Учебное пособие для летных училищ гражданской авиации. М., «Транспорт», 1978 с иллюстрациями и таблицами
| Вид материала | Учебное пособие |
- 1. Общие сведения, 234.15kb.
- Приказ от 31 июля 2009 г. N 128 об утверждении федеральных авиационных правил подготовка, 1672.68kb.
- Всоответствии с пунктом 9 Положения о Федеральной службе по надзору в сфере транспорта,, 4017.06kb.
- Контроль за выполнением требований рпасоп га-91 возложить на начальника Главной инспекции, 2922.72kb.
- Контроль за выполнением требований рпасоп га-91 возложить на начальника Главной инспекции, 3437.16kb.
- В. И. Вернадского скоробогатова Т. Н. Учебное пособие, 1068.95kb.
- В. И. Вернадского скоробогатова Т. Н. Учебное пособие, 1071.6kb.
- Даже в благополучные советские времена военно-морские учебные заведения то создавались,, 363.44kb.
- Министерство транспорта, 4126.23kb.
- Мероприятий по обеспечению защиты гражданской авиации, 306.28kb.
5. Ресурсы и сроки службы
Одним из основных условий обеспечения безопасности полета самолета является правильное назначение ресурсов для планера самолета, двигателя, их систем и агрегатов. При назначении ресурсов принимаются во внимание и такие факторы, как экономическая рентабельность, необходимость замены устаревшей авиационной техники из-за ее морального износа, но главным является обеспечение безопасности полетов. Для самолетов устанавливают различные виды ресурсов: назначенный, межремонтный, ресурс (срок службы) до первого ремонта и гарантийная наработка.
Гарантийная наработка - наработка изделия, до завершения которой изготовитель гарантирует и обеспечивает выполнение определенных требований к изделию при условии соблюдения потребителем правил эксплуатации, в том числе правил хранения и транспортирования. Для самолета Як-18Т гарантийная наработка составляет соответственно 500 летных часов или 1500 посадок в течение двух лет эксплуатации.
Назначенный ресурс (срок службы) - наработка изделия, при достижении которой эксплуатация должна быть прекращена независимо от состояния изделия. Этот ресурс задается, назначается в тактико-технических требованиях к самолету. В тактико-технических требованиях к учебно-тренировочному самолету Як-18Т назначенный ресурс зависит от многих факторов и подтверждается на основании анализа результатов научно-исследовательских работ и испытаний. К числу работ, необходимых для определения назначенного ресурса, следует отнести как комплекс лабораторно-стендовых испытаний, проводимых в процессе проектирования и создания опытного образца самолета, так и комплекс лабораторных испытаний на серийном заводе, а также летные испытания и исследования серийных самолетов.
Межремонтный ресурс - календарная продолжительность эксплуатации изделия между двумя последовательными ремонтами.
Немаловажное значение имеют обобщение опыта эксплуатации и анализ материалов ремонтных предприятий. До завершения всех необходимых комплексов научно-исследовательских работ и испытаний самолету, двигателю, их агрегатам и системам временно установлены ресурсы:
- ресурс до первого капитального ремонта - 500 летн.ч в течение двух лет эксплуатации;
- назначенный ресурс самолета - 1000 летн.ч;
- назначенный ресурс шасси - 3000 посадок.
По окончании каждого этапа исследовательских работ и испытаний и по мере накопления опыта эксплуатации эти ресурсы будут продлеваться с расчетом доведения их до 10000 летн.ч.
ГЛАВА 2. ФЮЗЕЛЯЖ
1. Общие сведения
По своему назначению фюзеляж является основной частью самолета. К нему крепятся двигатель, крыло, хвостовое оперение, в фюзеляже размещается экипаж, оборудование и полезная нагрузка.
Фюзеляж самолета Як-18Т балочно-стрингерного типа, цельнометаллической клепаной конструкции и состоит из каркаса и работающей обшивки. Конструкция фюзеляжа при изготовлении обеспечивает технологическое его расчленение на две части, что дает возможность производить сборку отсеков в двух стапелях. Носовая часть фюзеляжа в производстве неразъемно стыкуется с хвостовой по шпангоуту № 13. Между шпангоутами № 1 и 1А расположен отсек оборудования, в котором размещены агрегаты электрооборудования и воздушной системы.
В нижней части фюзеляжа между шпангоутами № 0 и 4 находится ниша передней ноги шасси, образованная передней балкой фюзеляжа и средним пультом кабины. К передней части фюзеляжа крепится двигатель. Между шпангоутами № 4 и 7 нижняя часть каркаса фюзеляжа вырезана под центроплан крыла. Каркас фюзеляжа неразъемно стыкуется с каркасом центроплана по шпангоутам № 4 и 7 фюзеляжа и по переднему и заднему лонжеронам центроплана болтами с помощью фитингов.
Кабина самолета расположена между шпангоутами № 1А и 10.
Верхняя часть фюзеляжа между шпангоутами № 2 и 7 вырезана под фонарь кабины, между шпангоутами № 3 и 7 слева и справа имеются вырезы под двери кабины. Окантовка дверных проемов выполнена балками коробчатого сечения 29 по стрингерам № 9 и П-образными профилями по шпангоутам № 3 и 7 и по стыку с фонарем. На фюзеляже рядом с каждой дверью расположены поручни, облегчающие посадку экипажа и пассажиров в самолет. Между шпангоутами № 9 и 13 находится багажный отсек.
За шпангоутом № 18 верхняя часть фюзеляжа до стрингеров № 7 срезана и закрыта обшивкой, образуя ровную площадку с узлами для установки хвостового оперения.
2. Нагрузки, действующие на фюзеляж
В полете на фюзеляж действуют нагрузки от поверхностных и массовых сил. К поверхностным силам относятся силы, передаваемые фюзеляжу прикрепленными к нему другими частями самолета (крылом, оперением, шасси, силовой установкой), а также аэродинамические силы, действующие на внешнюю поверхность фюзеляжа. Массовыми силами фюзеляж нагружается от грузов и агрегатов, расположенных внутри него, и собственной массой конструкции.
Нагрузки на фюзеляж от массовых сил и силы тяги двигателя в полете сравнительно невелики и не являются определяющими для общей прочности фюзеляжа. Основными нагрузками являются нагрузки от аэродинамических сил, действующих на крыло и хвостовое оперение. Аэродинамические силы, действующие на крыло, нагружают передний и задний лонжероны центроплана и через узлы стыковки с фюзеляжем - шпангоуты № 4 и 7, которые передают нагрузку на обшивку фюзеляжа.
Большие нагрузки приходят от аэродинамических сил, действующих на хвостовое оперение.
На горизонтальном оперении в полете возникает аэродинамическая сила Yг.о. (рис. 7, а), направленная вверх или вниз. Эта сила во всех сечениях хвостовой части фюзеляжа вызывает изгибающий момент Мизг.г.о.=Yг.о.Lг.о. и поперечную силу QY г.о., действующие в вертикальной плоскости.
 | Рис. 7. Нагрузки, действующие на фюзеляж от хвостового оперения: а) - изгибающие усилия; б) - скручивающие усилия |
 | ||
| Рис. 6 Каркас фюзеляжа и центроплана: | ||
| 1 - фонарь; 2 - форточка; 3 - диафрагма; 4 - окантовка двери, 5 - нижний лонжерон; 6 - рама окна; 7 - кронштейн крепления переднего лонжерона киля; 8 - обшивка; 9 - кронштейны крепления заднего лонжерона киля; 10 - окантовка люка; 11 - кронштейны крепления заднего лонжерона стабилизатора; | 12 - кронштейны крепления переднего лонжерона стабилизатора; 13 - окантовка вырезов под антенны; 14 - балка с кронштейном системы управления рулем высоты; 15 - окантовка люка багажного отсека; 16 - кронштейны шпангоута № 7; 17 - задний лонжерон центроплана; 18 - подножка; 19 - посадочный щиток; 20 - задний стыковой узел; 21 - обшивка ниши главной ноги шасси; 22 - кронштейны крепления замка убранного положения шасси; 23 - передний стыковой узел; | 24 - передний лонжерон центроплана; 25 - нервюра № 2 центроплана; 26 - обшивка купола шасси; 27 - корневая нервюра; 28 - кронштейн шпангоута № 4; 29 - балка; 30 - передние балки; 31 - окантовка люка; 32 - кронштейны крепления рамы двигателя; 33 - кронштейн крепления передней ноги шасси; 34 - кронштейны крепления капота; 35 - кронштейны крепления маслобака. |
На вертикальном оперении при отклонении руля направления возникает аэродинамическая сила Yв.о., направленная в противоположную сторону отклонения руля. Она также вызывает изгибающий момент
Мизг.в.о.=Yв.о.Lв.о. и поперечную силу QZв.о., действующие в горизонтальной плоскости. Так как аэродинамическая сила вертикального оперения приложена выше оси симметрии фюзеляжа, то, кроме изгибающего момента МYизг.в.о. и поперечной силы QZ в.о., на фюзеляж действует и крутящий момент
Mкр в.о = Yв.о. × h, стремящийся закрутить фюзеляж (рис. 7, б).
Усилия от изгибающих моментов воспринимаются обшивкой и стрингерами, которые при этом работают на растяжение и сжатие. Если изгибающий момент действует снизу вверх, нижняя обшивка и стрингеры подвергаются растяжению, а верхние - сжатию. Усилия от крутящих моментов воспринимаются обшивкой, подкрепленной стрингерами и шпангоутами.
Под действием крутящих моментов и поперечных сил сечения фюзеляжа работают на сдвиг, воспринимаемый обшивкой фюзеляжа.
В обшивке возникают внутренние силы, препятствующие сдвигу, возникают касательные напряжения τQ от поперечных сил, касательные напряжения от крутящего момента τм .
Эти напряжения в верхней обшивке фюзеляжа суммируются, так как направлены в одну сторону, а в нижней обшивке вычитаются - напряжения здесь направлены в разные стороны. Следовательно, наиболее нагруженной является верхняя обшивка фюзеляжа, поэтому верхняя обшивка фюзеляжа имеет большую толщину, равную 1,0 мм.
При посадке фюзеляж нагружается массовыми силами от собственной массы, массы агрегатов и загрузки. Эти силы вызывают изгибающий момент и поперечную силу в вертикальной плоскости, а при посадке со сносом и в горизонтальной. Наиболее нагруженной при посадке является передняя часть фюзеляжа, так как здесь расположены элементы самолета, имеющие большую массу: двигатель, масляный бак и др.
Изгибающий момент и поперечная сила воспринимаются обшивкой со стрингерами и продольными силовыми балками, проходящими по низу носовой части фюзеляжа. В стрингерно-балочном фюзеляже подкрепленная обшивка воспринимает изгибающий момент, перерезывающую силу, крутящий момент и является основным силовым элементом его конструкции.
Шпангоуты фюзеляжа имеют то же назначение, что и нервюры в крыле. В отличие от нервюр воздушная нагрузка, приходящаяся на контур шпангоута, незначительна, и ее обычно не учитывают, принимаются во внимание лишь силы, действующие от агрегатов или грузов, имеющих узлы крепления на шпангоутах. Кроме того, шпангоуты воспринимают на себя нагрузку, являющуюся следствием изгибной деформации фюзеляжа. Так как тонкая обшивка со стрингерами большой длины плохо работает на сжатие, шпангоуты препятствуют потере ею устойчивости. Шпангоуты и стрингеры разбивают обшивку фюзеляжа на клетки, что дает возможность подкрепленной обшивке воспринимать нормальные и касательные усилия.
Многочисленные вырезы в обшивке фюзеляжа под двери, багажный люк, технологические люки для подхода к агрегатам, под антенны ослабляют обшивку, увеличивают местные напряжения. Для предотвращения потери устойчивости материала в таких местах устанавливается обшивка большей толщины, а вырезы окантовываются профилированными листовыми накладками или прессованными профилями.