Учебник Житомирский (553622), страница 23
Текст из файла (страница 23)
Нервюра 1 — 2 представляет собой многоопорную статически неопределимую балку. Однако приближенно можно считать, что под действием К М1 ~ нервюра 1 — 2 будет стремиться пОвернуться ОтнОсительно ЦЖ„а удерживать ее От пОвОрота будут крайние опоры на которых возникнет реактивный момент М' Ф= ХМ'- ° где Ф е — реакции в узлах 1 и 2, а 8 — расстояние между ними (см. рис. 3.10, б).
Крутящий момент М„подходит к корневой нервюре 2 — 8 — 4 в виде потока касательных усилий по ее контуру д,, Можно считать по аналогии с нервюрой 1 — 2, что М, воспринимается на опорах этой нервюры моментом Р„В, где Р. — реакции опор в точках 2 и 8 на М„. На рис. 3.10, а показано трехланжеронное стреловидное крыло истребителя с расположением нервюр перпендикулярно среднему лонжерону, положение которого почти совпадает с положением оси жесткости крыла. В этом крыле 4 до минимума сведено число элементов, не участвующих в восприятии изгибающего момента (число нервюр).
Это выгодно в весовом отношении и позволяет получить более жесткое крыло с повышенной живучестью. Лонжероны 1 момент- ными узлами в виде гребенок 8 соединены с узлами на силовых шпангоутах фюзеляжа 2. На усиленных нервюрах закреплены узлы навески закрылков, элеронов, интерцепторов, а также пилоны подвески вооружения.
3.2.4. Кессоиные крылья (см. рис. 3.2, а) имеют центроплан. Они крепятся обычно к силовым шпангоутам фюзеляжа 1 — 1 и 2 — 2 по лонжеронам центро- плана, Однако центроплан может быть встроен в фюзеляж так, что его панели и стенки соединяются с боковинами фюзеляжа (шпангоутами) фиттингами и накладками. ОЧК крепятся к центроплану по контуру кессона и по поясам лонжеронов. На рис. 3.2, а показана схема кессьчного крыла с лонжеронами 1 — Б и 2 — 6, бортовой 1 — 2 и корневой 2 — 8 — 4 нервюрами, верхними и нижними панелями. Кессон по контуру крепится к центроплану у борта фюзеляжа.
Как и у лрнжеронных стреловидных крыльев, нормальные напряжения а в панелях кессона распределены неравномерно (рис. 3.2, а). Значения о у заднего лонжерона больше, чем у переднего, и чем больше угол стреловидностн у, тем больше разница и напряжениях о. Поэтому в корневой части крыла в панели ставят более толстую обшивку вблизи заднего лонжерона и подкрепляют ее там более мощными стрингерами, Диаметры болтовых соединений панелей при постоянном шаге болтов убывают от заднего лонжерона к переднему. Неравномерность распределения о в панелях приводит к появлению осевых распределенных сил д„неравномерных по величине в зависимости от ширины панели.
На рис. 3.11, а показано разложение сил д, иа силы д ~ р по бортовой нервюре 1 — 2 и силы, перпендикулярные нервюре, д,ф, Неравномерность этих сил показана на эпюре рис. 3,11, б и на рис. 3,11, в, Из рис. 3.11, в следует, что бортовая нервюра 1 — 2 работает, в основном, на сдвиг.
Изгиб ее вызывается неравномерностью д,~ т и невелик Поэтому иервюру 1 — 2 можно было бы делать со слабыми поясами, если бы не надо было стыковать панели ОЧК с центропланом. ф МИT Ф Р . З.1О. .10. Конструкции миоголонжероииого стреловидного крыла (а» и нэгруженне его бортовой нервюры 1 — 3 1'б) 1О~ Рис. 3 11. Схема нагружеиин н работа элементов корневой части кессонного стреловидного крыла 103 Крутящий момент Мк передается двояким путем: как н для лонжеронных крыльев, изгибом корневой нервюры 2 — 8 (рнс. 3.11, г) и сдвигом корневого треугольника 1 — 2 — 8 (рис 3.11, д».
При этом М„распределяется пропорционально жесткостям на кручение нервюры 2 — 8 н корневого треугольника 1 — 2 — 8. Сама корневая нервюра 2 — 8 при этом работает на сдвиг (рис. 3.11, е). Уравновешивание потоков д» з и дз ~ (см. Рис. 3.11, д) происходит за счет потока д»», развиваемого бортовой нервюрой 1 — 2 и усилиями от фюзеляжной части панелей д',ф Анализ работы корневой нервюры показывает, что при определенном соотношении жесткостей нервюры 2 — 8 и панели 1 — 2 — 8 суммарная распределенная нагрузка д„и д'з»= — д» з (от панели 1 — 2 — 8 на нервюру 2 — 8,» может оказаться равной нулю.
В этом случае (или в случаях, близких к этому, когда д.— д'» з мало» можно обойтись без неовюри 2 — 8. Так как корневой треугольник 1 — 2 — 8 в кессонных крыльях (в отличие от лонжеронных» работает на сдвиг (рис. 3.11, е), то крутящий момент, передающийся сдвигом стенок лонжеронов, воспринимается на опорах 1 и 2, загружая прн этом панель 1— 2 — 8 по стороне 8 — 1 потоком д„=дз ~. Уравновешивание панели 1 — 2 — 8, работающей на сдвиг, показано на рис. 3.11, е, ж Здесь д'~ уравновешивающий поток от нервюры 1 — 2, а д"~ — усилия от фюзеляжной части панелей крыла.
Поперечная сила (~ вдали от корневого сечения (Е > 1» з» распределяется между лонжеронами пропорционально их жесткостям на изгиб. Но при подходе к корневому сеченню (Я<. 1» з) поперечная сила перераспределяется, догружая стенку заднего и разгружая стенку переднего лонжеронов. Догрузка ЛЯ при т = 50...60 ' может достигать 50 ®~ от Я прн ~ =О. Так например, толщина стенки в корневом сечении у заднего лонжерона самолета Ту-114 равна 12 мм, а у переднего — 6 мм. Сила Я» передается на опору 2, а сила (~з передается двояким путем: часть ®=Яз» будет передаваться сдвигом нервюры 2 — 8 на узел 2, а часть ®=Яз ~ будет передаваться сдвигом стенки персднего лонжерона на узел 1. Исходя из закона парностн, потоки д'з ~ и д'з» силы (~„=д'з ~ Н=Оз ~ и ф,=~у'з-»Н=(~з — ~ в точке 8 панели 1 — 2 — 8 должны быть равны (см.
Рнс 3.11, е). Тогда Я~,=Я„=~з/2 или, что то же, (~з- » = (~з ~ = 9з/2 Здесь (~„߄— соответственно поперечные силы, действующие на стенку лонжерона и нервюры Уравновешивание панели 1 — 2 — 8 в случае передачи силы (Ь аналогична уравновешиванию ее при передаче крутящего момента (потоки д'~ ~ н д'ф). Суммарные напряжения вкорневой части крыла определяются алгебраическим суммированием напряжений от действия Я, М и М,.
Общий недостаток рассмотренной схемы крыла в том, что в ней не представляется возможным рационально с точки зрения массы использовать передний лонжерон и переднюю часть кессона, как, скажем, это возможно в однолонжеронном крыле, где рациональнее используется строительная высота На рис 3.12 показано стреловидное кессонное крыло дальнего магистрального пассажирского самолета с тремя лонжеронами (1, 8, 4, рис. 3 12, б» в корневой н средней частях крыла и двумя лонжеронами 1, 4 — к концу крыла. Состоит оно из центроплана и двух ОЧК. Большинство нервюр состоит нз носовых, средних и хвостовых частей. Шаг нервюр 400...500 мм.
Нервюры центро- плана установлены по направлению полета, а в ОЧК вЂ” перпендикулярно заднему лонжерону. В центроплаие и в каждой ОЧК лонжеронами и верхними и нижними фрезерованиыми монолитными панелями с Ребрами (стрингерами) образованы кессаны, заполняемые топливом.
Герметичными средними частями нервюр кессоны делятся на отдельные полностью герметичные баки-отсеки. Для защиты от корррозии, возникающей от конденсата в топливе во внутренней полости топливных баков, вся нижняя поверхность кессонов покрыта сплошным ю~ Рис 3 12 Конструкция кессонного стреловидного крыла н стыкового соединения цеитропдвна с ОЧК слоем герметика Съемные панели для осмотра и ремонта внутренней полости топливных баков герметизируются рифленой резиновой лентой и резиновыми кольцами под головками болтов Носовая часть крыла (впереди переднего лонжерона» съемная и снабжена противообледенительным устройством.
В ней Размещены горловины заправки топливом, посадочно-рулежные фары. За задним лонжероном в хвостовой час~и крыла расположены закрылки, интерцепторы, элероны, отсеки крепления стойки основной опоры В законцовке крыла — труба аварийного слива топлива.
Для обслуживания агрегатов систем самолета в крыле находятся большое число люков с быстросъемными крышками, съемные панели. Кессоны центроплана и ОЧК (рис 3.12, 6, в) соединяются специальными стыковыми профилями разъема 2 по верхней панели кессона (сечение по месту 1) стыковыми лентами 6 — по нижней панели (сечеиие по месту 11) в плоскости разъема и уголками по стенкам лонжерона (сечение 105 по месту 111) КСС центроплана показана на рис. 3 12, б. В снловой схеме этого крыла в корневой его части нет корневой нервюры, что подтверждает сделанный выше вывод о возможности обходиться без корневой нервюры в стреловндном кессоном крыле. Панели крыла работают на сдвиг от М„. М„уравновешнвается на бортовой нервюре парой снл в узлах креллення центроплана к силовым шпангоутам фюзеляжа (см. точки 1 н 2 на рис.
3.2, ц на крайннх лонжеронах). На рис. 3.12, г показана средняя часть кессонного крыла другого пассажнрского самолета, состоящего нз центроплана, двух средних частей н двух консолей. Кессон образован двумя лонжеронами, нервюрами н панелямн. К нему крепятся съемные носовые и хвостовые части крыла, два закрылка, двигатели, основные опоры и обтекателн стоек основных опор в убранном положении. Стенки лонжеронов, нервюр н нижние панели, образующие отсеки топливных баков, облицованы стеклопластиком. Съемные панелн обеспечивают доступ к бакам.
Лонжероны: передннй нз дюралюмнна, задний — нз сплава В95, толщина стенок в корневой части у переднего лонжерона 6 мм, у заднего — 12 мм, что, как уже отмечалось, связано с неравномерностью нагруження и работы крыла такой КСС. Панели из обшивки, подкрепленной стрингерами закрытого профиля Пр~доль~ые стыкн обшнвкн выполнены на стрннгерах двутаврового сечення, поперечные стыки — при помощи лент. Стыковка с центропланом н консолями прн помощи профилей разъема (см. рнс. 3.12, и), к которым крепятся панели.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
