В случае В коэффициент подъемной силы сечения
принимается равным коэффициенту подъемной силы крыла . ; , (13)где qтах тах – максимально допустимый скоростной напор; nэтах - максимальная эксплуатационная перегрузка; V2тах – максимальная скорость полета самолета;
- массовая плотность воздуха на уровне земли; Gсам – взлетный вес самолета.Распределение воздушной и массовой нагрузок по размаху крыла в проектировочном расчете производится пропорционально хордам крыла:
; , (14)где коэффициент безопасности
.Массовыми нагрузками крыла
по сравнению с аэродинамическими нагрузками при проектировочном расчете пренебрегают.Вычисление крутящих моментов
и проводят по формуле (15) методом табличного интегрирования (таблица 8).Таблица 8 Расчет крутящих моментов
z | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 |
1365 | 1487 | 1560 | 1682 | 1755 | 1853 | 1950 | 2048 | 2170 | 2290 | |
490 | 490 | 490 | 490 | 490 | 490 | 490 | 490 | 490 | 490 | |
0,35 | 0,32 | 0,31 | 0,29 | 0,27 | 0,26 | 0,25 | 0,23 | 0,22 | 0,21 | |
0,006 | 0,002 | 0,004 | 0,004 | 0,002 | 0,002 | 0,004 | 0,002 | 0,002 | 0,002 | |
0,0297 | 0,0099 | 0,0198 | 0,0198 | 0,0099 | 0,0099 | 0,0198 | 0,0099 | 0,0099 | 0,0099 | |
0,0314 | 0,0105 | 0,0209 | 0,0209 | 0,0105 | 0,0105 | 0,0209 | 0,0105 | 0,0105 | 0,0105 | |
0,26 | 0,26 | 0,26 | 0,26 | 0,26 | 0,26 | 0,26 | 0,26 | 0,26 | 0,26 | |
354,9 | 386,6 | 405,6 | 437,3 | 456,3 | 481,8 | 507,0 | 532,5 | 564,2 | 595,4 | |
587,0 | 639,4 | 670,8 | 723,3 | 754,7 | 796,8 | 838,5 | 880,4 | 933,1 | 984,7 | |
546,0 | 594,8 | 624,0 | 672,8 | 702,0 | 741,2 | 780,0 | 819,2 | 868,0 | 916,0 | |
232,1 | 252,8 | 265,2 | 286,0 | 298,4 | 315,0 | 331,5 | 347,9 | 368,9 | 389,3 | |
(А) | 1152,0 | 1255,0 | 1316,6 | 1419,5 | 1481,1 | 1563,9 | 1645,7 | 1728,4 | 1831,4 | 1932,7 |
(В) | 768,0 | 836,4 | 877,7 | 946,4 | 987,4 | 1042,6 | 1097,1 | 1152,3 | 1220,9 | 1288,4 |
191,1 | 208,2 | 218,4 | 235,5 | 245,7 | 259,4 | 273,0 | 286,7 | 303,8 | 320,6 | |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
191,1 | 208,2 | 218,4 | 235,5 | 245,7 | 259,4 | 273,0 | 286,7 | 303,8 | 320,6 | |
(А) | 47,4 | 56,3 | 61,9 | 72,0 | 78,4 | 87,4 | 96,7 | 106,6 | 118,3 | 128,4 |
23,7 | 51,9 | 59,1 | 67,0 | 75,2 | 82,9 | 92,0 | 101,7 | 112,5 | 123,4 | |
336,4 | 336,4 | 336,4 | 336,4 | 336,4 | 336,4 | 336,4 | 336,4 | 336,4 | 336,4 | |
8,0 | 17,4 | 19,9 | 22,5 | 25,3 | 27,0 | 31,0 | 34,2 | 37,8 | 41,5 | |
8,0 | 25,4 | 45,3 | 67,8 | 93,1 | 121,0 | 152,0 | 186,2 | 224,0 | 265,5 |
В сечениях, где проходит элерон, получаются двойные значения
и .Используя формулу Бредта, проводим расчет погонного крутящего момента в каждом сечении. Интегрируя таблично погонный крутящий момент, получаем значения крутящего момента в каждом сечении:
(15)По результатам интегрирования строим эпюру распределения крутящего момента
по размаху крыла, с которой снимаем значение в рассматриваемом сечении для определения толщины обшивки.Погонный крутящий момент определяется следующим образом:
- для сечений, не проходящих через элерон
; (16)- для сечений, проходящих через элерон
; (17)Затем по справочнику находим предел прочности на растяжение
материала обшивки (алюминиевые сплавы имеют предел прочности = 40 - 42 кг/мм2 в зависимости от марки материала и его термообработки), принимаем 42 кг/мм2.Разрушающее касательное напряжение для обшивки принимается
кг/мм2Рассчитав величины
; ; , находим толщину обшивки: ммПолученное значение толщины обшивки округляем до ближайшей большей стандартной толщины листового материала согласно таблицы 9[1]: принимаем 0,5 мм.
Подбор сечений поясов лонжеронов и стрингеров производится отдельно для растянутой и сжатой зон сечения крыла.
Площади сечений элементов продольного набора крыла определяют, исходя из осевого усилия Ν, приходящегося на панель крыла
Ν = Νобшивки + Νпоясов + Νстрингеров
Осевое усилие N определяется, исходя из величины изгибающего момента по формуле:
, (18) (19)где
; - габаритные высоты соответственно первого и второго лонжеронов в рассматриваемом сечении крыла; - коэффициент для поясов таврового сечения - учитывает разность высот и точек приложения равнодействующих осевых усилий в первом и втором лонжеронах в растянутой и сжатой панелях крыла.