Учебник Житомирский (553622), страница 38
Текст из файла (страница 38)
5.8, 5.9 и 5 10) поперечные силы ('~ и пара сил от М. передаются с лонжеронов консолей на задние узлы крепления стабилизатора (его ось вращения), а через передРис. 5 12. Различные схемы установки и управления переставным стабилизато ром н конструкция винтовых подъемни- ков Рис. о 13. Конструкция киля и узлов его крепления к фюзеляжу «На опоры шлкц-шарнира 4 (рис б.!2,и). 1бт ний узел, связанный с винтовым подъемником,— на узлы крепления подъемника*. Отсюда — необходимость в мощных опора~ длЯ подъемника (на усиленных шпангоутах и поперечных балках в фюзеляже или на стыке переднего лонжерона киля 2 и усиленной нервюры 1 (см. рис. 5.12) ) Изгибающий момент от консолей стабилизатора самоуравновешивается на его центроплане, а при несимметричном нагруженин ГΠ— нагрузит изгибом киль через те же узлы крепления стабилизатора к килю, $ 54.
КОнСтРУКЦЙЯ ВеРтиКАдьнОГО ОпеРениЯ 5.4.1, Конструкция стреловидного ВО обычного и Т-образного оперения представлена на рис. 5.10, г и 5.13, а. ВО состоит из киля и РН. На рис. 5.10, г представлен киль стреловидный двухлонжеронной конструкции. Он состоит из лонжеронов 22 и 28, бортовой 35, торцевой 26, силовых 25 и обычных 29 нервюр, двух панелей 34, съемного носка 23, концевого обтекателя 2?. На рис. 5.13, а соответственно обозначены: лонжероны 3 н 7, бортовая нервюра 8, корневая нервюра 1, обычные нервюры 2, панели 5. Конструкция силовых элементов обоих килей типовая, однако из-за дополнительных нагрузок на киль Т-образнога оперения от ГО все его силовые элементы усилены (увеличены сечения поясов лонжеронов, стенки усилены накладками и стойками по всей длине лонжеронов и др.).
В корневой части лонжеронов на болтах установлены штампованные из стали стыковые узлы 21 (см. рис. 5 10, г) для крепления киля к фюзеляжу. В верхних частях лонжеронов на болта~ установлены: на переднем лонжероне киля — штампованные из стали фитинги-проушины 15 (см. рис. 5.10, в, г) для крепления качалки с рычаг м упр влеиия стабилизатором 14 в передние узлы крепления стабилизатора; о на заднем лонжероне — фитинги-проушины 16 для задних узлов крепления стабилизатора.
Усиленные бортовая и торцевая нервюры имеют пояса таврового сечения, стенки, подкрепленные стойками. Особенности иагружения и работы бортовой нервюры и стреловидном лонжеронном оперении такие же, как и в крыле такой же КСС (см. $ 3.2). Силовые нервюры в хвостовой части усилены накладками и имеют специальные фитннги (сечение Б — Б на рис 5.10, г)„которыми через пояса заднего лонжерона 28 прикреплены к нервюре кронштейны 33 навески РН. Аналогично сделаны узлы навески РН и на киле (рис.
5.13, и). Панели 34 киля (см. рис. 5.10, г) к силовым нервюрам крепятся через компенсаторы (см. поз. 5, рис. 2.26, и, ю). В носке киля (сечение — В, см. рис. 5.10,г) между внешней обшивкой и гофром 24, мембранами 38 и стенкой 39 образованы изолированные полости А и Б для лучшего распределения горячего воздуха противообледенительной системы. Выход горячего воздуха через жалюзи в концевом обтекателе 27.
Аналогично выполнен обогрев передней кромки киля, представленного на рнс. 5.13, а. Конструкция РН (см. рис. 5.10, г и 5.13, а) — типовая для рулей. Они имеют осевую и весовую компенсацию в виде распределенного груза вдоль носка руля, как это сделано, например, на РН ВО (см. рис. 5.10, г позиция 32). В нижней части этого РН лонжерон двутаврового сечения усилен трубой, на конце которой закреплена опорная вилка 41 с фланцем 42. РН, связанный с опорным фланцем 42 вилки 41 (вид 11), устанавливается на опорные кронштейны 40 навески РН. Через вилку 41 осуществляется управление РН. На рис. 5.10, д показан еще один из вариантов узла управления РН с рычагом 37, к которому подходят тяги управления.
5-4-2. Варианты конструктивного выполнения узлов крепления килей к фюзеляжу показаны на рнс. 5.13. Наиболее простой вид этих узлов, состоящих из кронштейнов с проушинами на поясах лонжеронов двухлонжеронного киля и ответных крон штейнов с проушина ми на шпа нгоутах фюзеляжа, приведен на рис. 5.13, б. Здесь: на виде 1 и сечении Б — Б показан узел на верхней части силового шпангоута 11 и заднем лонжероне киля?: 8 — фитинг с проушиной на лонжероне?; 9 — болт; 10 — фитинг с проушиной на шпангоуте 11. На рис.
5.13„в показаны достаточно распространенные (тнповые) узлы крепления киля к лонжеронам. Узлы состоят из стыковых фитингов с проушинами, связывающих пояса лонжеронов 3 «7) с поясами бортовой нервюры 8, и угольников 12, связывающих, в свою очередь, стенки бортовой нерв юры со стенка ми лонжеронов. На рис. 5.13, г, д показан еще один тип стыковых узлов киля по переднему 3 и заднему 7 лонжеронам Здесь: 8 и 13 — пояса, а 14 — стенки лонжеронов; 19 — стыковые фитинги с гнездами под стыковые болты 17 по поясам и стенкам лонжеронов и шпангоутов 18; 20 — накладки; Б — пояс корневой нервюры; 16 — крышка смотрового лючка. 5.4.3.
Конструкция и форма (при виде сбоку) килей маневренных скоростных самолетов, имеющих стреловидную форму, показана на рис. 5.14 Она определяется теми же КСС, которые характерны для стреловидных крыльев, и состоит из тех же силовых элементов, которые присущи конкретной КСС. Назначение, нагружение, работа нод нагрузкой и конструкция таких элементов такие же, как и в крыле, н определяются опять-таки КСС ло На рис. 5.14, а показаны конструкция и форма (при виде сбоку) вухл нжеронного стреловидного киля с РН.
КСС такого киля, получившая д довольно широкое распространение, включает лонжероны 3 и 4, стенку 6, борто- 168 вую 7, корневую 2 и силовые 5 нервюры. Киль крепится к вертикально расположенным силОВим шпангоутам фюзеляжа. Так как к Ф узлам крепления киля лонжероны подходят под большим углом, то бортовая нервюра, воспринимающая большую часть изгибающего момента от лонжерона, делается очень мощной, как правило, с глухой стенкой, подкрепленной стойками, а ее пояса накладками 1 свЯзываются с пояса ми лонжеронов и моментными узлами.
О Распространение в конструкции килей 7 сверхзвуковых самолетов получили КСС с одной или несколькими подкосиыми балками (по типу стреловидных крыльев с подкосной балкой), по которым нагрузки киля кратчайшим путем передаются на узлы крепления на шпангоутах фюзеляжа.
Такие схемы, дающие выигрыш в массе киля, целесообразны для разнесенного ВО. Для таких схем ВО, имеющих небольшую высоту (короткие лон- $$~~ 5 ]4 1~( (' р~д(~еидв~, цО жероны), может оказатьсЯ целесообразной и многолонжероиная КСС (рис.
5.14, 6). 5.4-4. Особенности конструкции некоторых схем ВО, вызванные необходимостью пропустить воздухозаборник большого поперечного сечения между килем и фюзеляжем, показаны на рис. 5,15. На рис. 5.15, а двигатель в гондоле расположен между килем и фюзеляжем. Короткий без искривлений воздухозаборник сводит до минимума потери напора на входе в двигатель. Киль — многолонжеронной КСС.
Узлами на каждом из своих лонжеронов он связан со шпангоутами гондолы двигателя и через них— с усиленными шпангоутами фюзеляжа, За счет этого киль получается более коротким, изгибающие моменты в его корневом сечении меньше, узлы крепления легче. С силовыми шпангоутами связаны и лонжероны стабилизатора, состоящего из центроплана и двух консолей. На рис. 5.!5, а показаны силовые элементы оперения и фюзеляжа и силовая завязка между ними Рнс $ЛЬ. Конструкция оперенна с двнгахелем„расположеимим в хвостовой части фюзеляжа и~н над хвостовой наетью фезеляжэ 169 4 ° 1 На рис. 5.15, б двигатель расположен в хвостовой части фюзеляжа, и сильно изогнутый длинный воздухозаборник к нему дает большие потери напора на входе в двигатель.
Шпангоуты хвостовой части фюзеляжа сильно развиты в верхней части, чтобы разместить воздухозаборник. Киль с сильно развитым под лобовую часть воздухозаборника форкилем двухлонжеронной КСС крепится к двум усиленным шпангоутам по лонжеронам и стыковыми угольниками — по панелям к боковинам фюзеляжа И в этом случае размеры киля, действуюц1не изгибающие моменты в ием и масса узлов крепления получается меньше, На рис. 5.15 показаны силовые элементы стабилизатора, киля и хвостовой части фюзеляжа и силовая завязка между ними. $ $.а. КОНСТРУКЦИЯ ЦЕЛ ЬНОПОВОРОТНОГО ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ОНИ КНИя 5.5.1. Схемы ЦЙГО. Конструктивно-силовые схемы 1ХПГО во многом определяются схемами размешения подшипников оси врашеиия ГО, через которую нагрузки от него передаются на силовые шпангоуты фюзеляжа. На рис.
5.16, а и 8 показано размещение подшипников 1 оси ГО иа силовых Ф д Рнс. о 1б. Обшнй вид, конструкция, нагруженне н работа под нагрузкой ЦПГО, вмноанепного но схеме вала шпангоутах фюзеляжа, а сама ось ГО в этом случае болтами неподвижно связана с конструкцией стабилизатора. Эта схема получила название схемы вала. На рис. 5.17, а показано размещение подшипников 4 и 75 и ЦПГО, а сама ось 77 неподвижно закреплена через балку 12 на силовых 1цпаигоутах 1О фюзеляжа.
Эта схема получила название схемы оси. Рычаг управления Г! ГО в схеме вала расположен, как правило между подшипниками 7 (см. рис. 5.16), а в схеме оси такой рычаг Г6 расположен на усиленной бортовой иервюре Г9 ~см. рнс. 5.17). В схеме вала все виды нагрузок от ЦПГО в виде перерезывающей силы 1,1, изгибающего и крутящего моментов М и М, передаются на фюзеляж одним только валом ГО (см. рис. 5.16).
При этом (~ и М передаются на Опоры вала на шпангоутах в виде реакции И~ и %~ (вал от действия 9 и М работает на срез и изгиб), а М„уравновешивается моментом на рычаге управления П (см. рис. 5.16, в), соединенным с силовым приводом. От действия М„вал работает на кручение, поэтому он выполняется в виде трубы.
Для уменьшения массы и увеличения жесткости вала труба должна быть как можно большего диаметра. Для лучшей работы на изгиб на участке стабилизатора лучше иметь двухпоясную балку. Однако„чтобы не делать сложного технологического перехода от трубы к балке, в конструкции многих стабилизаторов труба продолжается и на участок поворотного стабилизатора (см.