Каковы особенности конструкции подкосной балки крыла самолета ЯК-26?

Балка монолитной конструкции двутаврового сечения изготавливается в виде двух половин из высокопрочной хромансилевой стали. Половинки соединяются между собой гребенчатым стыком в плоскости симметрии самолета.

5. Каковы особенности конструкции лонжерона крыла самолета ЯК-26?

Лонжерон двутаврового сечения с хромансилевыми поясами переменного по размаху сечения. Максимальную площадь пояса имеют в месте опирания на подкосную балку, а к концу и корню крыла их сечения убывают. Пояса соединяются двойной стенкой из дюраля толщиной по 3 мм каждой из них.

6. Каковы особенности конструкции нервюр крыла самолета ЯК-26?

Нервюры двутаврового сечения с поясами из прессованных уголков, связанных между собой сплошной без отверстий облегчения дюралевой стенкой.

7. Каковы особенности конструкции элерона самолета ЯК-26?

Элерон с осевой компенсацией и весовой балансировкой в виде грузов, закрепленных в носке элерона. Три узла подвески закреплены на лонжероне элерона и его силовых нервюрах. Кабанчик управления размещен на среднем узле подвески. Вся хвостовая часть элерона за лонжероном выполнена с заполнителем из пенопласта, имеющим отверстия облегчения и подкрепленным дюралевыми стенками.

8. Каков тип механизации крыла самолета ЯК-26?

В качестве механизации используются простые щитки на шомпольной подвеске. На внешних секциях щитков установлены интерцепторы, повышающие эффективность элеронов.

 

Крыло самолета Ил-28

Самолет Ил-28 с двумя турбореактивными двигателями ВК-1А с взлетной тягой по 2700 даН представляет собой моноплан с прямым трапециевидным крылом и стреловидным оперением. Самолет предназначен для использования в качестве фронтового бомбардировщика. Год выпуска - 1948 (Рис. 3.118.).

 

А) Б)

В)

Г)

Д)

Е)

Взлетная масса 21000 кг
Максимальная скорость 900 км/ч
Дальность полета 2260 км
Максимальная бомбовая нагрузка 3000 кг

 

Рис. 3.118. Общий вид и данные самолёта ИЛ-28.

3.12.6.1. Внешние формы крыла

Крыло трапециевидное, свободнонесущее, передняя кромка перпендикулярна оси фюзеляжа. Состоит из встроенного в фюзеляж центроплана и двух ОЧК, которые стыкуются к центроплану по левому и правому борту фюзеляжа. На каждой половине крыла снизу подвешены гондолы двигателей, в которых размещаются также основные опоры шасси. В хвостовой части ОЧК шарнирно подвешены элероны и закрылки (Рис. 3.119.).

 

Удлинение крыла 7,55
Сужение крыла 2,1
Относительная толщина профиля c 12% (0,12)

Рис. 3.119. Общий вид и основные геометрические параметры крыла ИЛ-28.

3.12.6.2. Силовая схема крыла Ил-28

Крыло двухлонжеронное кессонной схемы в корневых частях ОЧК с переходом на лонжеронную схему к концам крыла (Рис. 3.120, Рис. 3.121.). В носке крыла проложена дополнительная продольная стенка, образующая тепловую камеру противообледенительной системы, в которую подается горячий воздух от двигателей.

 

Рис. 3.120. Отсеки крыла ИЛ-28

Изгибающий момент крыла в концевой части воспринимается поясами лонжеронов при небольшом участии слабо подкрепленных панелей обшивки. По мере приближения к корневой части крыла доля изгибающего момента, воспринимаемая панелями, растет и в корневой части крыло имеет классическую кессонную схему. Вблизи разъема основная часть изгибающего момента воспринимается силовыми панелями, расположенными между лонжеронами и состоящими из толстой обшивки с мощным подкреплением в виде прессованных стрингеров корытообразного сечения из сплавов В95 и Д16. Штампованные узлы и фитинги изготовлены из сплава АК6. К концам крыла толщина обшивки уменьшается и постепенно сокращается количество стрингеров. Вместо десяти стрингеров корытообразного сечения в концевой части ОЧК остается четыре стрингера из бульбообразных уголков.

Оригинальной особенностью конструкции крыла является технологический разъем в плоскости хорд, который режет стенки лонжеронов и всех нервюр, кроме силовых, на верхние и нижние части. Стенки лонжеронов, передняя продольная стенка и хвостовые части нервюр стыкуются в плоскости хорд при окончательной сборке крыла. Верхние и нижние половинки нервюр в носке и межлонжеронной части крыла между собой не соединяются. Силовых неразрезных нервюр в каждой ОЧК две. Они установлены по контуру крепления гондол двигателей к крылу.

 

Рис. 3.121. Разъём в плоскости хорд

Отъемная часть крыла (консоль) показана на Рис. 3.122.:

Рис. 3.122. Отъёмная часть (консоль)

Цифрами на рисунке обозначено:
1 - центроплан; 2 - крышка стыковых фитингов; 3 - фитинг; 4 - верхняя часть заднего лонжерона; 5 - внутренняя секция закрылка; 6 - внешняя секция закрылка; 7 - обшивка; 8 - элерон; 9 - концевой обтекатель; 10 - торцевая нервюра; 11 - верхняя часть переднего лонжерона; 12 - хвостик нервюры с узлом подвески элерона; 13 - узел подвески элерона; 14 - узел подвески закрылка; 15 - хвостик нервюры с узлом подвески закрылка; 16 - типовая нервюра; 17 - усиленная нервюра № 10; 18 - усиленная нервюра № 6; 19 - нижняя часть заднего лонжерона; 20 - стрингер; 21 - нижняя часть переднего лонжерона; 22 - обшивка носка; 23 - камера противообледенителя; 24 - верхняя панель носков; 25 - верхняя межлонжеронная панель; 26 - верхняя панель хвостовой части; 27 - лист зашивки щелей закрылков и элеронов; 28 - нижняя панель хвостовой части; 29 - нижняя межлонжеронная панель; 30 - нижняя панель носков.

3.12.6.3. Конструкция элементов крыла

Обшивка силовых панелей между лонжеронами набирается из листов В95 толщиной 4 мм на центроплане, на консолях от разъема до нервюры 19 толщиной 3,5 и 2,5 мм, а от нервюры 19 и до конца крыла из Д16 толщиной 2 мм.
Продольные и поперечные стыки листов обшивки выполнены на специальных стыковочных лентах стальными заклепками высокого сопротивления срезу диаметром 6 мм (Рис. 3.123.).

 

Рис. 3.123. Стыки обшивки

Хвостовая часть крыла за вторым лонжероном зашита обшивкой из Д16 толщиной 1,5 мм. Носок крыла от переднего лонжерона до камеры противообледенителя имеет обшивку толщиной 2 мм по всему размаху. На конце крыла между нервюрами 29 и 32 в носке закреплены противофлаттерные грузы.

Лонжероны. Каждый лонжерон состоит из верхнего и нижнего поясов таврового сечения, приклепанных к соответствующим половинкам стенки. Эти стенки в плоскости хорд вдоль всего размаха связаны с уголковыми профилями, которые при окончательной сборке крыла стыкуются стальными болтами диаметром 6 и 8 мм по всей длине крыла. На каждой половинке стенки лонжерона приклепаны прессованные уголки для присоединения соответствующих половин нервюр (Рис. 3.125.).

А)

Б)

Рис. 3.124. Конструкция лонжеронов

Продольная стенка. Состоит из двух половин, соединяемых болтовым стыком по размаху аналогично стыку стенок лонжеронов (Рис. 2.125.).

 

Рис. 3.125. Конструкция передней продольной стенки

 

На отбортовках стенки сверху и снизу закреплены анкерные гайки для крепления лобового обтекателя крыла, закрывающего камеру противообледенителя. С внутренней стороны крыла стенка покрыта теплоизоляционным материалом.

Стрингеры. Стрингеры силовых панелей корытообразного сечения из В95 иД16 к концу крыла перестыковываются на бульбообразные уголки через обшивку без специальных соединительных элементов Рис. 3.126.).

 

Рис. 3.126. Конструкция стрингеров

У разъёма стрингеры усилены прессованными вкладышами (Рис. 3.127.)

 

Рис. 3.127. Усиление стрингеров у корня крыла

из В95, приклепанными к стрингерам заклепками диаметром 5 мм.

В носке крыла от разъема до нервюры 23 сверху установлено три стрингера из бульбообразного уголка, а далее к концу крыла остается два стрингера. По нижней панели носка стоят два стрингера таврового сечения, окантовывающие съемную панель для доступа к расположенным там проводкам (Рис. 3.128.)

 

Рис. 3.128. Стрингеры на нижней панели

В хвостовой части стрингеры отсутствуют.

Нервюры.

Нервюры разрезаны по хорде на три верхних и три нижних половинки. В носке и средних частях крыла эти половинки между собой не связаны и работают самостоятельно (Рис. 3.129.).

 

Рис. 3.129. Соединение средней части нервюр с лонжероном

Каждая из них состоит из стенки толщиной 1,5 мм, усиленной сверху и снизу прессованными уголками. Нервюры крепятся к прессованным уголкам, установленным на стенках лонжеронов и на передней стенке. Для подкрепления в поперечном направлении внутренние пояса нервюр соединены вдоль размаха прессованными уголками - по одному в носке и двумя в средней части крыла (Рис. 3.130.).

 

 

Рис. 2.130. Вид на нервюру крыла

В хвостовой части крыла штампованные из листа половинки нервюр стыкуются между собой заклепочным швом внахлестку (Рис. 3.131.).

 

Рис. 3.131. Стык хвостовых частей нервюр внахлёстку.

Корневая нервюра ОЧК и нервюры крепления мотогондол выполнены усиленными и неразъемными по высоте. Они представляют собой сплошные штампованные стенки, подкрепленные прессованными уголками (Рис. 3.132.).

 

 

Рис. 3.132. Вид на усиленную нервюру.

К усиленной торцевой нервюре 33 (Рис. 3.133.) крепится концевой обтекатель крыла, через который происходит выброс отработанного воздуха из противообледенительной системы.

 

 

Рис. 3.133. Вид на усиленную концевую нервюру № 33.

3.12.6.4. Стыковка консолей к центроплану

Каждая ОЧК соединяется с центропланом контурным стыком по периметру силового кессона межлонжеронной части крыла (Рис. 3.134.).
Верхняя силовая панель кессона в зоне разъема оканчивается десятью стыковыми фитингами, хвостовики которых заклепками соединяются со стрингерами и обшивкой.

 

Рис. 3.134. Контурный стык ОЧК

Каждый фитинг имеет гнездо с прорезью, в которое закладываются стыковые болты диаметром 16 мм из хромансиля (Рис. 3.135.).

 

Рис. 3.135. Стык при помощи фитингов

 

Подобные фитинги установлены и на верхних поясах лонжеронов. Ответные фитинги такой же конструкции установлены на силовых панелях центроплана. Затяжкой гаек стыковых болтов нормированным моментом обеспечивается соединение силовых панелей и передача усилий с ОЧК на центроплан.В эксплуатации затяжка гаек контролируется. Болты при установке в гнезда покрываются смазкой. Гнезда стыковых болтов после стыковки закрываются крышками, которые крепятся винтами к анкерным гайкам. Для предохранения от попадания влаги в колодцы фитингов крышки ставятся на замазке УЗ.

Нижние силовые панели стыкуются иначе. Эти панели в разъеме заканчиваются дюралевыми полосами толщиной 19 мм, расположенными между лонжеронами. Каждая полоса имеет скошенный на «ус» хвостовик, к которому заклепками крепятся пояса лонжеронов, стрингеры и обшивка нижних панелей. Полосы при стыковке крыла упираются торцами одна в другую и соединяются между собой 86 болтами из стали 30ХГСА диаметром 11 мм с помощью двух хромансилевых накладок, расположенных сверху (толщиной 4 мм) и снизу (толщиной 4,5 мм) над и под стыковочными полосами (Рис. 3.136.).

 

Рис. 3.136. Сечение стыка консоли с центропланом

 

При стыковке между полосами должен обеспечиваться небольшой гарантированный зазор, определяемый общей геометрией крыла (Рис. 3.137.).

 

 

Рис.3.137. Стык по нижним панелям

Стенки лонжеронов соединяются по всей высоте болтами с помощью прессованных уголков (Рис. 3.138.).

 

 

Рис. 3.138. Стык стенок лонжеронов

 

Носовая и хвостовая части крыла силового стыка не имеют и закрываются дюралевой лентой по контуру крыла (Рис. 3.139.).

 

Рис. 2.139. Место под стыковую ленту

 

Таким образом, контурный стык силового кессона данного крыла обеспечивает передачу на центроплан изгибающего момента осевыми усилиями по верхней и нижней панелям кессона, перерезывающей силы - стыковыми болтами стенок лонжеронов и, наконец, крутящего момента - потоком касательных усилий по всему контуру кессона. Усилия в стыковых болтах от крутящего момента должны суммироваться в панелях с усилиями от изгиба, а в стенках лонжеронов - с усилиями от перерезывающих сил.
Центроплан крыла стыкуется к силовым шпангоутам фюзеляжа с помощью фитингов, установленных на стенках лонжеронов центроплана и на силовых шпангоутах фюзеляжа (Рис. 3.140.).

 

Рис.3.140. Стык центроплана к фюзеляжу

3.12.6.5. Технологические особенности крыла

Разъем ОЧК в плоскости хорд (Рис. 3.141.) делит его на четыре технологические панели. Каждая панель изготавливается отдельно с широким использованием прессов-автоматов, обеспечивающих высокие производительность и качество клепки. Сборка панелей ведется «от обшивки», что повышает точность наружных обводов крыла.

 

Рис. 3.141. Разъём в плоскости хорд

Верхняя панель включает в себя:

· обшивку от передней стенки до выреза под закрылки и элероны,

· стрингерный набор верхней панели,

· верхние половинки лонжеронов и продольной стенки,

· верхние половинки нервюр носка, нервюр средней части и хвостиков крыла.

Нижняя панель состоит из:

· носка, включающего обшивку, нижнюю половину продольной стенки и нижние половинки нервюр носка,

· межлонжеронной панели, включающей обшивку, нижние половины лонжеронов и нервюр средней части,

· хвостовой панели, к обшивке которой приклепаны нижние половинки хвостиков нервюр.

Нижние носовая и хвостовая панели в местах их присоединения к лонжеронам подкреплены по всему размаху прессованными профилями, которые болтами крепятся к анкерным гайкам на поясах лонжеронов.
Окончательная сборка ОЧК после изготовления панелей ведется в следующем порядке. На верхнюю панель устанавливается нижняя межлонжеронная панель и стыкуется с ней по стенкам лонжеронов болтами, устанавливаемыми на стыковые профили стенок вдоль всего размаха крыла. Производится монтаж проводок различных систем в носовой и хвостовой частях крыла. Затем устанавливается носовая нижняя панель, которая соединяется болтами по передней стенке и крепится к нижнему поясу переднего лонжерона болтами на анкерных гайках (Рис. 3.142.).

Рис. 3.142. Стык стенок лонжеронов

После этого двумя болтовыми швами на анкерных гайках к передней стенке крепится лобовой обтекатель с дефлекторами (Рис. 3.143 А), Б)).

 

А) Б)

Рис. 3.143. Крепление лобового обтекателя

 

В последнюю очередь присоединяется нижняя хвостовая панель (Рис. 3.144.). Она болтами на анкерных гайках крепится к нижнему поясу заднего лонжерона и после этого производится склепывание половин хвостиков нервюр. Затем приклепывается тонкая диафрагма, закрывающая вырезы в хвостовой части ОЧК под элероны и закрылки. Точная подгонка контура консолей по высоте обеспечивается установкой прокладок в продольных стыках панелей по стенкам лонжеронов.

 

Рис. 3.144. Подсоединение хвостовой панели

3.12.6.6. Конструкция элеронов

На концах крыла в хвостовой его части на трех шарнирных узлах подвешены элероны. Узлы крепятся на усиленных хвостиках нервюр крыла. Кронштейны узлов снабжены серьгами, в которых запрессованы шарнирные подшипники. Серьги соединяются с кронштейнами вертикальным болтом, допускающим небольшой поворот серьги относительно кронштейна, что компенсирует неточности изготовления и упрощает монтаж и демонтаж элерона на крыле (Рис. 3.145.). Снятие и навеска элерона становятся проще еще и потому, что для этого достаточно снять или поставить только вертикальные болты, которые имеют хороший доступ сверху и снизу. Разборки шарнирных болтов в этом случае не требуется.

 

Рис. 3.145. Силовой каркас элерона

На среднем узле навески расположен рычаг или кабанчик управления, к которому подходит тяга управления, связанная со штурвалом летчика. Элероны имеют 26% осевую компенсацию и 100% весовую балансировку относительно оси, лежащей на 8 мм впереди оси вращения элерона. На правом элероне установлен триммер, управляемый электромеханизмом, который размещен в носке элерона.

Силовой каркас элерона состоит из лонжерона, передней продольной стенки, на которой крепятся чугунные балансировочные грузы, нервюр и хвостового профиля из магниевого сплава. Лонжерон представляет собой клепаную балку с поясами из прессованных уголков, соединенных стенкой толщиной 1,5 мм (Рис. 3.128., Рис. 3.129.).

 

Рис. 2.146. Лонжерон элерона

На стенке лонжерона крепятся узлы навески и к ней же приклепываются носки и хвостики нервюр. Носки нервюр штампуются из листа толщиной 1,2 - 1,5 мм, а хвостики - 1 мм. Обшивка элерона в носовой его части имеет толщину 1,5 мм, а в хвостовой - 0,8 мм. Носок элерона в зоне установки весовых балансиров сделан съемным и крепится винтами на анкерных гайках к передней стенке (Рис.3.147.).

 

 

Рис. 3.147. Носок элерона и весовой балансир

3.12.6.7. Механизация крыла

Взлетно-посадочная механизация состоит из закрылков, разрезанных фюзеляжем и мотогондолами на четыре секции - по две на каждой консоли (Рис. 3.148.). Каждая секция подвешена на двух шарнирных узлах, закрепленных на усиленных хвостиках нервюр крыла. Внешняя и внутренняя секции закрылков соединяются стальной трубой диаметром 75 на 68 мм, на которой установлен рычаг, к которому присоединяется тяга управления закрылками.

Закрылки отклоняются на 15⁰ при взлете и на 40⁰ на посадке.
Конструкция закрылка полностью идентична конструкции элерона. Лонжерон состоит из прессованных поясов и 1,5 мм стенки, обшивка носка и хвостовой части закрылка -толщиной 0,8 мм. Нервюры штампуются из листа толщиной 0,8 - 1 мм. Торцевые нервюры усилены. Концевой профиль - прессованный из магниевого сплава МА-5.

 

Рис. 3.148. Механизация крыла

3.12.6.8. Вопросы для тренинга и самоконтроля

1. Назначение самолета ИЛ-28? Его взлетная масса и скорость?

Назначение - фронтовой бомбардировщик (Рис.3.149.).

Рис. 2.133. Общий вид ИЛ-28

 

Взлетная масса - 21000 кг. Скорость - до 900 км/ч.

2. Какова форма крыла в плане? Чему равно удлинение крыла?

Крыло трапециевидное (Рис. 3.150.), передняя кромка крыла перпендикулярна оси фюзеляжа. Удлинение - 7,55.

Рис. 3.150. Общий вид крыла ИЛ-28

3. Какова силовая схема крыла?
Крыло имеет кессонную схему в корневой части и лонжеронную схему на концевых участках крыла. Силовые панели кессона крыла клепаной конструкции, состоят из толстой обшивки, подкрепленной мощным стрингерным набором из прессованных корытообразных профилей. На концах крыла используются стрингеры из прессованных бульбообразных уголков.

4. В чем заключается главная конструктивно-технологическая особенность крыла?

ОЧК имеет технологический разъем в плоскости хорд и делится на четыре технологические панели, что обеспечивает улучшение ее технологических качеств - расширяется фронт сборочных операций, используется механизированная клепка панелей на прессах-автоматах, при сборке используется метод базирования на внешний контур обшивки. С другой стороны, разъем в плоскости хорд приводит к увеличению массы крыла как за счет большого количества дополнительных стыковых соединений, так и за счет отсутствия разгрузки крыла топливом, которое разместить в таком крыле практически невозможно.

5.Какова конструкция основных элементов крыла - лонжеронов, нервюр, передней стенки?

Лонжероны балочной конструкции с фрезерованными поясами, сечение которых практически не меняется по размаху. Cтенки лонжеронов ОЧК разрезаны в плоскости хорд и соединяются при окончательной сборке крыла болтовым стыком по всему его размаху. Требуемая высота профиля крыла обеспечивается подбором прокладок в стыке стенок.
Нервюры носовой и межлонжеронной частей ОЧК разрезаны на верхние и нижние половины, которые между собой не соединяются. Каждая половина нервюры - балочной конструкции с поясами из прессованных уголков, соединенных стенками. Хвостовые части нервюр состоят из двух половин, которые склепываются внахлестку при окончательной сборке крыла.
Продольная передняя стенка также разрезана в плоскости хорд и стыкуется болтами по размаху. На каждой половине этой стенки вдоль размаха размещены плавающие анкерные гайки для крепления к стенке лобового обтекателя противооблединительной камеры носка.

6. Опишите конструкцию стыка ОЧК с центропланом?

ОЧК стыкуется с центропланом контурным болтовым соединением по периметру силового кессона. Верхние силовые панели стыкуются с помощью фитингов, установленных на каждом стрингере. Стрингер и присоединенная к нему обшивка заклепками крепятся к хвостовику фитинга. Каждый фитинг имеет колодец с прорезью, в который закладывается стыковой болт с шайбами и гайкой. После затяжки гаек колодцы закрываются пластмассовыми крышками на винтах.
Нижние силовые панели кессона соединяются с помощью стыковых дюралевых плит, к хвостовикам которых приклепываются стрингеры и обшивка. Плиты ОЧК и центроплана соединяются встык с помощью двух стальных накладок однорядным болтовым швом. Стенки лонжеронов соединяются болтами по всей высоте лонжерона с помощью прессованных уголков, закрепленных на стенках. Все стыковые болты контура кессонная работают на срез при передаче крутящего момента.

Перерезывающая сила крыла передается срезом стыковых болтов стенок лонжерона. Изгибающий момент вызывает потоки осевых усилий в верхней и нижней силовых панелях. Стыковые болты нижней панели при передаче этих усилий работают на срез независимо от знака осевых усилий в панели.
Стыковые болты верхней панели работают на растяжение при отрицательных воздушных нагрузках на крыле, а при положительных нагрузках эти болты не работают, т.к. сжимающая нагрузка панели передается давлением фитингов ОЧК на фитинги центроплана.

7. Опишите конструкцию элеронов и закрылков.

Элероны и закрылки - цельнометаллические и имеют идентичную конструкцию. Дюралевая обшивка подкрепляется каркасом, состоящим из балочного лонжерона, набора нервюр, носовых диафрагм и законцовочного профиля. Элерон имеет осевую аэродинамическую компенсацию и весовую противофлаттерную балансировку.
Закрылки отклоняются вниз на 15 градусов при взлете и на 40 градусов при посадке