Учебник Житомирский (553622), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Аэродинамическая нагрузка распределяется в соответствии с результатами продувок нли рекомендациями «Норм прочности». Приближенно нагрузка распределяется по размаху пропорционально хордам, а по хорде для ГО, состоящего нз стабилизатора н РВ, так„как это показано на рис. 5.5 117, 21], н для ЦПГО при М~ 1 — равномерно.
Распределенная нагрузка по размаху стабилизатора д =У'~Ь /5, а руля высоты д =У' ~Ь /5„8. Величину расчетной уравновешивающей нагрузки У'„= У'„~~ можно определить, используя условие равновесия М,6 „= М, (см. рнс. 5.4) . Тогда У'„„= =Ми,о/Е „= и,'д5 Ь„/Х. „„где М,~ „о и и'„— момент н коэффициент момента относительно оси Е для расчетного случая без ГО; Ьд — средняя аэродинамическая хорда. Величина расчетной маневренной нагрузки авиа» = Умен~* (Зту величину определяют при расчете оперения на прочность для двух случаев по формулам, рекомендуемым «Нормами прочности».
Там же указываются необходимые отклонения руля.) Величину У'„„можно определить ло угловому Рнс. 5.5. Распределение щедушной нагрузкп вдоль хорды: о — М«" 1; 6 — М.:~ ! ускорению е: У' = ь1,/1- „, где 1, — момент инерции самолета относительно оси У, Величину расчетной нагрузки при полете в неспокойном воздухе У3= УД можно определить 1211 из выражения Д= )'„~+ )'б, где )'„, — уравновешивающая нагрузка на ГО в горизонтальном полете со скоростью Р; Ув — приращение нагрузки на ГО от порывов ветра. Значение )'б может быть определено из выражения )'6=0,04е„„ф',„В'5 го., Я"= 10...20 и/с; с„го — пРоизводнаЯ с„по УглУ атаки а длЯ ГО 1211.
5.2,2. Нагрузки ВО определяются аналогично нагрузкам ГО. Здесь для самолетов с несколькими двигателями могут быть особые случаи нагружения, например, при остановке двигателей по одну сторону от плоскости симметрии самолета. Возникающий момент М„относительно оси 1' из-за остановки двигателей парируется, в основном, ВО, на котором должна возникнуть сила ~'во=®~Ф во 5.2.3.
Расчетные нагрузки на рули и элероны рассматривались выше. В соответствии с подразд. 4.4.5 расчетная нагрузка на РВ УЦ =К~5~в~у, а распределенная по размаху аэродинамическая нагрузка д „= У~,' Ь „„~5 где К вЂ” коэффициент пропорциональности. Аналогично для РН: Р„= К~5 „д; д „= Р Ь „~5 „. Эта нагрузка по хордам рулей распределяется по закону трапеции. $.2.4.
Работа частей оперения под нагрузкой. Стабилизатор, состоящий из двух половин, и киль (см. рис. 5.1, а, 81 представляют собой консольные балки, а неразъемиый стабилизатор — двухопорную балку с консолями (см. рис. 5 1, 6). Онн нагружены распределенной аэродинамической нагрузкой и сосредоточенными силами в узлах навески рулей. От этой нагрузки в силовых элементах стабилизатора и киля возникают перерезывающая сила 1",1, изгибающий М и крутящий М„моменты. По КСС стабилизатор и киль можно классифицировать так же, как и крылья, они имеют те же силовые элементы, что и крыло, и эти элементы выполняют те же задачи„что и силовые элементы крыла. Поэтому нагружение силовых элементов стабилизатора и киля и нх работа под нагрузкой при передаче сил на опоры (узлы крепления) аналогичны нагружению и работе под нагрузкой силовых элементов крыла.
У 5.З. КОНСтЮКцИя ГО1 ИЗОНтЛЛЬноГо ОПЕ ЕНИЯ 5.3.1. Конструкция и компоновка ГО с разъемным установленным на фюзеляже стабилизатором. На рис. 5.6, а показана достаточно типичная компоновка и конструкция такого оперении, состоящего нз разъемного (из двух половин) ГО и ВО, установленных на хвостовой части фюзеляжа. ГО— трапециевидной формы в плане с двухлонжеронным стабилизатором 1 и одиолонжеронным РВ 2 с триммером 8 в корневой части руля. Конструкция этого стабилизатора аналогична конструкции двухлонжеронного крыла. В месте 11 узла навески РВ для восприятия сосредоточенной нагрузки от руля (реакций Й~ и Й,) в стабилизаторе стоит усиленная нервюра с мощными поясами 15 и глухой стенкой 17, подкрепленной стойками.
Воспринимаемую нагрузку эта иервюра передает на стенки лонжеронов 5 и обшивку 7 стабилизатора (рис. 5,6, 6), работая на сдвиг и изгиб в своей плоскости. Стенки лонжеронов, работая на сдвиг от перерезывающей силы ф передадут ее на узлы крепления стабилизатора 8, которые могут быть либо на его центропланной части, встроенной в конструкцию хвостовой части фюзеляжа (сеч. А — А рис. 5.6, а), либо на усиленных шпангоутах 12 фюзеляжа (рис. 5.6, 6), если стабилизатор без центроплаиа.
С узлами 8 стенка соединяется с помощью фитингов 11 и накладок 10. Обшивка стабилизатора, работая на сдвиг от кручения (при изгибе нервюр)„передает М„на усиленную корневую нервюру стабилиза- 158 Ряс 56 Конструкция ГО н узлов егю креплення к фюзеляжу. Узел подвески руля высоты тора 9, где М, трансформируется в пару снл на узлах крепления стабилизатора.
Изгибающий момент от стабилизатора в виде пары сил передается поясами лонжеронов 18 на узлы его крепления 8 н самоуравновешивается на лонжеронах центропланной части стабилизатора или и других КСС стабилизатора — на усиленных шпангоутах фюзеляжа (см. рис. 5.6, 6, где показан еще один тип стыкового узла лонжерона стабилизатора с усиленным шпангоутом 12 фюзеляжа). На рис. 5.6, и показан узел 11 навескн РВ 2, состоящий из кронштейна 21 на лонжероне РВ, связанного болтом с серьгой 20 кронштейна И, закрепленного болтами на поясах 18 заднего лонжерона стабилизатора 1.
На виде 11 показаны сечение пояса лонжерона стабилизатора 18 со стенкой 5, пояса нервюры 1$ и ее стенки 17, а также уголки 16 и накладки 18, соединяющие пояса и стенки нервюры с поясом и стенкой лонжерона. Сечение 1 †.Г сделано через кронштейн на РВ 21 по оси вращения РВ, проходящей через болт 24, втулки 22 и сферический подшипник 28 в серьге 20 кронштейна узла навески РВ 14 иа стабилизаторе. Узел навески триммера 8 аналогичен показанному на рис.
4.14, б. На рис. 5.6, д показано управление триммером РВ от электромеханизма (ЗМУ) 30, расположенного в хвостовой части стабилизатора, через качалку 29, тяги и качалки 26 н 28 в РВ, рычаг 27 на триммере 8 Конструкция триммера не отличается от описанной выше (см.
подразд. 4.4.4). 159 5.3.2. Конструкция и компоновка ГО с неразъемным стабилизатором прямоугольной формы в плане, неподвижно установленным на фюзеляже, показана 7 на рис. 5.7. Схема такого оперения с разнесенным ВО уже рассматривалась выше. По КСС ГО представляет собой трехлонжерОнный стабилизатор с МОщ" ными панелями 3, подкрепленными часто распОложенными стриигерами и М г нервюрами 4 (рис. 57,б) Такая же КСС и у ВО (рис. 5.7, а). Она совместФ~ но с усиленной лонжеронами хвостовой частью фюзеляжа обеспечиВает Высо" кую живучесть оперению.
На заднем лонжероне стабилизатора установлены узлы навески РВ, состоящего из 5 двух частей. На каждой из ннх установ- лен триммер Крепится стабилизатор к гс 4 двум усиленным шпангоутам 1 на хвостовой части фюзеляжа. Узлы креплеиия по кОнструкции такого же типа, как и узлы крепления центроплана крыла к фюзеляжу (см. рис.
2.63) — шарнирные. ~Ф-М Через эти узлы передаются на шпанго- 5 уты 1 с лОнжерОИОВ Б стабилизатора только перерезывающая сила (~ (изгибаюший момент М от обеих половин оперения самоуравновешивается в пояд' сах лонжеронов стабилизатора). Кру- тящий момент от стабилизатора в виде Рис 5 7 КонстРукция оперении самолета А-10 пар Сил ПЕредаЕтся иа боковины усиленных шпангоутов. Особенностью передачи сил от стабилизатора на фюзеляж является то, что лонжеронов в стабилизаторе три„а узлов крепления к усиленным шпангоутам — два. Это приводит к тому, что (~ и М„передаются крайними лонжеронами. Конструктивно поэтому можно было бы средний лонжерон делать без стенки. Однако для повышения жесткости конструкции и боевой живучести стенку в среднем лонжероне оставили.
Оставили еще и потому, что силовые элементы стабилизатора имеют дополнительную связь с силовыми элементами фюзеляжа в виде угольников 2, которыми мощные снловые панели стабилизатора пристыковываются к боковинам фюзеляжа. Последнее также способствует повышению жесткости и боевой живучести хвостового оперения самолета.