Геометрические параметры крыла. Назначение и конструкция силовых элементов крыла.

Параметры крыла, характеризующие крыло при виде в плане:

площадь крыла S, размах /, центральная хорда Ад, бортовая хорда ftg, концевая хорда />_к, угол стреловидности — угол между перпендикуляром к плоскости симметрии самолета и линией передней кромки крыла х ^или линией одной чет­верти хорд Xi/4> удлинение крыла А. = = г/S, сужение крыла = b₆/b_K. В соот­ветствии с положением и названием хорд й₀, />₆ и Ь_у называются сечения крыла (центральное, бортовое и концевое) и нервюры крыла в этих сечениях. Часть

Величина т_жр — относительная (по отношению к массе веет самолета) масса крыла. В дальнейшем везде т₁ — относительная (по отношению к массе всего самолета) масса i-го агрегата.

2.7.1. Обшивка, опираясь на стрингеры и нервюры, как на линейные опоры, непосредственно воспринимает воздушную нагрузку в виде сил давления или разрежения (рис. 2.24, а). Элемент обшивки при этом работает на растяжение (рис. 2.24, б) (если обшивка толстая — она работает и на поперечный изгиб). Эта нагрузка [17] в форме поперечных распределенных сил через заклепки, работаю­щие на отрыв, передается на стрингеры и нервюры. Обшивка образует поверхность крыла, придаст ему обтекаемую в соответствии с выбранным профилем форму, непосредственно воспринимает I аэродинамическую нагрузку и передает се на элементы продольного и поперечного наборов крыла, работает на сдвиг от кручения крыла, принимает участие в воспри­ятии изгибающего момента М, работая при этом вместе со стрингерами на растяже­ние или сжатие.

Стрингеры, опирающиеся на нервюры, как многоопорные балочки (рис. 2.25) воспринимают распределенную нагрузку от обшивки и передают се в виде небольших сосредоточенных сил /?_н на нервюры. Стрингеры — продольные элементы, подкрепляющие обшивку. Они нагружаются осевыми усилиями от изгибающего момента крыла и поперечными силами от местной воздушной нагрузки. При этом определяющими прочность стрингера являются продольные усилия, действующие в нем при восприятии изгибающего момента крыла. Величина этих усилий зависит от КСС крыла и определяет форму и потребную площадь поперечного сечения стрингера.

Нервюры нагружаются силами, которые передаются на них с обшивки ц_т и со стрингеров Р_СТ[) (рис. 2.27). Эту нагрузку в виде результирующих сил Д£), нервюры передают на стенки лонжеронов пропорционально изгибной жесткости последних FJ, а момент нагрузки AQ_i относительно центра жесткости (ЦЖ) сечения AQ * с — на замкнутый контур сечения; то и другое передается потоками сил — распределенными силами вдоль швов. Сами нервюры от воздушной нагрузки работают на изгиб в своей плоскости и на сдвиг. Заклепки, связывающие нервюры со стенками лонжеронов и с обшивкой, работают при этом на срез.

Лонжероны. Силовые потоки, переданные нервюрами на стенки лонжеро­нов, создают скачкообразно накапливающуюся от нервюры к нервюре поперечную силу в стенках лонжеронов. На рис. 2.28, а показаны нагружение и работа стенки переднего (первого) лонжерона крыла. Аналогичная картина имеет место и для стенки заднего (второго) лонжерона. Лонжероны — продольные балки, состоящие из стенок 1 и поясов 2 (рис. 2.39, а, б). Пояса воспринимают изгибающий момент М крыла, работая на растяже­ние и сжатие, стенки, подкрепленные стойками J, воспринимают поперечную силу Q и могут участвовать в восприятии крутящего момента М_у, замыкая контур крыла и работая в обоих этих случаях на сдвиг.

Стенки лонжеронов нагружены силами, стекающими с нервюр в виде потоков крыла у разъема (где бы он ни был), обращенная к оси фюзеляжа, называется корневой частью, а на противоположном конце крыла — концевой частью.

Перечисленные параметры вместе с относительной толщиной профиля кры­ла с = с_тах/b (с_шах — максимальная толщина профиля, Ь — хорда) определяют аэродинамические характеристики крыла и существенно влияют на его весовые и жесткостные характеристики.

.Форма крыла в плане:1— прямоугольная; 2 — эллиптическая;3. 4 — трапециевидная; 5. 6— стреловидная;7, 8 —треугольная; 9 - оживальная (готическая

2.Гидравлическая система самолета. Назначение системы и требования, предъявляемые к ней.

Гидравлическая система самолета обеспечивает управление системами и механизмами, определяющими безопасность полета.

Гидравлический комплекс самолета предназначен для питания рабочей жидкостью следующих потребителей (см. рис. 4.7.):
• приводов системы управления самолетом и механизации крыла;
• сети уборки-выпуска шасси;
• механизмов поворота колес передней опоры;
• сети торможения колес;
• сети управления стеклоочистителями;
• и др.

Надежность, живучесть и долговечность гидросистемы достигается совершенством конструкции агрегатов, многократным резервированием, как источника энергии, так и гидроприводов, автоматизацией управления, контроля работы и информации экипажа. Применение гидравлических приводов на самолете вызвано сравнительно малыми массой и габаритами, большим быстродействием и малой инерционностью частей исполнительных механизмов (в отличие от электродвигателей). Масса и габариты гидравлического агрегата составляют примерно 10-20 процентов массы и габаритов электрического агрегата подобного назначения и той же мощности. Приводы гидравлической системы позволяют развивать значительные усилия при большом быстродействии, обеспечивают простую фиксацию промежуточных положений исполнительных механизмов. Гидравлические системы применяют для управления стабилизатором и рулями, для уборки и выпуска шасси, взлетно-посадочной механизации и других потребителей.

Рабочим телом гидросистемы на большинстве самолётов ГА является авиационное масло гидравлическое АМГ-10. Характер работы системы во многом определяется свойствами этой жидкости. Она нейтральна к стали и дюралюминию, а её вязкость изменяется по температуре незначительно.

К недостаткам гидравлической системы можно отнести сравнительно большую массу агрегатов, трубопроводов и рабочего тела, зависимость работы агрегатов от окружающей температуры. Повреждения агрегатов и трубопроводов, связанные с потерей герметичности, могут привести к выбросу жидкости из гидросистемы, что приведет к отказам гидросистемы.

Гидравлические системы — набор механизмов и устройств, сое­диненных трубопроводами, предназначенный для передачи энергии на расстояние с помощью жидкости. Принцип действия гидравли­ческих передач основан на текучести и практической несжимаемос­ти жидкости, которая, будучи заключенной в жесткий трубопровод, способнапередавать усилия как жесткий стержень. Скорость пере­дачи усилия практически равна скорости распространения звука в данной жидкости (1000—1200 м/с). Используемые в гидравличе­ских передачах жидкости должны удовлетворять следующим ос­новным требованиям:

малое изменение вязкости в диапазоне температур —60° — + 120° С для дозвуковых самолетов, и 500° С для сверхзвуковых самолетов;

хорошие смазывающие способности по отношению к материа­лам трущихся пар и уплотнений;

нейтральность к применяемым материалам, покрытиям, уплот­нениям;

высокая устойчивость к механической и химической деструкции и окислению в условиях применяемых температур;

малая растворимость воздуха и воды;

отсутствие нестабильных составных частей, выделяющихся в ви­де отложений на деталях;

высокий коэффициент теплопроводности, теплоемкости и малый коэффициент термического расширения;

малая стоимость.

В гидравлических системах JTA применяют жидкости АМГ-10 (на нефтяной основе),

7-50с-3 и НГЖ-4 (на синтетической основе).

Замечательным свойством гидравлических передач является возможность в большом диапазоне плавно и бесступенчато регули­ровать силу, скорость и мощность.

Усилие, создаваемое гидроприводом, определяется как произве­дение давления жидкости р на площадь поршня S:F= pS. Изме­няя давление и площадь, можно получать сколь угодно большие и малые усилия.

Скорость гидропривода зависит от подачи жидкости насосом в исполнительные механизмы: чем подача больше, тем больше ско­рость. Мощность гидропривода зависит от давления р и подачи Q: N = pQ.

Источником давления и расхода в гидравлической системе яв­ляются насосы, привод которых осуществляется авиадвигателем или электродвигателем. Рабочее давление в гидравлических систе­мах самолетов равно 15—21 МПа( 210 кг/см² ) и имеет тенденцию к увеличению. Сравнивая с механическими передачами гидропередачи, следует заметить, что вместо сложных кинематических цепей, образованных валами, тягами, качалками, ремнями, цепями и т. п., они используют трубопроводы, практически не оказывающие воздействия на опоры. Трубопроводы занимают мало места, а их расположение относи­тельно приводимых в действие механизмов (гидромоторов и сило­вых цилиндров) может быть произвольным.

Основными элементами гидросистемы является бак, силовой цилиндр, распределитель жидкости, предохранительный клапан, насос и трубопроводы. Гидрожидкость забирается из бака насосом и через распределитель подаётся в в ту или иную полости силового цилиндра. Воздействуя на поршень в силовом цилиндре, жидкость перемещает его влево, совершая работу, например уборку шасси самолета. Из противоположной полости цилиндра гидрожидкость через распределительный кран вытесняется, попадая в гидробак.

Гидравлическая система предназначена для обеспечения управления самолётом на всех этапах полёта, уборки-выпуска шасси, торможения самолёта. Для повышения надёжности полёта самолёта гидравлическая система выполнена в виде 3-х независимых систем со своим наддувом и дренажом гидравлических баков( например для самолета ТУ-154).

Каждая гидравлическая система имеет свои источники давления:

ГС №1 - Два гидравлических насоса НП-89, которые установлены на 1 и 2 двигателях.

ГС №2 - Один гидравлический насос НП-89 на 2 двигателе и одну НС-46 в отсеке гидравлической системы.

ГС №-3 - Один гидравлический НП-89 на 3 двигателе и одну НС-46 в отсеке гидравлических систем.

Каждая из гидравлических систем имеет свой гидравлический аккумулятор. Управление и контроль за гидравлическими системами осуществляется с пульта бортинженера. Каждая из 3-х гидравлических систем обслуживает свои потребители. Все три гидравлические системы выполнены однотипно и условно подразделяются на три части:

-Система наддува гидравлических баков.

-Гидравлическую систему до потребителей.

-Потребители гидравлической энергии.