Файл: Курсовой проект по дисциплине Конструкция и прочность самолета тема Проектирование воздушного судна.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 08.02.2024

Просмотров: 19

Скачиваний: 0

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


  • рациональные силовые схемы крыла, фюзеляжа, оперения, шасси;

  • новые материалы с большим уровнем допустимых напряжений (с большей удельной жесткостью ????????), обеспечивающих заданный ресурс;

  • более совершенные методы расчета самолета на статическую, динамическую и усталостную прочность;

  • методы снижения аэродинамических нагрузок в полете на несущие поверхности.

При выборе конструктивно силовой схемы самолета необходимо обеспечить эксплуатационный подход в зоны, где размещены агрегаты, проводка систем оборудования и управления самолетом, подход к участкам конструкции, подлежащих осмотру в процессе эксплуатации самолета. Это требует создания соответствующих люков, съемных панелей, входных, аварийных, служебных дверей.

Силовые окантовки всех вырезов должны входить в силовую схему агрегатов самолета.
    1. 1   2   3   4   5


Компоновка и центровка самолета

3.5.1 Компоновка

Объемная компоновка и расчет центровки самолета взаимосвязаны. Компоновка определяет окончательный облик самолета и вместе с конструктивно-силовой схемой показывает:

  • увязку аэродинамической схемы и взаимное расположение основных агрегатов и частей самолета;

  • размещение экипажа, нагрузки, оборудования, силовой установки, топлива, энергетических и радиолокационных систем, вооружения, агрегатов систем управления и т. д.

Силовая схема крыла.

В силовую схему крыла входят детали и узлы, обеспечивающие его прочность и жесткость. Требованиям, предъявляемым к конструкции, крыла самолета, наилучшим образом удовлетворяет кессонная схема.

Кессонная конструкция, имеющая сравнительно толстую подкрепленную обшивку, обеспечивает получение качественной поверхности, сохранение в полете теоретических обводов, обладает хорошей живучестью и, несмотря на сравнительно небольшую относительную толщину профиля стреловидного крыла, высокой жесткостью на кручение.

Масса кессонного крыла меньше, чем масса чисто лонжеронного, так как у них в восприятии изгиба участвуют и лонжероны, и панели обшивки. Кессонная часть крыла используется для организации в ней герметизированных баков-кессонов, заполненных топливом. Это позволяет значительно увеличить объем топливных емкостей на самолете при сравнительно малой толщине крыла.

Изгибающий момент – воспринимается поясами лонжеронов, на которые опираются своды подкрепленной стрингерами несущей обшивки, играющей основную роль в восприятии изгибающего момента. Лонжероны в кессоне, работая на изгиб, воспринимают 20 – 40% действующего изгибающего момента, остальное воспринимает обшивка.

Двухлонжеронное крыло, кессонного типа, большого размаха, размещённое в верхней части фюзеляжа и закреплённое профилированными подкосами. Крыло состоит из центроплана
, прямоугольной формы в плане, и двух трапециевидных консолей. На центроплане, силовой набор которого аналогичен силовому набору консолей, силами, сжимаемыми верхнюю и растягивающими нижнюю панель центроплана, взаимно уравновешиваются изгибающие моменты, действующие на консоли крыла.

Хвостовое оперение выполнена разнесенной двухкилевой схемой хвостового оперения. Данная конструкция крыла обеспечивает самолёту не только крутую траекторию взлёта и посадки, но и устойчивое планирование на малых скоростях и больших углах атаки.

Силовая схема шасси состоит из передней и двух основных опор. Силовая схема фюзеляжа. Форма поперечного сечения состоит из двух пересеченных окружностей.

Фюзеляж выполнен по схеме полумонокок, т.е. восприятие внешних силовых факторов обеспечивается совместной работой продольных элементов (стрингеров) и обшивки, благодаря чему увеличиваются внутренние объемы. Так как фюзеляж имеет большое число окон и дверей, подкрепленных окантовками, то эти вырезы ослабляют его боковые поверхности. Поэтому поверхность фюзеляжа выполнена из секций, которые представляют собой самостоятельные силовые и технологические панели, что улучшает усталостные характеристики и герметичность конструкции. В местах приложения сосредоточенных нагрузок, например, (крепления крыла, оперения, двигателей, шасси) располагаются усиленные шпангоуты. Технологическими разъемами фюзеляж разделен на носовую, среднюю и хвостовую части.

В передней части фюзеляжа располагается двухместная кабина экипажа с доступом внутрь через дверь слева по борту. В средней части фюзеляжа располагается пассажирская (грузовая) кабина. В грузовой кабине грузопассажирского варианта самолёта способны разместиться 20-25 человек.

В хвостовой части фюзеляжа находится входной люк, закрытый двумя продольными створками. Для входа пассажиров в самолёт открывается левая створка и используется входная лестница, закреплённая шарнирно на пороге люка. При погрузке и выгрузке грузов открываются обе створки.

      1. Центровка

Для расчета центровок разрабатывается центровочный чертеж и составляется центровочная ведомость. Взлетная масса самолета распределяется на несколько точек, которые наносятся на чертеж в центре масс соответствующих групп грузов, а их координаты по осям x заносятся в центровочную ведомость.


При курсовом проектировании при составлении центровочной ведомости для определения координат центров масс агрегатов и грузов ???????? можно принять допущения:

  • центр масс крыла располагается на 36…40% САХ крыла ????????;

  • центр масс фюзеляжа располагается на 50% длины фюзеляжа при прямом крыле и на 60% при стреловидном крыле;

  • центр масс оперения располагается на 50 % САХ ГО;

  • центр масс опор шасси располагается на середине стоек;

  • центр масс топлива в центре располагается в центре тяжести площади топливных баков при виде в плане;

  • центр масс оборудования и системы управления располагается на 50…60% длины фюзеляжа;

  • центр масс служебной нагрузки и снаряжения располагается на 50…60% длины фюзеляжа;

  • центр масс коммерческой нагрузки располагается в центр тяжести площади пассажирской или грузовой кабины при виде в плане.

В приблизительных расчетах центра масс фюзеляжа делается допущение, что вес фюзеляжа распределен равномерно вдоль длины.

Заключение

При анализе статистических данных самолётов Ан-24 и Як-40, и их обработке, были выявлены основные тенденции развития самолётов данного класса, что позволяет обоснованно выбрать и назначить важнейшие параметры и характеристики проектируемого самолёта. В ходе выполнения курсового проекта были определены основные проектные параметры самолета. Определена аэродинамическая и объемно - массовая компоновки самолета. Один из этапов проектирования пройден, но в процесс проектирования включают также изготовление опытных образцов самолета и их испытания – наземные и летные. При этом осуществляется отработка технической документации и технологии изготовления самолета. По итогам этого этапа принимается решение о запуске самолета в серийное производство. Анализ и обработка статистического материала должны выявить основные тенденции развития самолетов данного класса, что позволит затем обоснованно выбирать и назначать важнейшие параметры и характеристики проектируемого самолета.

Список литературы

1. Атлас схем и основные данные гражданских самолетов. Справочный материал для курсового проектирования. Составил А.А. Кошкин. – Иркутск, 1987. – 34с.


2. Проектирование самолетов: Под ред. С. М. Егера. М.: Машиностроение, 2005.

3. Пособие по выполнению курсового проекта часть I,II,IIIконструкция и прочность ЛА В.В.Ефимов. Москва-2009

4. Конышев А.А. Дипломное проектирование: Учеб.пособ. – ирктуск: ИВАИИ, 2001. – 269 с.

5. Проектирование самолетов: Учебник для вузов / С.М.Егер, В.Ф.Мишин, Н.К.Лисейцев и др. / Под ред. С.М.Егера. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 2005.

6. Эскизное проектирование самолета. Горощенко Б.Т., Дьяченко А.А., Фадеев Н.Н. М.: Машиностроение, 1970. – 332 с.

7. Житомирский Г.И. Конструкция самолетов: Учебник для студентов авиационных специальностей вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1995. – 416 с.

8. Конструкция и прочность самолетов / Под ред. В.Н.Зайцева. Киев, Вища школа, 1978. – 487 с.

  1. Конструкция и прочность самолетов / Под ред. В.Н.Зайцева. Киев, Вища школа, 1978. – 487 с.

10. Теория, расчет и проектирование авиационных двигателей и энергетических установок: Учебник. Кн. 3. Под общ. ред. В.В.Кулагина – М.: Машиностроение, 2005. – 464 с.

11. Зрелов В.А. отечественные газотурбинные двигатели. Основные параметры и конструктивные схемы: Учеб. пособие. М.: машиностроение, 2005. – 336 с.

12. Авиадвигателестроение: Энциклопедия / Общая редакция и предисл словие профессора В.М.Чуйко. – М.: Изд. дом “Авиамир”. 1999. – 300 с.

13. Торенбик Э. Проектирование дозвуковых самолетов: пер. с англ. / Пер. Е.П.Голубков. – М.: Машиностроение, 1983. – 648 с.

14. Бакланов Н.М., Першин Н.А. Расчет крыла на прочность. Учебное пособие. ИВВАИУ, 1984. – 47 с.

15. Бакланов Н.М. Расчет фюзеляжа на прочность. Учебное пособие. ИВВАИУ, 1985. – 39 с.