Конструктивные формы крыльев.

Основные усилия, возникающие в сечениях крыла, создают­ся от деформации изгиба, поэтому большая часть массы конст­рукции крыла приходится на силовые элементы, нагруженные изгибающим моментом. Участие поясов лонжеронов, стринге­ров и обшивки в восприятии изгибающего момента может быть различным, т. е. основная часть изгибающего момента может восприниматься поясами лонжеронов или же стрингерами и обшивкой.

а) б)

в) Рис.2.17. Схемы крыльев

а) Лонжеронное

б) Кесонное

в) Моноблочное

Силовые схемы крыльевотличаются одна от другой сте­пенью участия силовых элементов крыла в восприятии изги­бающего момента и делятся на лонжеронные и моноблочные. Разновидностью моноблочного крыла является кессонное крыло.

В лонжеронном крыле изгибающий момент воспринимается в основном поясами лонжеронов. Такое крыло имеет лонжероны с мощными поясами, легкий стрингерный набор и тонкую об­шивку, работающую главным образом на действие крутящего момента. Крыло может иметь один, два или несколько лонжеро­нов. В первом случае лонжерон располагается в месте наиболь­шей строительной высоты профиля крыла, поэтому он обладает минимальной массой вследствие большого расстояния между поясами. Однолонжеронное крыло в хвостовой части имеет стенку, ограничивающую контур крыла, работающий на круче­ние. За стенкой размещаются элероны и закрылки. Крыло с двумя или несколькими лонжеронами уступает однолонжеронному в отношении массы, но имеет более высо­кие жесткость и живучесть: при выходе из стремя одного лонже­рона усилия перераспределяются между остальными и конст­рукция продолжает нести нагрузку в режимах полета с неболь­шими перегрузками.

Моноблочное крыло характерно тем, что оно имеет мощный стрингерный набор и толстую обшивку, воспринимающие основ­ную часть изгибающего момента. Пояса лонжеронов имеют относительно небольшое сечение. Такое крыло имеет высокую жесткость и живучесть, поскольку повреждение одного из элементов не значительно отражается на общей прочности и жесткости крыла.

На современных транспортных самолетах преимуществен­ное применение имеет кессонная схема крыла, так как толстая обшивка, подкрепленная усиленным стрингерным набором, обеспечивает сохранение профиля крыла на больших скоростях полета. Недостаток моноблочной (кессонной) схемы состоит в том, что для доступа внутрь крыла при его техническом обслу­живании и ремонте приходится снимать силовые панели и крышки люков, закрепленные большим числом винтов.

СТЫКОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ЧАСТЕЙ КРЫЛА

И КРЫЛА С ФЮЗЕЛЯЖЕМ.

Стыки крыласоединяют его в одно целое. Конструкция стыков зависит от его конструктивно-силовой схемы. В лонжеронном крыле применяются точечные стыковые соединения, в моноблочном (кессонном) - контурные соединения.

Стыковые узлы лонжеронного крыла устанавливаются на поясах лонжеронов. Широко применяются вильчатые и гребен­чатые точечные узлы. Вильчатый узел (рис. 2.18.) состоит из вилки и ушка, соединенных стальным болтом; гребенчатый узел - из вилки и гребня, также соединенных болтом. Болты этих соединений работают на срез: в вильчатом соединении болт имеет две плоскости среза, в гребенчатом - четыре. Оче­видно, что болт в гребенчатом соединении может иметь мень­ший диаметр, поэтому такой узел более компактен. Оси отверс­тий под стыковые болты могут занимать как горизонтальное, так и вертикальное положение.

Наряду с рассмотренными узлами лонжероны могут соеди­няться посредством фитингов, накладок, соединением "на ус". В фитинговом соединении (рис. 2.19.) стяжные болты располагаются вдоль крыла и в зоне растяжения работают на разрыв. Усилия сжатия передаются через торцовые поверхности фитин­гов, прилегающих друг к другу. Узлы стыковки тонких крыльев могут выполняться со сквозными вертикально расположенными стыковыми болтами.

Рис. 2.19. Фитинговое соединение лонжерона:

1 –пояс лонжерона; 2 –стенка лонжеро­на;

Рис. 2.18. Вильчатые узоры 3 –стыковочный угольник;

Стыка лонжерона 4 –фитинг пояс лонжерона;

Рис. 2.20. Контурное соединение крыла:

1,3 –стыковочные профили; 2 –болт стыка; 4 –лонжерона

5 –угольник стыка стенки

Контурное соединение моноблочного (кессонного) крыла (рис. 2.20.) состоит обычно из стыковочных фитинговых профилей, установленных на верхней и нижней панелях крыла, и уголковых профилей, установленных на стенках лонжеронов.

Стыковочные профили имеют гнезда для стяжных болтов, через которые передаются усилия растяжения. Усилия сжатия передаются через стык благодаря прилеганию стыковочных профилей своими торцами друг к другу, поперечная сила - болтами, соединяющими уголковые профили на стенках лонжеронов, крутящий момент – восновном силами трения, возникающими между стыковочными профилями. Стыки нижних панелей крыла могут выполняться также посредством стыковочной ленты, закрепленной винтами к соединяемым панелям. При работе панелей на растяжение лента также работает на растяжение, а болты - на срез.

ЗАНЯТИЕ №4

ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИЙ