Расчет конструктивно-силовой схемы самолета

Страница 1

Расчет пояса условного лонжерона

Для приблизительного выбора конструктивно-силовой схемы крыла воспользуемся понятием условного лонжерона, ширина пояса которого составляет 60% хорды в расчетном сечении. Толщину пояса условного лонжерона определяем по формуле:

,

,

где P0- удельная нагрузка на крыло при взлете,( P0=7320H/М); S-площадь крыла М,(S=370.043 М); ZA- координата аэродинамической хорды от продольной оси самолета по размаху крыла м, ZA=10.32м; mi- масса груза, расположенного на крыле, кг, mi=8000кг; g-ускорение свободного падения g=9.8м/с; Zi- координата центра масс груза, расположенного на крыле, кг, Zi =12.2м; -коэффициент расчетной перегрузки =4; Мкр- масса крыла, Мкр=19801кг; с- относительная толщина профиля крыла, с=0.1; b0- корневая хорда крыла ,м, b0=11.5м; -разрушающее напряжение пояса лонжерона (для алюминиевого сплава Д16Т =330МПа).

В результате расчета толщины пояса условного лонжерона получили величину больше чем 3мм. Значит обшивку крыла можно делать достаточно толстой с высокими критическими напряжениями.

Выбираем кессонную схему крыла, так как в массовом отношении так будет выгоднее , по сравнению с остальными схемами крыльев.

Выбор конструктивно-силовой схемы крыла

При выборе конструктивно-силовой схемы крыла (КСС) необходимо руководствоваться следующими требованиями:

1. Схема крыла должна удовлетворять требования прочности, жесткости, надежности, живучести, минимума массы, достаточного ресурса работы, удобства обслуживания и сокращения стоимости изготовления.

Должны быть предусмотрены объем для размещения топливных баков, системы управления а также узлы крепления двигателей, элеронов и закрылков.

Так как на крыло действует сравнительно большая нагрузка ( 732дан/м), ,а обшивка достаточно мощная ( толщиной 3-5мм), то берем расстояние между нервюрами а=900мм.

Расстояние между стрингерами берем небольшим, так как часто подкрепленная обшивка работает лучше.

Выбранной конструктивно-силовой схемой крыла является кессонное крыло. Выбор такой схемы крыла подтверждается расчетами (см. выше).

Крыло имеет четыре лонжерона, шестьдесят девять нервюр, восемь предкрылков .

Работающая мощная обшивка крыла, подкрепленная стрингерами, способна эффективно работать совместно с лонжеронами, воспринимая нагрузки на крыло. Крыло кессонной конструкции имеет удовлетворительные массовые характеристики и наличие внутреннего объема, позволяющего разместить баки для топлива. Также крыло такой схемы обладает высокой технологичностью, что объясняется применением большего штампованных деталей. Нервюры расположены (шагом 800 мм) перпендикулярно переднему лонжерону . Этим мы уменьшили массу крыла, так как нервюры стали меньше по своей длине. Также процесс сборки крыла, станет намного проще Но с другой стороны мы немного ухудшили аэродинамические характеристики крыла.

В местах крепления двигателей, нервюры 7 8 9 и 16 17 усиленные, так как они передают нагрузку от двигателей. Элероны навешиваются на нервюры 26 28 30 .Узлы навески секций закрылков расположены на усиленных нервюрах 1 5, 9 12 и 17 22, 26 30 , а узлы навески предкрылков на нервюрах 1 5 , 8…12 , 17 22 , 26…30.

Продольный силовой набор крыла состоит из четырех лонжеронов балочной конструкции.

Профиль крыла суперкритический двовыпуклый несимметричной формы, обладающий сравнительно малым сопротивлением и высоким коэффициентом подъемной силы Сy. Относительная толщина профиля с=0,1 – профиль, средней толщины. Так как на крыло действует сравнительно большая нагрузка (732даН), а обшивка достаточно мощная ( толщиной 3-5 мм), то берем расстояние между нервюрами а=900мм. Расстояние между стрингерами берем небольшим, так как часто подкрепленная обшивка становиться прочнее и, следствии, лучше воспринимает нагрузки.