Файл: Конструкция летательных аппаратов учебник..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 162

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

77

ла и изгибающий момент. Следовательно, конструктивно кор­ невая нервюра должна быть выполнена в виде двухпоясной бал­ ки. Иногда устанавливается дополнительная усиленная нервюра 15, защемленная в узле 1. В этом случае часть крутящего мо­ мента по замкнутому контуру носка доходит до нервюры 1—5 и раскладывается на два сосредоточенных момента в бортовой нервюре 12 и в фюзеляжном участке лонжерона 1—/.

63. Поперечная сила от корневого сечения передается в узел / участком лонжерона 13. При этом лонжерон дополнительно нагружается изгибающим моментом.

64. Изгибающий момент лонжерона М в точке 1 раскладыва­ ется на две составляющие (см. фиг. 4.3): /Иб == М cos у и

М н — М siny.

Момент Л46 передается на фюзеляжный участок лонжерона / —1 и уравновешивается (при симметричном нагружении крыла) таким же моментом, подходящим к нему с другой консоли крыла (фиг. 4.4). При этом фюзеляжный участок лонжерона работает на чистый изгиб.

Момент Мп воспринимается бортовой нервюрой 1—2 и пере­ дается ею в виде пары сил Р н на узлы 1 и 2 крепления крыла к фюзеляжу (фиг. 4.5). При этом бортовая нервюра работает на поперечный изгиб. Бортовая нервюра является одним из наибо­ лее нагруженных элементов рассматриваемого крыла: при боль­ ших углах у максимальный изгибающий момент нервюры по ве­ личине близок к максимальному моменту лонжерона, а ее попе­ речная сила может быть даже больше поперечной силы лонжеро­ на. Поэтому бортовая нервюра должна иметь толстую стенку и мощные пояса, причем последние, как правило, имеют сечения, пропорциональные эпюре М, и обязательно должны быть связа­ ны с поясами лонжерона для передачи момента Л4Н. Конструктив­ но бортовая нервюра может принадлежать и крылу (фиг. 4.6,0)

ифюзеляжу (фиг. 4.6,6).

65.Опорные реакции однолонжеронного крыла в узлах его крепления к фюзеляжу могут быть найдены двумя способами:

алгебраическим суммированием сил и моментов, переда­ ваемых в узлы 1 и 2 лонжероном, бортовой и корневой нервюра­

ми;

— из рассмотрения равновесия консоли крыла.

Если, например, бортовая нервюра 12 принадлежит крылу (см. фиг. 4.3), то равенство нулю суммы моментов всех сил от­ носительно осей 2—2, 11 и 12 дает

Р , = Р — ;

/?2= Р ^ ± А г2; Af6 = Р rf,

^1—2

/j—о

где Р — равнодействующая аэродинамических и массовых сил консоли крыла;

/]_2 — расстояние между узлами крепления крыла к фюзеля­ жу.

78


Здесь следует заметить, что возможно расхождение между величинами реакций, определенных этими способами, так как при рассмотрении нагружения элементов корневой части крыла местные воздушные нагрузки не учитывались.

ЬортоЬая

нербюра

Двухлонжеронное крыло. Силовая схема крыла (фиг. 4.7) со­

стоит из переднего 13—6 и заднего

2—7 лонжеронов, двух си-

ловых нервюр — корневой 2- -3—4

и бортовой

I 2,

обшивки,

подкрепленной стрингерами,

 

 

 

и набора нормальных нер­

 

 

 

вюр. Иногда устанавливает­

 

 

 

ся дополнительная

усилен­

 

 

 

ная

нервюра / —5.

Крыло

 

 

 

стыкуется с фюзеляжем дву­

 

 

 

мя

моментнымп

узлами в

 

 

 

точках 1 и 2. Бортовая нер­

 

 

 

вюра

в точках

1 и 2 мо-

 

 

 

ментно связана с лонжеро­

 

 

 

нами.

Корневую нервюру по-

 

 

 

прежнему

 

будем

считать

 

 

 

шарнирно

опертой в точках

 

 

 

2 и 3, в которых ее стенка

 

 

 

связана

со

стенками лон­

 

 

 

жеронов.

 

 

 

момент

 

 

 

66.

Крутящий

 

 

 

 

передается

точно

так же,

 

 

 

как

и в

однолонжеронном

 

 

 

крыле.

 

 

 

 

Ф и г.

4.7

 

67.

Изгибающий

момент

 

 

 

 

и поперечная сила в сечени­

 

 

расстоя­

ях концевой

части

крыла, удаленных от корневого на

79



ние z /2-з> распределяются между передним и задним лон­ жеронами пропорционально их изгибным жесткостям

_ Q1 _ (

Q2 (£Y)2'

По мере приближения к корневому сечению (z < /2_3) начи­ нает сказываться разность длин переднего и заднего лонжеронов: происходит разгрузка переднего (более длинного) лонжерона и догрузка заднего. Если не учитывать участие в воспринятая изги­ бающего момента обшивки и стрингеров, то в корневом сечении крыла, согласно исследованиям И. А. Свердлова, отношение из­ гибающих моментов переднего и заднего лонжеронов будет рав­ но:

Ж,

(£/>,

к

 

Д42

{Е1)2

1 + /л

D

 

cos’ X

1

2/2- з

 

sinx

tgx’

D — диаметр фюзеляжа;

/2_3— расстояние между лонжеронами в корневом сече­ нии;

FK и Еф — средние значения сечений поясов лонжеронов в корневой и фюзеляжной частях крыла;

у= У-2— средний угол стреловидности лонжеронов.

Всоответствии с перераспределением изгибающих моментов в корневом сечении произойдет и перераспределение поперечных

сил лонжеронов Q, и Q2.

Поперечная сила Qi переднего лонжерона передается в узел 1 участком лонжерона 13, при этом лонжерон дополнительно на­ гружается изгибающим моментом.

Изгибающий момент переднего лонжерона у борта фюзеляжа раскладывается на две составляющие: М 61 и Мн] (см. фиг. 4.7), передаваемые соответственно на фюзеляжный участок переднего лонжерона 1—/ и бортовую нервюру 1—2.

Поперечная сила Q2 заднего лонжерона передается непосред­ ственно в узел 2, а изгибающий момент М2 также раскладывает­ ся на две составляющие: УИ62 и Л/н2 (см. фиг. 4.7), передавае­ мые соответственно на фюзеляжный участок заднего лонжерона 2—2 и бортовую нервюру 1—2.

Фюзеляжные участки переднего и заднего лонжеронов рабо­ тают так же, как и фюзеляжный участок лонжерона однолонжеронного крыла (см. фиг. 4.4).

80


Бортовая нервюра двухлонжеронного крыла работает на по­ перечный изгиб (фиг. 4.8). Из характера работы бортовой нервю­ ры следует, что она должна иметь толстую стенку и мощные по­ яса, связанные с поясами переднего и заднего лонжеронов для передачи на нее моментов Л4Н, и М и2.

М,иг\

 

т

Л h2

 

/ Ля

R,

й

Йн

U J

'Н1

Фиг. 4.8

68. Опорные реакции двухлонжеронного крыла в узлах его крепления к фюзеляжу находятся алгебраическим суммирова­ нием сил и моментов, передаваемых в узлы 1 п 2 лонжеронами, бортовой и корневой нервюрами.

Моноблочное крыло. Силовая схема крыла (фиг. 4.9) со­ стоит из переднего 1—5 и заднего 2—4 лонжеронов, верхней и нижней силовых панелей моноблока, силовой бортовой нервюры 1—2 и набора нормальных нервюр. Крыло (включая и его под­ фюзеляжную часть) крепится к силовым шпангоутам фюзеляжа в точках 1 и 2.

Для простоты будем полагать, что в поперечных сечениях, перпендикулярных оси жесткости крыла, моноблок имеет форму прямоугольника, а силовые панели представляют собою лист об­

шивки приведенной

толщины 8, постоянной по ширине панели

(см. фиг. 4.9). Приведенная толщина панели равна:

8 -

SFi + " /c-TP- ^ - H o 6?o6-

 

в

69. От действия изгибающего момента в сечениях концевой части, удаленных от корневого на расстояние z > /2-з> в пане­ лях моноблока возникают нормальные напряжения о, постоян­ ные по ширине панели (см. фиг. 4.9). В сечениях, удаленных от корневого на расстояние z < /2—з’ нормальные напряжения уже не будут постоянными по ширине панели. Вследствие разной дли­ ны волокон элементов панелей, примыкающих к переднему и

6 . Изд. № 5337

81