Файл: Уфимский государственный авиационный технический университет Кафедра Авиационных двигателей.docx

---

2 Составление уравнения баланса масс самолета

Предполагаемые масса самолета, силовой установки, топлива, коммерческой нагрузки, оборудования должны удовлетворять следующему уравнению:

М_о=М_к+М_су+М_т +М_пн ,

где М_к – масса конструкции;

М_су – масса силовой установки;

М_т – масса топлива;

М_пн – масса полезной нагрузки.

М_к= М_кр+ М_ф+ М_оп+ М_об+М_ш,

где М_кр – масса конструкции крыла;

М_ф – масса фюзеляжа;

М_оп – масса оперения;

М_об – масса оборудования;

М_ш – масса шасси.

Задаем массы узлов ЛА:

Массу топлива принимаем при полной заправке топлива:



Массу полезной нагрузки при данной заправке принимаем:



Массу силовой установки принимаем:

,

где M_дв – масса одного двигателя, n-число двигателей.



Мкр=11310 кг, Мш=3720 кг, Моп=2374 кг, Мф=9855 кг, Моб=12644 кг;




Проверка:

2.1 Уравновешивание самолета в вертикальной плоскости

Расчетным является случай горизонтального полета самолета. Центры давлений крыла и самолёта не совпадают, так как к подъёмной силе крыла добавляется подъёмная сила фюзеляжа и других элементов самолёта.

Зная положение центра масс самолёта и точки приложения подъёмных сил, составляем балансировочную схему (рисунок 2.1).



Рисунок 2.1 - Схема сил действующих на самолет

Определяем положение центра давления крыла (профиль крыла Р-11-16%).

Угол установки

---

, (рисунок 2.2).

;

где относительная координата линии фокуса профиля крыла, определяется по формуле:


Рисунок 2.2 – Определение характеристик профиля крыла Р-11-16%







Отсюда

Координат центра масса

Отсюда

_{Из рисунка 1 видно, что}



Отсюда

В соответствии с рисунком 2.1 составим уравнения равновесия:

---

- плотность воздуха при Н=11000 м , выберем профиль для горизонтального оперения NASA 0009 (симметричный профиль).




Рисунок 2.3 - Профиль NASA 0009



19,05 м.
Проверка:





.

---

3 Выбор компоновочной схемы проектируемого ЛА

Силовая установка самолета состоит из двух двигателей ПД-14 с реверсивным устройством. Двигатели расположены в хвостовой части на пилонах по бокам фюзеляжа. Преимущества данной схемы: высокое расположение двигателей способствует меньшему попаданию посторонних предметов в проточную часть, что позволяет эксплуатировать самолёт в более жёстких условиях. Расположение двигателей в хвостовой части фюзеляжа имеет и конструктивные недостатки: есть возможность затенения двигателей фюзеляжем при выходе на большие углы тангажа.

3.1 Хвостовое оперение

Оперение самолета состоит из вертикальных и горизонтальных частей, соединённых через центроплан, в верхней части киля.

Стабилизатор обеспечивает продольную устойчивость самолета; он состоит из центроплана, двух консолей и обтекателя.

Консоль стабилизатора состоит из кессона, носка, хвостовой части и концевого обтекателя.

Кессон собирается из переднего и заднего лонжеронов, стрингеров, нервюр и обшивки.

Лонжероны балочного типа, состоят из верхнего и нижнего поясов, выполненных из прессованных профилей материала В95 и стенки, усиленной стойками.

Стрингеры представляют собой прессованные профили из сплава В65.

Нервюры — балочные; их пояса выполнены из прессованных профилей, стенка подкреплена стойками. Корневая и торцовая нервюры, а также нервюры, установленные по узлам подвески руля высоты, сделаны силовыми. В хвостовой части силовые нервюры имеют фитинги для крепления кронштейнов навески руля высоты.

Обшивка консоли выполнена из дуралюминовых листов, обработанных химическим фрезерованием для придания переменной толщины.

Обшивка и стрингеры перед сборкой консоли собираются предварительно в панели. Верхняя панель крепится к каркасу заклепками, нижняя — болтами и анкерными гайками.

Носок консоли по конструкции и креплению аналогичен верхнему носку киля. Хвостовая часть консоли также аналогична хвостовой части киля.

Концевой обтекатель консоли состоит из двух частей — передней и задней. В конструкцию обтекателя входит обшивка, подкрепленная нервюрой и диафрагмами, а также обод, балочка и концевой профиль (нож) задней кромки обтекателя. В стыке частей обтекателя расположен выход горячего воздуха из носка консоли.

---