Файл: Самостоятельная работа студента 3 Дисциплина окла Тема 3 Крыло самолета Назначение крыла и требования к нему Профиль крыла.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.05.2024
Просмотров: 12
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ЯКУТСКОЕ АВИАЦИОННОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧИЛИЩЕ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ (КОЛЛЕДЖ) – ФИЛИАЛ ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ» (ЯАТУ ГА (колледж) – филиал ФГБОУ ВО СПбГУ ГА)
Самостоятельная работа студента №3
Дисциплина: «ОКЛА»
Тема 3.
3 Крыло самолета
3.1. Назначение крыла и требования к нему
3.2. Профиль крыла
3.3. Основные геометрические характеристики крыла в плане
3.4. Форма крыльев на виде спереди
3.6. Нагрузки, действующие на крыло
3.7. Силовые элементы крыльев самолетов
3.8. Механизация крыла
Выполнил: курсант гр. ТП-20 Николаев А.А.
Проверил: преподаватель: Байдуев А.Х.
Якутск 2020
Место для замечаний и оценки
СОДЕРЖАНИЕ
Ответы на вопросы – 3-14 стр.
Использованная литература – 15 стр.
ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ
1. Какие требования предъявляются к крыльям современных самолетов?
Ответ: Крыло — несущая поверхность самолета, которая служит для создания аэродинамической подъемной силы, необходимой для обеспечения полета и маневров самолета на всех режимах, предусмотренных ТТТ. Крыло принимает участие в обеспечении поперечной устойчивости и управляемости самолета и может быть использовано для крепления шасси, двигателей и размещения топлива и т. п.
2. Какие внешние формы имеют крылья самолетов в зависимости от скорости полета?
Ответ: Внешние формы крыла.Аэродинамические, массовые и в определенной степени технологические характеристики крыла зависят от его внешних форм и геометрических параметров. Внешние формы крыла определяются формой в плане, формой поперечного сечения и формой в виде спереди. Большое влияние на характеристики крыла оказывает удлинение и сужение.С уменьшением удлинения при полете на дозвуковых скоростях возрастает сопротивление самолета за счет индуктивного сопротивления где к — коэффициент, учитывающий влияние формы крыла в плане. Доля индуктивного сопротивления в общем балансе сопротивления уменьшается с ростом скорости из-за уменьшения потребных. Особенно сильно уменьшается доля индуктивного сопротивления на сверхзвуковых скоростях. Здесь основную часть сопротивления составляет волновое. Для уменьшения его величины применяют крылья малых удлинений. Масса конструкции снижается и с увеличением сужения, так как при этом также уменьшается изгибающий момент и увеличиваются хорды в корневых сечениях крыла. Увеличение сужения повышает и эффективность механизации, так как ее влияние распространяется на большую часть площади крыла.
3. Какие нагрузки действуют на крыло в полете и при посадке?
Ответ: Основными нагрузками, действующими на фюзеляж в полете. прн взлете самолета и его посадке, являются поверхностные силы. К этим силам прежде всего следует отнести силы, передаваемые фюзеляжу прикрепленными к нему другими частями самолета (крыльями, оперением, шасси, силовой установкой), а также аэродинамические силы, действующие иа внешнюю поверхность фюзеляжа. Фюзеляж нагружается также массовыми силами от грузов и агрегатов, расположенных внутри него, и собственным весом конструкции. Нагрузки, действующие на фюзеляж, могут быть симметричными или асимметричными относительно его вертикальной плоскости. Таким образом по сравнению с нормальными элеронами в этой схеме увеличение поперечного момента получается за счет увеличения подъемной силы одного-конца крыла вследствие открытия предкрылка. Ввиду того, что предкрылки не открываются одновременно, поперечная устойчивость крыла на больших углах атаки, однако, не улучшается. Кроме того, на малых углах атаки (на больших и средних скоростях полета) воздушные силы действуют на предкрылок в направлении, обратном полету, и, таким образом, дают дополнительную нагрузку на рукоятку. На больших же углах атаки (минимальная и посадочная скорости) предкрылки стремятся.
4. Что такое профиль крыла. Напишите относительные параметры крыла.
Ответ: профиль крыла – это, говоря официальным языком, одна из основных составляющих, формирующих летательный аппарат и самолет в частности, так как крыло все же его неотъемлемая часть. Совокупность некоторого количества профилей составляют целое крыло, причем по всему размаху крыла они могут быть разные. А от того, какие они будут, зависит назначение самолета и то, как он будет летать. Например, скоростной и высотный самолет всегда имеет тонкий профиль крыла с острой передней кромкой. Известные предствители этого класса – самолеты МИГ-25 и МИГ-31. В то же время большинство пассажирских лайнеров имеют профиль с большой относительной толщиной и закругленной передней кромкой. Типов профилей достаточно много, но форма их принципиально всегда каплевидна. Этакая сильно вытянутая горизонтальная капля. Однако капля эта обычно далека от совершенства, потому что кривизна верхней и нижней поверхностей у разных типов разная, как впрочем и толщина самого профиля. Классика – это когда низ близок к плоскости, а верх выпуклый по определенному закону. Это так
называемый несимметричный профиль, но есть и симметричные, когда верх и низ имеют одинаковую кривизну. Каждый образец математически рассчитывается согласно законам королевы авиационных наук аэродинамики. А потом продувается в аэродинамической трубе на различных режимах для иммитации полетных условий и сбора необходимых характеристик.
5. Какие конструктивные особенности имеют лонжеронные, кессонные и моноблочные крылья?
Ответ: Конструктивно лонжерон может быть выполнен монолитным или сборным. Сборный лонжерон имеет верхний и нижний пояс и стенку. В случае коробчатого сечения стенок две. Пояса соединяются со стенкой путём клёпки, болтовых соединений, точечной электросварки или склейки (для конструкции из КМ). Пояса работают на растяжение-сжатие от изгибающего момента. Они составляют большую часть площади сечения лонжерона. Кессонная конструкция — частный случай моноблочного крыла (изгибающий момент в котором в основном воспринимается стрингерами и обшивкой. Лонжероны в таких конструкциях либо совсем отсутствуют, либо имеют очень слабые пояса, сравнимые по сечению со стрингерами. Нервюры устанавливаются значительно чаще, чем в лонжеронном крыле). Изгибающий момент в ней воспринимается частью контура. Носок и хвостовая часть (или только хвостовая часть крыла) обычно не принимают участия в восприятии основных нагрузок, и их по технологическим и эксплуатационным соображениям делают съёмными — внутри часто размещаются трубопроводы, жгуты электропроводки, различные агрегаты и узлы. Кессонная конструкция крыла имеет внутренние объёмы, достаточные для размещения топлива
6. Какие преимущества имеют стреловидные и треугольные (в плане) крылья по сравнению с прямыми? Назовите их основные недостатки.
Ответ: Достоинства и недостатки линейного и нелинейного крыльев известны давно, однако только в начале 70-х годов предприняты попытки совместить их преимущества. Так было создано трапециевидное крыло с наплывом, являющееся комбинацией линейно работающего трапециевидного основного крыла с закругленной передней кромкой и нелинейно работающего стреловидного (или треугольного) крыла с малым удлинением и острой криволинейной передней кромкой с большим углом стреловидности. Таким образом, главной особенностью крыла с наплывом является одновременное наличие обоих типов обтекания, что позволяет увеличить коэффициент подъемной силы и критическое число Маха и уменьшить коэффициент индуктивного сопротивления при больших углах атаки в
диапазоне дозвуковых и околозвуковых скоростей, а также волновое и балансировочное сопротивления в диапазоне сверхзвуковых скоростей. Такой эффект возникает в результате использования малого сопротивления линейно работающего основного крыла при малых углах атаки с сохранением большой подъемной силы и малого сопротивления нелинейно работающего вспомогательного крыла (наплыва) при больших углах атаки. На основании комплексных исследований в гидродинамических каналах и в аэродинамических трубах установлено, что наиболее благоприятные характеристики имеет крыло с наплывом, обладающим углом стреловидности 70°.
7. Как осуществляются стыковые соединения лонжеронных, кессонных и моноблочных крыльев?
Ответ: Лонжеронное свободнонесущее крыло соединяется с фюзеляжем или центропланом по лонжеронам, на которых устанавливают моментные узлы, передающие усилия от изгибающего момента и поперечной силы, и по продольным стенкам, на которых устанавливают шарнирные узлы, передающие только усилия от поперечной силы. Крутящий момент передается в виде пары сил qМкр, возникающих в двух узлах лонжеронного крыла.
Кессонное крыло соединяется с центропланом с помощью моментных узлов на лонжеронах и контурного узла, так как изгибающий момент воспринимают и пояса лонжеронов и обшивка, подкрепленная стрингерами. Поперечная сила и крутящий момент передаются так же, как и в лонжеронном крыле.
Моноблочное крыло соединяется с центропланом контурным стыковым соединением, для передачи изгибающего момента и шарнирными узлами на продольных стенках для передачи поперечной силы и крутящего момента. Соединение крыла с фюзеляжем осуществляется двумя способами:
1. отъемная часть крыла (ОЧК) крепится непосредственно к рамным силовым шпангоутам фюзеляжа (Рис. 22, а), через которые происходит уравновешивание изгибающих моментов от правой и левой консолей крыла. Масса конструкции получается значительной, но внутренние объемы фюзеляжа свободны;
2. центральную часть крыла (центроплан) в виде балки (лонжеронное крыло) или отсека (кессонное и моноблочное крыло) пропускают через фюзеляж (Рис. 22, б). Масса конструкции получается меньшей по сравнению с предыдущим вариантом, но часть внутреннего объема фюзеляжа занята центропланом.
8. Каковы особенности конструкции лонжеронов, продольных стенок, нервюр, носков и хвостиков крыла, обшивки крыла?
Ответ: Лонжерон – продольная балка, полки которой работают на растяжение и сжатие от изгиба крыла, а стенки – на сдвиг от поперечной силы и крутящего момента.
Стрингеры – продольные элементы крыла, связанные с обшивкой и нервюрами; предназначены для восприятия осевых усилий растяжения и сжатия при изгибе крыла. Они воспринимают также и местные аэродинамические нагрузки, подкрепляют обшивку, повышая ее жесткость. В зависимости от назначения и расположения стрингеры бывают местного усиления, силовые, лобовые и концевые. В конструкциях современных самолетов устанавливаются стрингеры из прессованных и гнутых профилей с шагом 150…400 мм.
Нервюры – поперечные элементы каркаса крыла, предназначены для восприятия аэродинамической нагрузки с обшивки и стрингеров, передачи ее на лонжероны и придания заданной формы сечениям крыла. Классификация существующих нервюр по конструктивным, силовым и технологическим признакам. Наибольшее распространение для тонких и средних крыльев получили нервюры балочной конструкции, так как они легче ферменных и проще в производстве. Для облегчения нервюр в их стенках делаются отверстия, края которых отбортовываются для увеличения жесткости конструкции. В местах крепления к крылу каких-либо агрегатов (двигателя, шасси и др.) нервюры усилены в конструктивном отношении и состоят из полок, стенки и подкрепляющих стоек. Расстояние между нервюрами в крыле зависит от конструктивно-силовой схемы и составляет обычно 150…500 мм.
9. Поясните функции и назовите современные средства механизации крыла.
Ответ: Механиза́ция крыла́ — совокупность устройств на крыле летательного аппарата, предназначенных для регулирования его несущих свойств. Механизация включает в себя закрылки, предкрылки, интерцепторы, спойлеры, флапероны, активные системы управления пограничным слоем и так далее.
10. По какому принципу определяются КСС крыльев? Сделайте эскизы крыльев с разной КСС, проанализируйте их достоинства и недостатки.
