ТОП 10:

Конструкция и работа оперения самолета



Конструкция киля и стабилизатора большинства самолетов ГА аналогична конструкции и работе моноблочного крыла. Однако на самолетах типа Ан-24 они двухлонжеронной конструкции, а на самолетах Ту-134 стабилизатор моноблочной, а киль двухлонжеронной конструкции.

Моноблочную конструкцию стыкуют со смежными агрегатами (киль с фюзеляжем, половинки стабилизатора между собой и с фюзеляжем) по замкнутому контуру моноблока. Для этого используют специальные стыковочные и уголковые профили и накладки (рис. 30).

Моноблочная часть является силовой равнопрочной конструкцией по размаху. Силовые потоки здесь, как и в моноблочном крыле, между элементами конструкции не перераспределяются.

По всему размаху:

- поперечная сила воспринимается стенками лонжеронов — tQ;

- изгибающий момент — панелями моноблока — sМ,

- крутящий момент — замкнутым контуром моноблока tМкр

 

 

Рис. 30. Моноблочная конструкция киля и стабилизатора: 1 – законцовка, 2 – лонжероны, 3 – носок нервюры, 4 – обшивка, 5 – уголковый профиль, обеспечивающий стыковку замкнутого контура моноблока с боковиной фюзеляжа, 6 – шпангоуты, 7 – накладки, связывающие стрингеры с верхним сводом нервюр, 8 – накладки, соединяющие полки и стенки лонжеронов с усиленными шпангоутами, 9 – диафрагмы форкиля, 10 – антенна, 11 – руль направления, 12 – триммер, 13 – пружинный сервокомпенсатор, 14 – руль высоты, 15 – стекатели статического электричества.

 

Поперечная сила и крутящий момент стабилизатора передаются на фюзеляж, а изгибающие моменты консолей взаимно уравновешиваются. Все нагрузки с киля передаются на фюзеляж. При этом изгибающий момент киля становится крутящим моментом фюзеляжа.

Двухлонжеронную конструкцию стыкуют с фюзеляжем с помощью узловых соединений, расположенных на полках лонжеронов. Вдали от стыковки все нагрузки воспринимаются аналогично моноблочной конструкции. Вблизи стыковки наблюдается перераспределение силовых потоков. Все они сходятся к четырем узлам и передаются на фюзеляж срезом болтов (аналогично крылу лонжеронной конструкции).

Конструкция и работа рулей и элеронов аналогична конструкции и работе закрылка. Внешняя обшивка подкреплена внутренним силовым набором: лонжероном, дополнительной стенкой и нервюрами.

 

 

Рис. 31. Схема конструкции и работы рулей и элеронов

Расчетно-силовая схема представляет собой многоопорную балку, нагруженную погонной воздушной нагрузкой qpp, реакциями опор Rpi, силой системы управления Тp (рис. 31,a).

На риc. 31,б слева изображены эпюры сил и моментов, а справа даны расчетные формулы возникающих напряжений. Поперечная сила Qpp= Ppp= -Rp1,2,3 воспринимается стенкой лонжерона, в которой возникают касательные напряжения tQ, и передается на крыло (киль, стабилизатор).

Сила управления Тp уравновешивается горизонтальной реакцией узлов подвески (рис. 32): Tp=Rx1,2,3.

Изгибающий момент Мpp воспринимается полками лонжерона и прилегающей обшивкой sп.лонж.обш и здесь же самоуравновешивается (как и в крыле). Крутящий момент Мркр.р воспринимается замкнутым контуром tМкр и уравновешивается системой управления Tph (cм. риc. 32):

Рpрd + Rp1,2,3 e = Тph.

Эксплуатационные величины этих моментов составляют шарнирный момент руля Mш:

Ррd+R 1,2,3 e = Pp(d+e) = Т h = Mш.

 

 

Рис. 32. Схема равновесия руля (элерона).

 

Величина шарнирного момента определяется известной аэродинамической формулой

из которой видно, что Мш увеличивается пропорционально квадрату скорости полета и кубу линейных размеров руля. При маневрировании самолетов развиваются большие шарнирные моменты рулей и элеронов, преодолеть которые без специальных конструктивных устройств экипаж физически не в состоянии. На современных самолетах используют системы с аэродинамической компенсацией и автоматизированные системы с рулевыми гидроприводами.

 

Механизация крыла

Средства механизации крыла — отклоняемые части крыла, обеспечивающие уменьшение взлетно-посадочных скоростей, дистанций.

 

Средства механизации:

– щиток (Ту-134, Як-18Т);

– закрылок (Ан-2, зависающие элероны);

– щелевой закрылок (Ан-2 и Ил-14),

– предкрылок: самоотклоняющийся (Ан-2), управляемый (Ty-154, Ил-76, Ил-86);

– интерцептор (на всех магистральных самолетах);

– однощелевой выдвижной закрылок (Як-40, Як-42);

– двухщелевой выдвижной закрылок (Ил-18, Ту-134, Л-410);

– комбинация одно- и двухщелевого выдвижного закрылка (Ан-24, Ил-62);

– трехщелевой выдвижной закрылок (Ту-154, Ил-86).

Наибольшее распространение в настоящее время имеют щелевые выдвижные закрылки.

Отклонение щелевых закрылков сопровождается:

– увеличением эффективной кривизны профиля крыла;

– увеличением площади крыла в плане;

– сдувом с верхней поверхности пограничного слоя на больших углах атаки крыла;

– значительным увеличением сопротивления крыла при большом отклонении закрылка.

Свойства средств механизации крыла:

– максимальное увеличение несущей способности СумахS и качества Сyмах/Сх крыла в рабочем положении средств механизации без нарушения балансировки или устойчивости самолета;

– наибольшее увеличение сопротивления CхS крыла на посадке;

– минимальное сопротивление CхS крыла в нерабочем положении средств механизации и на взлете;

– простота и надежность конструкции средств механизации при наименьшей их массе.

 

 







Последнее изменение этой страницы: 2019-05-20; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 34.229.119.29 (0.005 с.)