордой (Рис. 3.419.).

Рис. 3.419. Общий вид закрылка

Закрылок снабжен системой сдува пограничного слоя на верхней его поверхности воздухом, поступающим от двигателя.
Закрылок подвешен шарнирно на двух торцевых узлах, размещенных на усиленных нервюрах 1 и 9. Каркас закрылка состоит из лонжерона, дополнительной стенки и набора нервюр.
Лонжерон выполнен в виде гнутого из дюралевого листа швеллера, к которому спереди крепится труба из титанового сплава для подачи воздуха в систему сдува пограничного слоя (Рис. 3.420.).

 

Рис. 3.420. Лонжерон закрылка и труба для сдува погранслоя

Сверху труба соединена по размаху с профилем, по всей длине которого сделаны щели для выхода воздуха вдоль верхней обшивки закрылка (Рис. 3.421.)

 

Рис. 3.421. Щели на трубе для выхода погранслоя.

При посадке подаваемый от двигателей воздух с большой скоростью обдувает верхнюю поверхность отклоненного на большой угол закрылка, обеспечивая его высокую эффективность.
Гнутая из стального листа дополнительная стенка режет нервюры на две примерно равные по длине части. Между лонжероном и стенкой нервюры состоят из стенки с отверстиями облегчения и двух прессованных поясов (Рис. 3.422.). Хвостовые части нервюр штампуются из листа без отверстий облегчения и имеют Z-образное сечение.

 

Рис. 3.422. Вид на средние и хвостовые части нервюр

3.12.8.7. Вопросы для тренинга и самоконтроля

1. Назначение и параметры самолета Су-15?

Самолет Су-15 - истребитель-перехватчик (Рис. 3.423.). Взлетная масса - 16000 кг, максимальная скорость - М=2,5, потолок - 20000 м.

Рис. 3.423. Самолёт ЯК-15 в полёте

2. Формы крыла самолета Су-15?

Крыло треугольной формы в плане (Рис.3.424.), удлинение - 2,2, угол стреловидности по передней кромке - 58⁰. На верхней поверхности установлен аэродинамический гребень. Относительная толщина профиля крыла у борта фюзеляжа - менее 6 процентов.

Рис. 3.424. Общий вид крыла в плане