Учебник Житомирский (553622), страница 21
Текст из файла (страница 21)
4 Сравните между гобой разные виды обшивок. Сделайте эскизы различных вариантов соединений обшивки со стрингерами и иервюрами, соединений стенок иервюр со стенками лонже ронов, поясов лонжеронов с ОбшиВкОЙ Ь. По какому принципу определяются КСС крыльевэ Сделайте эскизы крыльев с разной КС, проанализируйте их достоинства н недостатки б.
Уравновесьте в корневых сечениях нагрузку на крылья разных КСС Сделайте эскизы узлов их креплений к фюзеляжу. 7. Как конструктивно оформляются малые и большие вырезы в крыле? Сделайте эскизы, объясните передачу сил и моментов в районе выреза. 8. Сформулируйте требования к крылу и объясните, как реализуются эти требования в конструкциях крыльев. Рис 2.70. Конформное расположение подвес- ных юялявных баков Рнс.
2 71, Варианты внешних подвесок ~ЛАВА 3 ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ И РАБОТЫ СТРЕЛОВИДНЫХ И ТРЕУГОЛЬНЫХ КРЫЛЬЕВ ф~ 1 $ 3.1- ОСОБЕННОСТИ СИЛОВЫХ СХЕМ И РАБОТЫ КОРНЕВЫХ ЧАСТЕЙ СТРЕЛОВИДНЫХ КРЫЛЬЕВ 3.!.1. Силовые схемы корневых частей стреловидных крыльев. Стреловидные крылья состоят из тех же силовых элементов, что н прямые крылья.
Онн могут быть по КСС яонмсеронными ил; кессониыми (моноблочными). Особенности стреловидных крыльев прн передаче чагрузок связаны с конструкцией их корневых частей, непосредственно прилегающих к фюзеляжу (участки 1 — 2 — т на рис. 3.1 и 3 2). За пределами этих участков в направлении к концам крыльев их конструкция и работа практически не отличаются от прямых. и зависимости от силовой схемы корневой части стреловидные крылья подразделяются на: крылья с ~ерело~о~ Осей ~родо~ьнЫх си~оВЫ~ элементО~ у борта фюзеляжа (однолонжероиные (рис.
3.1, а), двухлонжеронные (рис. 3.1, б), многолонжеронные (рис. 3.1, в) крылья, кессонные (моноблочные) крылья' (рис. 3.2, а) и, в частности, крылья с внешней по отношению к кессону балкой в плоскости крыла (рис. 3.2„6) ) и в плоскости симметрии самолета (рис. 3.1, г); крылья без перелома осей продольных силовых элементов — крылья с внутренней подкосной балкой (рис. 3.2, в). Такие же силовые схемы могут быть и у треугольных крыльев, но у этих крыльев есть и свои специфические схемы, например с лонжеронами, перпендикулярными к оси фюзеляжа (однолонжеронные со многими вспомогательными лонжеронами или многолонжерониые с параллельными лонжеронами (см. ~ 36)). 3.1.2.
Особенности работы корневых частей стреловидных крыльев определяются особенностями передачи иа узды крепления крыла поперечной силы 9, изгибающего и крутящего моментов М и М„, которые подходят к корневому сечению 2 — 8 от концевой час~и крыла. Эти особенности с~язаны: 1) с необходимостью иметь дополнительные силовые элементы для передачи изгибающего момента М: бортовую силовую оервюрд 1 — 2 в месте перелома осей продольного силового набора (см. рис.
3.1, 3.2, а, б); лодкосндю балку 2 — 4 у крыльев без перелома осей продольных элементов (см. рис. 3.2, в). Бортовая силовая нервюра 1 — 2 нужна для восприятия составляющей изгибающих моментов М1 р=М'в1п~, возникающих из-за того, что плоскости действия изгибающих моментов. передаваемых лонжеронами или панелями крыла на силовые элементы фюзеляжа (на силовые шпангоуты 1 — 1, 2 — 2.. Ц вЂ” 1), или на лонжероны 1 — 1, 2 — 2, ('1 — 1), проходящие через фюзеляж, или на панели центроплана), не совпадают, как в прямом крыле, с направлением этих силовых элеме~~ов.
Бортовая нерВюра ~ожет принадлежать как крылу, так н фюзеляжу. Опираясь в этом случае на усиленные шпангоуты, она является частью борта фюзеляжа. Подкосная балка 2 — 4 (см рис 3.2, в) нужна как ~ Ввиду доминирующего распространения кессонных крыльев далее будем использовать только термин кессонные крылья, опуская моноблочные 96 Рнс 31 Стреловидные крылья с переломом Рнс.
3.2 Стреловидные кессониые кры~~~ с осей продольных силовых элементов у борта переломом осей продольных силовых злемеи. фюзеляжа н в плоскости симметрии самолета тов у борта фюзеляжа 1о„61 Крыло с внутренней подкосной балкой (а) ВТОрая ОпОра для лонжерона, ЧТОбы получить нулевой изгибающий момент и точке 1 и тем самым получить возможность избавиться от усиленной бортовой нервюры 1 — 2 ~М~ ~=Ожив =О), мешающей, например, размещению в крыле и при уборке в фюзеляж стойки шасси с колесом; 2) с необходимостью иметь для лонжеронных крыльев корневую нервтору 2 — 3 — 4 для передачи крутящего момента М„, так как у таких крыльев корневой треу гол ьни к 1 — 2 — 8 рабОтэть нэ сдВИГ От ПОтокэ каса'ильных усили й чк 97 4 Зак 309 Рис.
3 3. К вопросу о иагруженнн панели корневого треугольника крыла Рис. 3А. Варианты расположения иервюр в стреловидном крыле ие может (его нечем уравновесить в бортовом (свободном) сечении крыла), так как нормальные напряжения О в этом сечении равны нулю (рис. 3.3); у кессонных крыльев корневой треугольник 1 — 2 — 8 работать на сдвиг может (см. подразд. 3.2.4, рис.
3.11)„- 3) с перераспределением нормальных напряжений о между лонжеронами по ширине панели из-за разной длины лонжеронов и, следовательно, их различной жесткости (у лонжеронных крыльев) н различной длины волокон панели 1 у передней и у задней стенок в кессоном крыле (см. рнс. 3.2, а). Прн этом происходит догружение заднего лонжерона за счет разгрузки переднего в лонжеронном крыле„а в кессонном крыле — рост О в панели у заднего лонжерона (стенки) за счет разгрузки панели у переднего лонжерона (стенки).
В стреловидных и треугольных крыльях нервюры могут быть расположены как по потоку, так и перпендикулярно к одному из лонжеронов, к оси жесткости или просто к средней линии крыла. С точки зрения работы крыла это безразлично. Если нервюры расположены по потоку„то легче выдержать профиль крыла, но сами нервюры прн этом получаются более длинными н тяжелыми„сложнее технологически осуществить стыки нервюр со стенками лонжеронов и обшивкой — требуется маяковка. Кроме того, обшивка в этом случае имеет меньшие значения критических напряжений О„„б из-за большей величины диагонали элемента обшивки между нервюрами и стрингерами прн одинаковом шаге нервюр (рнс.
3.4). Чаще нервюры располагают по нормали к оси жесткости крыла нли к одному нз лонжеронов. 3 3-2. СТРЕЛОВИДНЫЕ КРЫЛЬЯ С ПЕРЕЛОМОМ ОСЕЙ ЭЛЕМЕНТОВ ПРОДОЛЬНОГО НАБОРА 3.2.1. Однолоижеронные крылья. Силовая схема таких крыльев (см. рис. 3.1, а) состоит из лонжерона 1 — 8 — 5, задней стенки 2 — 6, силовых нервюр корневой части крыла-. бортовой 1 — 2, корневых 2 — 8 — 4 и 1 — 7, обшивки, подкрепленной стрингерами, и набора нормальных и усиленных нервюр.
Крыло стыкуется с фюзеляжем моментным узлом (точка 11 и шарнирным узлом (точка 2). Пояса бортовой нервюры в районе точки 1 связаны накладками 98 ~пвпаюншщи(щи РиС 36 Схемы нагруженнй: в — лонжерона 7 — 7 в фвзелнжной част», 6 — борте- вой нерввры 7 — 2, н — корневой нервврм 2 — У вЂ” Ф; а- нерввры ! — 7 Рис З.Ь. Коиструктивнан схема корневого треугольиика и иагруженне его элементов ' Работа (уравновееннанне1 силового юпангоута, нагруженного (,» н М (в анде пар снл л] от обенк консолей ноказана на рне. 2.5( н нанробно рассмнтрннается в гл 6 4(Ф 9'й 8 (рис. 3.5) с поясами лонжерона, чтобы бортовая нервюра могла воспринять при ходящтюся на нсе долю изги бающегО мо мента М~ х Мып~(. Поэтому в точке 1 связь бортовой нервюры с лонжероном моментная, а в точке 2 со стенкой — шарнирная, Стенка этой нервюры связана со стенкой лонжерона.
Корневая нервюра 2 — 8 — 4 считается шарнирно опертой в точках 2 и 8 (на стенке лонжерона и в узле 2 на задней стенке крыла). Конструктивно здесь стенка этой нервюры соединяется стыковым угольником или своим отогнутым краем со стенкой лонжерона и задней стенкой крыла. Нервюра 1 — 7 рассматривается как консольная балка, защемленная в узле 1, ее пояса накладками 8 (см. рис. 3.5) соединены с поясами лонжерона в точке 1. Со стороны концевой части крыла к его корневому сечению 2 — 8 — 4 подходят поперечная сила (», изгибающий момент М по лонжерону 1 — 5 и крутящий момент М.
в виде потока касательных усилий д„по замкнутому контуру, образованному обшивкой крыла и его задней стенкой (см. рнс. 3.5). Передача нагрузок ((», М и М„) силовыми элементами к о р н е в о й ч а с т и к р ы л а . Поп~р~чная са~а (» передается в узел 1 участком лонжерона 1 — 8, работающим иа сдвиг н изгиб (дополнительный изгиб М,7 лонжерона от силы (» показан на рнс. 3 5). Изгибающий момент М в точке 1 раскладывается на две составляющие М~ ~=Ма(пт и М~ ~ —— Мсозт. М~, (пара сил 3~ ~) передается иа фюзеляжную часть лонжерона (силовой шпангоут) 1 — 1 и уравновешивается (при симметричном нагруженни) таким же моментом с другой консоли.~ В этом случае участок лонжерона 1 — 1 работает на чистый изгиб (рис.