Московский государственный



бет1/11
Дата23.02.2016
өлшемі1.19 Mb.
түріРеферат
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11


МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ




Кафедра аэродинамики, конструкции и прочности

летательных аппаратов

Андрюхин В.А., Ефимов В.В., Бехтина Н.Б.




КОНСТРУКЦИЯ И ПРОЧНОСТЬ

ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

Рекомендовано УМО вузов РФ по образованию в области эксплуатации авиационной и космической техники в качестве учебного пособия



Москва-2003

Содержание


Введение 4

1. Понятие о перегрузке 4

2. Нормы лётной годности самолётов 7

3. Крыло 20

4. Фюзеляж 40

5. Требования норм летной годности к нагрузкам


на управляемые поверхности и систему управления 47

6. Элероны 52

7. Оперение самолета 56

8. Механизация крыла 64



Введение
Настоящее пособие по дисциплине “Конструкция и прочность летательных аппаратов” предназначено для студентов всех форм обучения. В его основу положена учебная программа по специальности 130300, имеющая целью подготовку инженера-механика широкого профиля, обладающего правильным методологическим подходом к оценке конструкции и прочности летательных аппаратов (ЛА).

К современным ЛА предъявляются весьма разнообразные и зачастую противоречивые требования. Одним из основных является требование наименьшего веса ЛА и достаточной его прочности, поскольку повышение прочности обычно связано с утяжелением конструкции, а облегчение конструкции - с понижением прочности.

Под прочностью ЛА принято понимать способность его конструкции воспринимать, не разрушаясь, определенные внешние нагрузки. Для правильной оценки работоспособности конструкции ЛА необходимо в комплексе рассматривать назначение конструкции, действующие на нее внешние нагрузки, устройство конструкции и, наконец, ее прочность и жесткость. Знание всех этих сторон работы авиационных конструкций необходимо инженеру-механику для понимания и грамотного решения вопросов конструкции и прочности самолетов и вертолетов, которые могут встретиться в его практической деятельности при эксплуатации ЛА гражданской авиации.

В связи с ограниченным объемом пособие содержит лишь основные положения разделов курса “Конструкция и прочность летательных аппаратов”, которые могут составить основу знаний по настоящему предмету. Поэтому в процессе изучения курса желательно использование литературы, сведения о которой приведены в конце пособия.



1.Понятие о перегрузке

В полете на самолет действуют следующие силы (рис. 1): тяга двигателя P, аэродинамические — подъемная сила Y и лобовое сопротивление X, сила тяжести G. Эти силы показаны для самолета, рассматриваемого в виде материальной точки. Некоторые из них иногда могут отсутствовать: например, сила тяги при неработающем двигателе, аэродинамические силы при полете вне атмосферы.

В общем случае силы, действующие на самолет, не находятся в равновесии. Однако, если к движущемуся с ускорением телу приложить силы инерции mjτ и mjn, где т — масса, а jτ и jn — тангенциальное и нормальное ускорения соответственно, то согласно принципу Даламбера можно считать, что такое тело находится в равновесии.





Рис. 1

Рис. 2

Удобно все силы, действующие на самолет, объединить в две группы — поверхностные и массовые; к поверхностным силам отнести аэродинамические силы и силу тяги, а к массовым — силы тяжести и инерционные.

Заменим поверхностные силы Р, Y и X их равнодействующей Rп, а массовые силы G, mjτ, mjn их равнодействующей Rм (рис. 2). Из условия равновесия сил, действующих на самолет, следует, что равнодействующая поверхностных сил равна равнодействующей массовых сил:

Силы, действующие на отдельные агрегаты самолета, можно разбить на те же группы. При этом для агрегата, расположенного внутри самолета, поверхностными силами будут силы реакций, возникающие в узлах крепления его к конструкции. Как и для всего самолета, для любого агрегата (рис. 2) можно записать:



где RПi, RМi — равнодействующая соответственно поверхностных и массовых сил i-го агрегата.



Коэффициентом перегрузки, или просто перегрузкой, называют отношение равнодействующей поверхностных сил к силе тяжести самолета:

Она может быть выражена также через массовые силы:



Перегрузка показывает, во сколько раз равнодействующая поверхностных (массовых) сил больше или меньше силы тяжести самолета.

Перегрузка — величина векторная. Ее направление совпадает с направлением равнодействующей поверхностных сил. На практике обычно пользуются не полной перегрузкой п, а ее проекциями на оси скоростной (ха, уа, zа) или связанной (x, у, z) системы координат. Перегрузкой в данном направлении называют отношение проекции равнодействующей поверхностных сил на это направление к силе тяжести самолета. При этом

поперечная (нормальная) перегрузка ;

продольная (тангенциальная) перегрузка ;

боковая перегрузка .

Здесь Rх, Rу и Rz — проекции равнодействующей поверхностных сил на координатные оси х, у и z соответственно.

Полная перегрузка п связана с ее составляющими соотношением



.

Зная перегрузку и вес, можно определить силы, действующие на самолет и отдельные агрегаты его. Например, если пренебречь составляющей силы тяги на ось у, то подъемная сила



Y = пyG.

Массовая сила от веса груза или агрегата, например, от веса двигателя Gдв,



Pдв = – nyGдв.
Знак «минус» здесь указывает на то, что сила Рдв, направлена в сторону, противоположную действующей перегрузке.

Выше речь шла о перегрузках в центре тяжести самолета. Если вращение самолета относительно центра тяжести отсутствует и он рассматривается как жесткое тело, то все его части испытывают одинаковые ускорения и одинаковые перегрузки, равные перегрузкам ny0 и nx0 в центре тяжести.

При вращении самолета с угловой скоростью ω и ускорением ε линейные ускорения в различных его точках будут неодинаковыми. В точке i самолета (рис. 3), расположенной на расстоянии х от центра масс (ц.м.), добавятся ускорения относительного движения — нормальное ∆jn = – ω2х и тангенциальное ∆jτ = εx. Этим ускорениям соответствуют перегрузки

пх = ∆jn /g = - ω2х/g;

и

пу = ∆jτ /g = εх/g.


Суммарные перегрузки массы i при этом:
пxi = nx0 +∆пх = nx0 — ω2х/g;
пyi = ny0 +∆пy = ny0 + εх/g.


Рис. 3
В общем случае составляющие перегрузки массы i, расположенной на оси самолета на удалении х от центра тяжести,

пхi = nx0 – (ωу2+ ωz2) x/g;
пyi = ny0 + εzх/g;
пzi = nz0 + εyх/g,
где ωу, ωz – угловые скорости относительно осей у и z соответственно, 1/с;

εy = My/Jy, εz = Mz/Jz – угловые ускорения относительно тех же осей, 1/с2;



My Mz, Jy Jz – моменты поверхностных сил и массовые моменты инерции самолета относительно осей у и z соответственно.

По длине самолета перегрузки изменяются линейно (рис. 3).




Каталог: bitstream -> 123456789
123456789 -> Химия. Экология. Медицина
123456789 -> Стб 1185-99 государственный стандарт республики беларусь
123456789 -> Тортуга цитадель флибустьеров (1630 – 1692 гг.)
123456789 -> Учебно-методическое пособие для студентов минск 2010 ббк утверждено на заседании
123456789 -> А. Ю. Смирнов традиции литературной антиутопии в романе в. Войновича «москва 2042»
123456789 -> Виктория Смеюха
123456789 -> О реальности вида и его роли в палеонтологическом обосновании стратиграфии плейстоценовых отложений


Достарыңызбен бөлісу:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11


©dereksiz.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет