Московский государственный

6.Элероны

Элероны предназначены для обеспечения поперечной управляемости ЛА.

На самолетах со схемой «бесхвостка» вместо элеронов применяются элевоны, которые при симметричном отклонении в одну сторону обеспечивают продольное управление тангажом, а при отклонении в разные стороны — поперечное управление креном.

Эффективность элеронов на больших скоростях полета может уменьшаться из-за приближения к скорости реверса, а при сверхзвуковых — снижаться, так как отклонение элерона не влияет на распределение давления по части профиля крыла, расположенной перед элероном (возмущения не могут распространяться со скоростью, превышающей скорость звука) (рис. 25).

На околозвуковых и сверхзвуковых самолетах наряду с элеронами для управления креном применяются интерцепторы, представляющие собой шток, выдвигающийся на верхней поверхности полукрыла при отклоненном вверх элероне. Интерцептор вызывает срыв потока и уменьшает подъемную силу.

6.1Компоновка и основные параметры элерона

На рис. 25 показано расположение элерона на крыле.

Рис. 25. Расположение элерона на крыле и его размеры.

называемой коэффициентом статического момента, или коэффициентом мощности элеронов.

Коэффициент А_э пропорционален отношению статических моментов площадей элерона и полукрыла относительно продольной оси самолета. Статистика значений А_э используется при проектировании.

Соотношения, характеризующие расположение и очертания элеронов, следующие: b_э/b = 0,2... 0,28; l_э/(l/2) = 0,3... 0,4.

При увеличении b_э/b уменьшается ширина рабочего сечения крыла. Эффективность элерона при b_э/b0,25 не повышается. При увеличении l_э/(l/2) уменьшается доля размаха крыла, отводимая для механизации и, кроме того, уменьшается плечо L_э.

Максимальные углы отклонения элеронов 12...29, причем меньшие значения относятся к скоростным самолетам.

На дозвуковых самолетах, имеющих нестреловидные крылья с профилем большой кривизны в полете, отклонение элеронов вверх и вниз на одинаковые углы вызывает различный прирост лобового сопротивления — больший на полукрыле с опущенным элероном. В результате возникает момент, разворачивающий самолет в сторону, противоположную крену.

6.2Нагрузки на элерон и расчет его на прочность

Элерон рассчитывают на два вида нагрузок:

- нагрузки, действующие на неотклоненный элерон как на часть крыла в основных случаях нагружения крыла (А, А', D, D');

- нагрузки, приложенные к отклоненному элерону в случаях нагружения В и С, при этом коэффициент безопасности f берут равным 2.

Распределение нагрузки определяется по продувкам; для крыла с отклоненным элероном оно соответствует распределению, показанному на рис. 25. Приближенная схема распределения удельной нагрузки р, нормальной к плоскости хорд, дана на рис. 26, а.

Эксплуатационные значения р₁ и р₂ (Н/м²) определяются через эксплуатационный скоростной напор рассматриваемого случая нагружения.

Например, в случае нагружения В:

,

тогда , , где p_l, p₂ берутся по продувкам.

Эксплуатационное значение погонной нагрузки по длине элерона

.

На прочность элерон рассчитывается как балка (за ось жесткости принимается ось лонжерона), нагруженная силами, приведенными к оси жесткости. Балка работает на изгиб и сдвиг в двух плоскостях и на кручение.

Таким образом, элерон приводится к модели, позволяющей для его расчета применять методы расчета крыла.

На рис 26, б представлена расчетная схема трехопорного разрезного элерона, здесь линия АВС – ось вращения; D – кардан.

При расчете элеронов и рулей сначала проверяют, можно ли уравновесить шарнирный момент аэродинамических сил усилием пилота, бустера или рулевой машины автопилота. Если это возможно, то расчет элерона на прочность ведется по принятому распределению воздушной нагрузки. Если нет, то погонную нагрузку, не меняя ее значения, сдвигают по хорде так, чтобы уравновесить шарнирный момент, и проводят расчет общей прочности. Однако в этом случае нервюры и местная прочность обшивки рассчитываются на более тяжелые условия нагружения.

Рис. 26. К расчету элерона на прочность: а – распределение удельной воздушной нагрузки р по площади элерона; б – расчетная схема трехопорного разрезного элерона.

6.3Конструкция и работа элерона

Конструкция и работа элементов элерона аналогичны конструкции и работе соответствующих элементов крыла. Обшивка воспринимает воздушную нагрузку и передает ее на нервюры. Нервюры, работая на изгиб в своей плоскости, передают нагрузки на балку элерона, которая уравновешивается реакциями узлов подвески и проводки управления.

Так как в общем случае линия центров давления элерона и его ось жесткости не совпадают, то каждая нервюра нагружает элерон силой и моментом М_кр = mt, где t — шаг нервюр; m = qc — погонный момент воздушной нагрузки относительно оси жесткости (рис. 26, б).

Для уменьшения деформаций элеронов большого размаха и для повышения их надежности обычно делают больше двух опор.

Для снижения наибольшего значения крутящего момента кабанчик тяги управления целесообразно ставить ближе к середине элерона. С этой же целью на элеронах с большим размахом иногда устанавливают два кабанчика.

Если элерон длинный, а жесткость крыла невелика, возможны следующие явления.

1. При значительном изгибе крыла опоры элерона перестают лежать на одной прямой, что приводит к возможности защемления узлов подвески. Для устранения чего:

- в узлах ставятся сферические подшипники;

- элерон делается разрезным (см. на рис. 26, б), т. е. делится на части, между которыми ставятся шарниры с горизонтальной осью или карданы, способные передавать крутящий момент. Наличие их также облегчает монтаж.

2. Вследствие искривления крыла расстояние между опорными сечениями элерона стремится уменьшиться. Для устранения дополнительных нагрузок на узлы вдоль оси элерона часть опор в этом направлении делаются подвижными.

На самолетах с малыми скоростями полета применялись элероны и рули с полотняной обшивкой. При больших скоростях полета полотняная обшивка деформируется и искажается.

жүктеу/скачать 1.19 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: