Учебник Житомирский, страница 6

рис. 1.10), которые в скоростной системе координат записываются в виде Рсоз(се+ 9) — Х= 6япО+ +т~,; ~,=И~/~й; У+Ряп(а+ср = 6СОФ+ + т~л', ~а= 1~ Я, (1.10) где К вЂ” радиус кривизны траектории движения самолета (п~н М» 6...7 надо учитывать центробежную силу из-за кривизны Земли т1~ /фз+О); здесь Я, — радиус земного шара).

Разделив обе части в выражениях (1,10) на 6, получим: Рсоь (а + <р) — Х . ! 4У и 6 = з1по+ —— сй ' п У+ Рыл(е+ р) $/Й = сов6+ — —. у При малых углах а н ~р составля1ощие перегрузки по осям — и,, и„, и, примут вид п~= — ', и = п = — * К Р вЂ” Х Е У бт х О Ф ~ 6* , (1.12) Выражения (1.11) и (1.12) позволяют определять значения перегрузок п,, и„, и, лнбо через известные силы, действующие на самолет, либо через параметры движения 1~, И и О.

Перегрузка п„определяет величину ускорения по траектории 1', и не может превосходить значения тяговооруженности самолета Р/6, так как и„= ~(Р— Х)/61 с.(Р/6) (у современных маневренных самолетов максимальные значения Р/6=1,2.. 1,4). Перегрузка и, может быть и отрицательной, например, при дроссели~вании двигателей и выпуске тормозных щитков. Перегрузка п„определяет маневренные возможности самолета, искривление траектории его движения ~„= Р/К в плоскости Х,ОУ, (и, как будет показано ниже, в плоскости Х,ОЯ,). В эксплуатации и„может достигать значений, на порядок большнх, чем п,.

Перегрузка и, определяет при отсутствии крена искривление траектории движения самолета в плоскости У„ОЯ, и либо вообще равна нулю при К=О, либо прн полете со скольжением и, О. .Для авиационных конструкций в большинстве случаев их прочность и жесткость определяются величиной подъемной силы У= и„6 нли при определенном значении 6 — величиной и„, имеющей из всех составляющих перегрузок наибольшее значение.

Поэтому часто, говоря о перегрузке, подразумевают перегрузку и~, а индекс д — просто Опускают. 1.7.2. Связь перегрузок с ускорениями можно выявить, разделив числитель н знаменатель выражения (1.8) на массу самолета т: Р,/т д' 0маждаений одаеФ~7 Рк«1 15 Некоторые примеры конструктивных мер борьбы с нагревом Проблему борьбы с нагревом Решают комплексно, добиваясь мнннмальных затрат массы $1.10.

НОРМЫ ПРОЧНОСТИ САМОЛЕТА Одними из важнейших условий безопасности полетов являются достаточные прочность и жесткость конструкции ЛА, которые нормнруются в кНормах прочностиъ и других регламентирующих документах*. Сделано это для того, чтобы установить единый подход к опрЕделЕнию нагрузок, действую1цих на самолет, его части и агрегаты. Нормы прочности создавались коллективами ЦАГИ и КБ при участии ученых Ветчинкина В. П., Макаревского А. И., Шишкнна С Н., Беляева В.

Н. и других на основе учета опыта проектирования, постройки и эксплуатации самолетов и специальных НИР. Н о р м ы и р о ч н ос т и задают общий уровень (норму) прочности самолета, на1руженне его основных частей и агрегатов и условия проверки их прочНОсти при испытаниях. НОрмы прочнОсти устанавливают: а) достаточную степень прочности для различных типов самолетов, которая обеспечивает приемлемо малую вероятность разрушения аппарата при заданных для него режимах полета, взлета, 11осадки.

Эта степень прочности задается через предельные максимально допустимые в эксплуатации параметры иагружения: и',„; п',„= — 0,5и',„; О,„,„; о„,„,„; б) эксплуатацнонную, т. е. наибольшую допустимую в эксплуатации нагрузку на основные части самолета; в) коэффициенты безопасности ~, которые показывают отношение разрушающей нагрузки — Р „к эксплуатационной — Р,.„„для основных частей и агрегатов самолета. ~ Единые государственные требовании к летной годности гражданских самолетов, их двнгате лей и оборудовании, направленные на обеспечение безопасности полетов, устанавливаются, напри мер, Нормами летной годности самолетов. 1НЛГС) 1141 С увеличением значении и,„и 1 Растет масса конструкции, но при этом можно улучшить маневренные свойства самолета и снизить вероятность разрушения его в полете Нормы прочности по маневренным характеристикам делят все самолеты на три класса: класс А — маневренные самолеты (истребители, спортивные самолеты), к ним не предъявляются требования большой дальности и грузоподъемности.

Значения и',„определяются требованиями маневренности и ограничиваются физиологическями возможностями летчика — и',„= 8...9; класс Б — ограниченно маневренные самолеты, обладающие ограниченными маневренными свойствами и имеющие по сравнению с самолетами класса А повышенную дальность и грузоподъемность (фронтовые бомбардировщики, шту рмОВики, тактические Ра зведчи ки), Здесь и „при ни мается больш им из значений и',„при маневре или в болтанку; класс  — неманевренные самолеты, самолеты большой дальности и грузоподъемности (ВТС, дальнне бомбардировщики, разведчики и пассажирские самолеты). Для этого класса самолетов определяющими прочность являются нагрузки в болта нку и и',„= и',„„, = 2,5 ..3,5.

Максимальный скоростной напор о „„и максимально допустимый скоростной напор д,„,„определяют нагрузки на части и агрегаты самолета: крыло, оперение, капоты, воздухозаборники двигателей, крышки люков, рулевые поверхности, тормозные щитки и т. п.

и используются при расчетах нх прочности. Для каждого самолета в зависимости от его массы, класса н величины о,„задаются исходные данные для определения и', и',„, и'„,„„,, и',„„,. Зная и~,„, можно Определить максимальные величины подъемной силы У',„=п'„„„б. Но этого недостаточно для расчета на прочность. Для гого чтобы в процессе эксплуатации в конструкции не возникли остаточные деформации, препятствующие ее дальнешей нормальной работе, конструкцию Рассчитывают на разрушающие нагрузки, большие, чем эксплуатационные в ~ раз.

Обычно ~ =1,5..2,0 (большее значение для наиболее ответственных элементов конструкции и для часто повторяющихся нагрузок, действующих продолжительное время), Такие значения коэффициента безопасности перекрывают возможные неточности: в производстве, в определении значений и', в выдерживании прочностных характеристик материалов и т. д.: реза Р~ юксал где пр — значение расчетной перегрузки. Одним из важнейших критериев прочности самолета является его расчет на действие разрушающих нагрузок. Это позволяет обеспечить необходимую надежность конструкции.

Однако в процессе эксплуатации на самолет и его части действуют различные по величнне и поворяемости нагрузки, являющиеся причиной большого числа разрушений конструкции в эксплуатации. Прочность конструкции при повторных нагрузках определяет продолжительность работы конструкции до начала ее разрушения ~211, ее усталостный ресурс. Поэтому еще одним из критериев прочности является обеспечение усталостного ресурса (чисел часов налета и посадок до разрушения) Для расчета самолета надо знать не только величину, но и распределение нагрузок по различным его частям в различных положениях самолета в полете и при посадке.

В связи с этим нормы прочности предусматривают ряд расчетных случаев, соответствующих положениям самолета, при которых возникают наиболее тяжелые случаи нагружения его основных частей и агре- 3! при значения~ Ч,„=10 ООО даН!м~ и б/б„,5=3000 даН~М' Верхняя г ница абааети ие®е~ быта енРеаеаена иа у~аанепин 6' =с„,З й,+Н Решая это уравнение относительно $'= 1~„~,, получим: где ~,~ — значение 1-й космической скорости, ~. =Ъ'н(И,+Н): И, — радиус Земли, И,=6378000 м, $ 1 12. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА КОНСТРУКЦИЮ САМОЛЕТА ' аряду с назначением самолета и условиямн его функционирования, уровнем развития науки и техники, конструкция самолета опре- деляетси рядом требоианиЙ, выработанных на основе многолетнего опыта про- ектирования, производства и эксплуатации самолетов, и тем, в какоЙ мере и как эти требОВання реализОВаны В кОнструкции конкретнОГО самолета.

Требования — это определенная совокупность положений, которая должна быть наиболее полно удовлетворена при разработке, создании и эксплуата ии ции самолетов с тем, чтобы их эффективность на единицу материальных затрат была наибольц~ей.

Часть требований для различных типов самолетов, носящих достаточно стабильный для определенного периода времени характер, объединены рядом нормируюгцих документов и называются нормированными требованиями. Н „лее важ ан. важными из этих документов являются «Нормы летной годности самолетов», «Нормы прочности» н др. Б этих документах обобщен предшествую- щий опыт проектирования, создания и эксплуатации самолетов, достижения науки и техники. Они используются при разработке новых самолетов, однако перечень задач для вновь разрабатываемых самолетов, условия, в которых они должны работать (фучкциоиироиать), уровень науки и техники меняются зна- чительно быстрее, чем нормирующие документы. Для каждого вновь аз абамого самолета нужно определить назначение, характерные задачи слор зра и.