Конструкция горизонтального оперения сам-а

Назначение и составные части оперения. Оперение — это несущие поверхности, являющиеся органами устойчивости и управляемости самолета. Оно состоит из горизонтального и вертикального оперения.

Горизонтальное оперение (ГО) предназначено для обеспечения продольной, а вертикальное оперение (ВО) — путевой устойчивости и управляемости самолета. Эти задачи решаются образованием на оперении переменных по величине и направлению аэродинамических сил, необходимых для обеспечения заданных режимов полета.

Основное требование к оперению — эффективность оперения — зависит от скоростного напора, площади оперения, его форм и рас­положения, жесткости оперения и жесткости опор, к которым оно крепится. Обеспечение высокой эффективности оперения для получения необходимых характеристик устойчивости и управляе­мости самолета на всех режимах полета, определяемых ТТТ к самолетам в зависимости от их назначения и условий применения, при наименьшей массе оперения является основным требованием к оперению. Выполнение этого требова­ния достигается прежде всего выбором рациональных форм, значений параметров и расположения оперения.

Конструкция и компоновка ГО с разъемным установленным на фюзеляже стабилизатором. конструк­ция и компоновка оперения, состоящего из разъемного (из двух половин) ГО и ВО, установленных на хвостовой части фюзеляжа. ГО — трапециевидной формы в плане с двухлонжеронным стабилизатором I и однолонжеронным РВ 2 с триммером 3 в корневой части руля. Конструкция этого стабилизатора аналогична конструкции двухлонжеронното крыла. В месте узла навески РВ для восприятия сосредоточенной нагрузки от руля (в стабилизаторе стоит усилен­ная нервюра с мощными поясами 15 и глухой стенкой 17, подкрепленной стойками.

 

Воспринимаемую нагрузку эта нервюра передает на стенки лонжеронов и обшив­ку стабилизатора работая на сдвиг и изгиб в своей плоскости

КОНСТРУКЦИЯ ВЕРТИКАЛЬНОГО ОПЕРЕНИЯ

Конструкции стреловидного ВО обычного и Т-образного опере­ния приведены. ВО состоит из киля и PH.. Он состоит из лонжеронов и, бортовой, торцевой, силовых и обычных 29 нервюр, двух панелей 4, съемного носка 23, концевого обтекателя 27. На рис. 5.13, а соответственно обозначены: лонжероны 3 и 7, бортовая нервюра 8, корневая нервюра /, обычные нервюры 2, панели 5, 4 и 6 — носок и законцовка киля.

Конструкция силовых элементов обоих килей типовая, однако из-за дополни­тельных нагрузок на киль Т-образного оперения от ГО все его силовые элементы усилены (увеличены сечения поясов лонжеронов, стенки усилены накладками и стойками по длине лонжеронов и др.). В корневой части лонжеронов на болтах установлены штампованные из стали стыковые узлы 21 (см. рис. 5.10, г) для крепления киля к фюзеляжу.

Вертикальная аэродинамическая поверхность (поверхности) летательного аппарата, обеспечивающая его путевую устойчивость и управляемость. На большинстве самолётов В. о. располагается в плоскости симметрии на верху хвостовой части фюзеляжа. Основная, передняя, как правило неподвижная, часть В. о. (киль) обеспечивает путевуюустойчивость летательного аппарата. На задней части киля обычно помещают подвижную аэродинамическую поверхность — руль направления (РН). РН (см. Рули управления) обеспечивает путевую управляемость и балансировку летательного аппарата относительно вертикальной оси, например, при полёте с боковым ветром или с отказавшим двигателем. При переходе от дозвуковых к сверхзвуковым скоростям полёта аэродинамическая эффективность несущих поверхностей (как и эффективность органов управления) существенно снижается, в связи с чем на некоторых маневренных сверхзвуковых самолётах используют целиком поворотное В. о. (без РН).

КОНСТРУКЦИЯ ФЮЗЕЛЯЖА САМОЛЕТА.

Фюзеляж самолета предназначен для размещения экипажа, оборудования и целевой нагрузки. В фюзеляже может размещаться топливо, шасси, двигатели. Являясь строительной основой конструкции самолета, он объединяет в силовом отношении в единое целое все его части

Основным требованием к фюзеляжу является выполнение им своего функционального назначения в соответствии с назначением самолета и условиями его использования при наименьшей массе конструкции фюзеляжа. Выполнение этого требования достигается:

рациональным использованием полезных объемов за счет повышения плотности компоновки, а также за счет более компактного размещения грузов вблизи ЦМ. Последнее способствует уменьшению массовых моментов инерции и улучшению характеристик маневренности, а сужение диапазона изменения центровок при различных вариантах загрузки, выгорании топлива, расходе боеприпасов обеспечи­вает большую стабильность характеристик устойчивости и управляемости самолета;

· согласованием силовой схемы фюзеляжа с силовыми схемами присоединенных к нему агрегатов.

· Должно быть обеспечено удобство подходов к различным агрегатам, размещен­ным в фюзеляже, для их осмотра и ремонта; удобство входа и выхода экипажа и пассажиров, выброса десантников и вооружения, удобство погрузки, швартовки и выгрузки предназначенных для перевозки грузов.

· К основным требованиям (как и для остальных агрегатов самолета) относится обеспечение достаточных прочности и жесткости конструкции фюзеляжа при минимальной ее массе, высокой технологичности конструкции, а для военных самолетов — еще и высокой боевой живучести.

КОНСТРУКЦИЯ ШАССИ САМОЛЕТА

Назначение шасси. Шасси представляет собой систему опор (рис. 7.1), необходимых для взлета, посадки, передвижения и стоянки самолета на земле, палубе корабля или воде.

Конструкция опоры состоит из опорных элементов — колес, лыж или других устройств, посредством которых самолет соприкасается с поверхностью места базирования (аэродромом), и силовых элементов — стоек, траверс, подкосов и других, соединяющих опорные элементы с конструкцией фюзеляжа или крыла. В конструкцию опор входит амортизационная система и тормозные устройства, которые позволяют:

воспринимать с помощью шасси возникающие при соприкосновении самолета с аэродромом статические и динамические нагрузки, предохраняя тем самым кон­струкцию агрегатов самолета от разрушения;

рассеивать поглощаемую энергию ударов самолета при посадке и рулении по неровной поверхности, чтобы предотвратить колебания самолета;

поглощать и рассеивать значительную часть кинетической энергии поступатель­ного движения самолета после его приземления для сокращения длины пробега.

Основные требования к шасси, кроме общих ко всем агрегатам требова­ний (например, возможно меньшая масса при достаточных прочности и долговеч­ности), включают и ряд специфических требований. Шасси самолета должно обес­печивать в ожидаемых условиях эксплуа­тации (имеются в виду класс аэродрома, размеры и состояние ВПП, погодные ус­ловия и т.д.);

устойчивость и управляемость самоле­та при разбеге, пробеге, рулении, маневрировании и буксировке. Необходимые значения характеристик устойчивости и управляемости самолета при его движении по аэродрому достигаются во многом выбором схемы и параметров шасси, характеристик амортизационной и тормозной систем;

· Амортизацию динамических нагрузок, возникающих при посадке и рулении.

· возможность разворотов самолета на 180” на ВПП аэродромов заданного класса (определенной ширины).

· соответствие опорных элементов назначению, условиям эксплуатации и весовым характеристикам самолета.

· надежную фиксацию опор и створок шасси в выпущенном и убранном положе­ниях. Должна быть исключена возможность самопроизвольного выпадания шасси в полете и складывания его на земле.

· Шасси самолета должно: иметь возможно меньшие габариты (меньшее лобовое сопротивление), особенно в убранном положении; обеспечивать самолету необходи­мый посадочный (а для некоторых схем шасси и взлетный) угол;

КОНСТРУКЦИЯ КРЫЛА

Назначение крыла. Крыло — несущая поверхность самолета, предназначенная для создания аэродинамической подъемной силы, необходимой для обеспечения полета и маневров самолета на всех режимах, предусмотренных ТТТ. Крыло обеспечивает поперечную устойчивость и управляемость самолета и может быть использовано для крепления шасси, двигателей, размещения топлива, воору­жения и т.п. Крыло (рис. 2.1) представляет собой тонкостенную подкрепленную оболочку и состоит из каркаса и обшивки 6; каркас — из лонжеронов 1, стенок и стрингеров 2 (продольный набор) и нервюр 9 (поперечный набор). На крыле расположены средства механизации (предкрылки 7 и закрылки 3) для улучшения ВПХ самолета, элероны 5 и интерцепторы 4 — для управления самолетом относи­тельно продольной оси, пилоны 8 — для крепления двигателей.

Требования к крылу. Кроме общих для всего самолета требований (см. подразд. 1.12.3), к крылу предъявляются требования обеспечения возможно больше­го значения аэродинамического качества К и приращения коэффициента подъемной силы за счет механизации крыла Дс_>,_амех, возможно меньшего изменения характе­ристик устойчивости и управляемости самолета и его аэродинамических харак­теристик при переходе от дозвуковой к сверхзвуковой скорости полета, возможно меньшего поступления тепла в конструкцию (см. § 1.9), возможно ббльших объемов для размещения различных грузов.

Удовлетворение ТТТ для разных типов самолетов достигается прежде всего приданием крылу соответствующей формы и размеров.

Взаимосвязь свойств самолета. Уравнение существования самолета.