Далин В.Н. Конструкция вертолетов (553618), страница 50
Текст из файла (страница 50)
!)аличиа вырезов резка ослабляет крыло. В района выреза панель выключается из рабагы. Для сохранения прочности крыла выроз приходится окантовывать усиленным профилам, т.а. иа существу ставить лонжерон. Сравнение лоижеропиой и кессонной силовых охом крыла наказывает, чта кансдая имеет свои достоинства и иадостат>си. ))озтому иногда некоторые участки конструкции крыла (например, концевая часть) выполнясотся по кессонной схема, а в зоио вырезов — по лоижоронпой. 7.2.3.
ВЫБОР ВАРАМР>ТРОВ СИЛОВЫХ ЭЛГМГНТОВ ВРЫЛА У лопжеропиых крыльав ость три группы силовых аламаитов (р>лс. 7.2.5), различных в атно>ионин критических напряжений потери устойчивости щил сясатии О„„; лонжероны, у поясов которых О„, близка к пределу ирочиасги кр Оз; стрингеры, у которых О,, близка к техническому иродалу тавр КУЧЕСти О о.> ! обшивка и степки лонжерона, у которых >Н>одел пропорциональности О з,< ОР. кз Лонжероны — двухиоясиые продольные балки, пояса которых работах>т иа растяясепие и сжатие от изгиба, степки — иа сдвиг от иоис речной силы и крутящего момента.
Стрингере> — продольные элементы, воспринима>ощиа осо>ьыо усилия ири изгибе крьы>а, Совместно с об>пилкой нагружа>отея местной ваздупшой нагрузкой. Служат опорой обшивки, увеличивая ее жесткость. Нормальные нервюры — элементы поперечного набора, которыа обеспечивают задаипук> форму профиля крыла и переда>от местную Рис. 7.2.5. Силовые элементы крыла: а — пояса лонжеронов: 1 — стенкаг 2 — пояс; 3 — вертикальпьы ребра хесткости; 4 — стык нерв~ори с поясом лонжерона; 5 — ребро жесткости; б — узлы стыковки элементов крыла: 1, 4 — обигивкаг 2, 5 — стрингер; 3 — нерв(ора воздупгпую нагрузку на стенки лопжоропон и обшивку.
1!ри этом порвюры подкрепляют стрингеры, лонжоропы и обшивку, увеличивая тем самым их критические яапряжопия потери устойчивости. Усилепные первюры передазот мостныо сосродоточеппыо силы па пояса лонжеронов от агрегатов, располо>кенпых в крыло или па впешпей подвеске. Усиленные нервюры устанавливаются в плоскости разъема крыла па центроплапе и его консолях. Обшивка, подкрепленная стрингерами, восприпимаот воздушпую пагрузку, передающуюся в основном на иорнюрьь Опи, в свою очоредь, передают ее на стенки лопжеропа. 1!апример, от действии вертикальных состаолягощих местной воздупшой нагрузки кервюра стромится переместиться вверх.
Этому препятствуют стопки лонжерона, и розультато чого з пих возникают распроделсппьп; касатольпые силы. В общем случае их равподействузощая в стопках лопжоропов не совпадает с равводействузощей впошпой воздушной нагрузки. В результате парнзора стремится повернуться, уравпоношиваясь потоком касательных сил со стороны обшивки. Касательпгво силы стопок лонжеронов уравповошивазотся на фюзелялпь Большое зпачепие при кспгструировапии продольного набора крыла имеет выбор копструктинпо-тохнологичоского типа поколи и растянутых и сжатых зовах крыла.
Для пижпих паполей определяющим являотся росурс. Исследование вопроса выбора допускаемых папряжопий для отдельных злемептов силовой конструкции зависит пе только от характеристик материала и конструктивных репшпий, организационных правил эксплуатации. 11еобходимо также учитывать способ профилакти н.ских осмотров потезгциальпо паиболос уязвимых копструктивпых зоп, их периодичпость и т.п. Для оценки живучести пижней панели большоо значение имоют характеристики скорости распрострапепия трощип в зависимости от типа конструкции, дапкыо по эффективности различных ограничителей трещин и т.д, Требования живучести конструкции приводят к паобходимости исследования остато шой прочности конструкции при разрушении одной из панелей по хордо.
Для порхпой поворхности крыла выбранный тип подкраплепий должен обеспечить максимальпые критические папряжепия о зр при мипимальпой массо материала конструкции. В коссоппых и лопжеронпых крыльях со отрипгерным набором расстояния между первюрами следует выбирать таким образом, чтобы стрингер и обшивка в сжатой зопо имоли значеиие о такоо, зр 330 . о о С,, М о о о 1' = о И о С5~о Р, $ о Я о, Ы ~о~ Бя 3~ М о о~ Йоь ~э ~ о д о о м о ю о о о М о ~о $ о ф о 337 при котором одновременно наступила бы местная и общая потеря устойчивости.
7.2.4. КСС РАЗЪЕМОВ КРЫЛА Для удовлетворения эксплуатационным и технологическим требованиям крылья выполняются разъемными. Разъемы служат для отделения крыла от фюзеляжа при транспортировке вертолета, хранения ого на складе, монтаязе аппаратуры, ремонте и др. Крыло, как правило, имеет два разъема, по которым расчленяется на цептроплап и две консоли. Разъемные крылья, независимо от способа соединения частей, тяжелее неразъемных. Конструкции разъемов зависят от силовой схемы крыла, они отличаются большим разнообразием, однако принципиально могут быть сведены к двум типам: — точечный разъем (рис. 7.2.6, а,б), в котором лишь лонжероны и продольные стенки крыла соединены между собой; — контурпый разъем (рис. 7.2.6, в,г), в котором все силовые элементы крыла соединены друг с другом. При точечном разъеме силовая связь между частями крыла осуществляется через узлы, стыкующие только пояса лонжеронов.
Обшивка, стрингеры и стенки лонжеронов непосредственно друг с другом не соединяются. Поэтому они полноценно включаются в восприятие изгибающего момента лишь на некотором удалении от разъема. Наименьшее количество стыковых узлов равно трем (рис. 7.2.7). Изгибазощий момент в этом случае воспринимается срезом болтов, соединя1ощих соответствующие пояса основного лонжерона. Нижнее ухо обычно выполняется массивным, т.к.
опо работает па разрыв. Вспомогательный лонжерон (задняя стенка) стыкуется с соответствузощим элементом центроплана или фюзеляжа посредством шарнира, воспринимающего только перерезывающую силу, нормальную силу от изгиба в плоскости хорд крыла и реакции от действия крутязцого момепта. По мере удаления от разъема за счет сдвигов в обшивке оп постепенно включается в изгиб и на некотором расстоянии от разъема практически работает полноценно. Ось стыковочного болта должна совпадать с осью жесткости сечания крыла. Крутящий момент крыла уравновешивается сосредоточенными в стыковых шарнирах силами, составляющими пару, поэтому нервюра по разъему должна быть усиленной. 338 Рис. 7.2.7.
КСС стыковки отъемной части с центропланом однолонлсеропного крыла: а — разъем: 1 — передняя стенка; 2 — лонжерон; д — стыковочгеый узел лонхерона; 4 — шарнирпый узел стыковки передней стенки; б — схема восприятия изгибающего момента продольными злемептами крыла: 1 — зтора изгибающих моментов передней степки; 2 — зтора аэродинамической нагрузки крыла; 3 — зпюра изгибающего момента лонхеропа Коптурвый разъем наиболее характерен для кессонных крыльев (рис. 7.2.8), имо|ощих сравнительно толстую, хорошо подкрепленную обшивку.
При контурном соединении в разъеме повсеместно осугдосгвляется силовая связь с верхним и нижпим поясами ксссопа. Благодаря етому силовые злементы в разъеме и вблизи него 339 А-А в-в 4в в) Рис. 7.2.8. КСС стыка кессоппого крыла: а — соединение стыковочными профилями; б — соединение при помощи фитингов; в — гребенчатое соединение конусными болтами 340 полностью участвуют в восприятии изгибазощих и крутящих моментов и перерезывазощей силы.
Кояструкция контурного разъема напоминает флапцевое соодинепио. Наибольшее распространение получила копструкция контурного ражьема, когда силовая связь обшивки и стрингеров осуществляется прн помощи стыковочных профилей, стягиваемых болтами, расположенными в специальных колодцах.
Стыковочные поверхности профилей для плотного прилегания друг к другу механически обрабатываются так, чтобы изгибазощнй момент в сжатой зоне крыла передавался равномерно упором стыковых профилей. На рис. 7.2.8, з приведено конструктивное решенно стыка с болтами, работающими па срез. Применение копусных болтов и разрезных втулок с внутренним конусом обеспечивает взаимозаменяемость консолей и неподвижность соединений.