.d<rf-rr] .<rT[ . a

Рис. 7.8. Нагрузки, действующие на лонжерон и щомпол простого щитка

Рис. 7.9. Эпюры Q и М для лонжерона простого щитка

В убранном положении простой щиток фиксируется на замках для предотвращения его отсоса в полете.

Лонжерон простого щитка, имеющего щомполыюе крепление, нагружается реакциями нервюр, но так как последние расположены относителыю часто, то можно рассматривать лонжерон нагруженным распределенными силами. Величина погонной нагрузки лонжерона (рис. 7.8) буДет 1д = 1щ-а величина погонной нагрузки шомпола

а-с *щ *щ с

Лонжерон представляет собой многоопорную балку, опорами которой являются тяги-хандеры. Построение эпюр изгабающих моментов и перерезывающих сил производится с использованием теоремы о трех моментах.

Составив уравнение трех моментов для каждой промежуточной опоры и решив затем эти уравнения совместно, получают значения опорных моментов. Затем подсчиты-ваются опорные реакции.

После определения опорных моментов и реакций строятся эпюры перерезывающих сил и изгибающих моментов по лонжерону (рис. 7.9). По величине перерезывающих сил и изгибающих моментов определяются размеры поперечного сечения лонжерона.

- Шомпол, на котором навешен щиток, работает на срез. Нагрузка на одну плоскость

среза (рис. 7.10) 1 .

Р= Y tmt. Тогда диаметр шомпола

где Тд - разрушающее напряжение среза материала шомпола.

Тяги-тандеры работают на сжатие. Усилие в тяге определяется по найденным реакциям лонжерона щитка: R

~ cos(fR)

где SR - угол между тягой-тандерОм и нормалью к щитку.

Выдвижной щиток. Конструктивно вьщвижной щиток (рис. 7.11) сложнее простого. Продольный набор его состоит из одного или двух лонжеронов, переднего и хвостового стрингербв. Поперечный набор состоит из серии разрезных нервюр. С нижней стороны к каркасу крепится обшив к а. У относительно больших по размерам щитков иногда для поддержания обшивки ставятся стрингеры. Выдвижные щитки имеют и верхнюю обшивку, с помощью которой образуются замкнутые контуры, способные воспринять крутящий момент. Сечение лон-t жеронов щитка может быть двутавро-

вым, швеллерным или 2ч)бразным.~ У небольших по. размеру щитков лон-

Рис. 7.10. Петли передней кромки

Рис. 7.11. Конструкция выдвижного щитка

жерон может быть выполнен из одного профиля. Нервюры выполняются штамповкой из листа. Крепление их к лонжеронам осуществляется так же, как и у Ъростого щитка. Передний и хвостовой стришеры щитка могут быть гнзлгыми или выполняться из специальных профилей.

Воздушная нагрузка с нижней обшивки передается на нервюры, вызывая их изгиб. С нервюр нагрузка передается на лонжероны. Лонжерон представляет собой балку, опертую на узлы навески щитка и загруженную распределенной нагрузкой, под действием которой он изгибается. С лонжеронов нагрзка передается на узлы навески щитка к крьшу. Изгибающий момент воспринимают пояса лонжеронов совместно с примыкающей к ним обшивкой. Перерезьшающая сила воспринимается стенками лонжеронов, а крутящий момент - замкнутыми контурами, образованными обшивкой и стенками лонжеронов.

Существует несколько схем навески выдвижного щитка на крьше. Наибольшее распространение получила схема навески на монорельсах (рис. 7.12). На монорельсы, закрепленные к крьшу, щиток устанавливается на каретках. Прикрепленные к щитку каретки имеют ролики, которые катятся по внутренним и наружным поверхностям одной из полок монорельса. Во избежание бокового смещения этих роликов на крайних каретках устанавливаются боковые ролики или специальные ограничители. У небольших по размерам щиткрв вместо кареток с роликами могут устанавливаться ползуны, которые при сдвижении щитка скользят по монорельсам. Небольшие по размаху щитки навешиваются на двух монорельсах, большие - на нескольких. При выдвижении щитка назад он одновременно отклоняется вниз. Передвижение щитка может осуществляться при помощи одной тяги, но лучше передвигать щиток при помощи двух тяг управления, усилия которых прикладьшаются к рычагам, закрепленным на лонжероне щитка. Тяги управления следует размещать в сечениях крайних узлов навески или вблизи их, чтобы не нагружать щиток изгибом от усилий в тяГах.

Встречаются и другие схемы навески выдвижного щитка на крьше. Так, на рис. 7,13 показана схема навески выдвижного щитка на Четырехзвенном механизме. Каждьш щиток подвешивается на двух или нескольких таких механизмах.

В убранном положении выдвижной щиток фиксируется на замках с целью предотвращения его отсоса в полете.

Рис. 7.12. Схема навески выдвижного щитка на монорельсах

Рис. 7.13. Схема навески выдвижного щит-ка на четырехзвенном механизме

Для того чтобы построить эпюры Перерезывающих сил, изгибающих и крутящих моментов для выдвижного щитка, необходамо вначале определить опорные реакции. Рассмотрим построение эпюр для выдвижного щитка с наиболее часто встречающейся схемой навески - навески на монорельсах. Опорами щитка являются ролики кареток Й. тяги управления. Реакции роликов 1 к 2 (рис. 7.14) проходят через точку 3 пересечения нормалей к поверхности монорельса в точках касания роликов (силами трения в роликах -можно пренебречь) . Усилие в Тяге управления определяется из уравнения моментов относительно точки i:

Т = Рщ-

Рассмотрим Построение эпюр для щитка. Имеющего одну тягу управления. По усилию Т и нагрузке щитка определяются его опорные реакции в точках 3 сечений на- вески. Сначала определяются реакции, нормальные плоскости щитка RдJ и Rg от распределенной нагрузки 1щ и силы Tsinp (рис. 7.15, а), а затем определяются реакции, параллельные плоскости щитка Яд и Rgt от силы Тсоф (рис. 7.15, б). По реакциям и Щ определяются суммарные реакции в точках 3 (см. рис. 7.14): Яд и Rg.

По найденным реакциям определяются силы, действующие на ролики (рис. 7.14, о). Затем строятся эпюры в двух плоскостях (рис. 7.15, виг).

Чтобы построить эпюру крутящих моментов, необходимо определить положение оси жесгхости. Если щиток выполнен по однолонжеронной схеме, то в проектировочном расчете принимают, что ось жесткости совпадает с осью лонжерона; если щиток вьшолнен по двухлонжеронной схеме, положение оси жесткости определяют точно так же, как и в двухлонжеронном крыле. При подсчете погонного крутящего момента погонная нагрузка 1щ-умножается на плечо d - расстояние от центра давления до центра жесткости. Сосредоточенные крутящие моменты на опорах и в сечении, где приложена сила Т, находятся как произведение сил реакций на плечи dj и силы Т на плечо dj-(см. рис. 7.14, а). Затем строится эпюра крутящих моментов (см. рис. 7.15, д).

Если выдвЕжиой щиток навещен на нескольки.х монорельсах и управляется при помощи двух тяг управления, то силу Т, определенную в сечении приложения результирующей силы Рщ, разносят по тягам по правилу рычага, а затем находят опорные моменты и реакции, используя теорему о трех моментах. В остальном расчет такого щитка ничем не отличается от приведенного выще расчета щитка, навещенного на двух монорельсах.

По найденным значениям Q, М и Мр производится подбор сечений силовых элементов вьщвижного щитка.

Закрылки. Конструкция поворотных и щелевых закрылков и их навеска на крыле аналогичны конструкции элерона и его навеске. Однощелевые выдвижные закрылки и последние звенья многощелевых выдвижных закрылков по конструкции также ничем не отличаются от элерона. Навеска выдвижных закрылков чаще всего осуществляется на монорельсах. Выдвижной закрылок можно навещивать и на выносных кронштейнах (рис. 7.16). В этом случае ось вращения закрьшка находится вне обводов крыла. Такие выносные кронштейны, хотя и закрываются обтекателями, создают дополнительное сопротивление, но конструктивно эта схема навески проще навески на монорельсах.

Тага управления

Монорельс т sLn Ii

Рис. 7.14. Определение сил реакций вьщвижного

щитка

шннжш

Tcosji

Ап Tsinji Rs а)

WW П,р Рис. 7.15. Эхшры Q, М и Мкр для вы-

движного щитка

Рис. 7.16. Схема навески выдвижного закрылка на выносных кронштейнах

Рис. 7.17 Двухщелевой выдвижной закрылок

На рис. 7.17 показана конструкция двухщелевого закрылка с дефлектором.

Нагрузки, действующие на закрылок, определяются аналогично нагрузкам щитка. У многощелевого закрылка нагрузка распределяется между его частями в соответствии с рекомендациями норм.

С учетом особенностей навески закрылка строятся зпюры Q, М и Мр, а затем производится его проектировочный расчёт. У многощелевого закрылка эпюры Q, М и строятся для каждой его части.

§ 3. МЕХАНИЗАЦИЯ НОСОВОЙ ЧАСТИ КРЫЛА ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Предкрылки. Предкрылок представляет собой небольшое крылышко, расположенное в носовой части крьша и вписанное в нерабочем положении в его обводы (рис. 7.18). При отклонении предкрьшка между ним и крылом образуется профилирированная щель. Воздух, проходящий через эту щель, сдувает пограничный слой с верхней поверхности крьша, затягивая срыв потока на большие углы атаки, при этом увеличиваются критический угол атаки Ojp и максимальное значение коэффициента подъемной силы Су jj. Кривая Су = f(a) для крьша с предкрьшком показана на рис. 7.19: Хорда предкрьшкаобычно составляет =.(0,12.. .0,15)Ь, а угол отклонения - 5 = 35.. .45 .

Несмотря на то, что предкрылки имеют малую массу и дают большой прирост Су jjjgx они все же не получили распространения в качестве единств венного средства посадочной механизации крыла. Объясняется это тем, что Су получается на очень больших углах атаки, для обеспечения которых на посадке самолет должен был бы иметь очень высокое шасси. Большая же высота шасси затрудняет его уборку и приводит к увеличению массы.

Более широкое применение предкрьшки получили как средство, улучшающее поперечную устойчивость и управляемость самолета, а у самолета

Рис. 7.18. Схема предкрьшка

Рис. 7.19. График кривой Су =f(a) для

крьша с предкрылком: 1 - предкрьшок не отклонен; 2 - пред-крьшок отклонен

со стреловидным крьшом - и продольную устойчивость при полете на боль ших углах атаки. В этом случае предкрьшки устанавливаются на концах крьшьев против элеронов. Отклонение таких концевых предкрьШков на больших углах атаки затягивает срыв потока с концевых частей крьша, что обеспечивает эффективность элеронов и улучшает поперечную управлДе-мость. При отсутствии предкрьшка при полете на больших, близких к критическому, углах атаки отклонение элерона вниз привело бы к срыву потока на части крьша, где расположен элерон, и вместо требуемого увеличения подъемной силы получилось бы ее падение.

Как средство., уменьшающее посадочную,скорость, предкрылки применяются в комбинащш с теми типами механизации хвостовой части крыла, которые при отклонении уменьшают критический угол атаки. Чаще всего встречаются комбинация предкрьшка с закрьшком. При такой комбинации критический угол атаки получается обычно не меньше, а даже несколько больше критического угла немеханизированного крьша, но он оказывается приемлемым с точки зрения высоты шасси. При такой механизации обеспечивается получение более высоких значений с .

уиос

Различают автоматические и управляемые предкрьшки.

Автоматические предкрьшки применяются как средство, улучшающее /стойчивость и управляемость самолета при полете на больших углах атаки. Они располагаются на концевых участках крьша против-элеронов. Отклонение такого предкрьшка происходит автоматически на больших углах атаки под действием аэродинамических сил.

JVIexaHH3M навески автоматического предкрылка должен обеспечить его выдвижение .начиная с определенного угла атаки. Для этого мгновенный центр вращения механизма должен располагаться так, чтобы результирующая аэродинамических сил предкрылка начиная с этого угла атаки (угол 04 на рис. 7.0) создавала относительно мгновенного центра момент, вызывающий отклонение предкрьшка.

Управляемые предкрьшки выдвигаются при помощи специальных механизмов управления одновременно с ожлонением закрьшков.

Носовые щитки (щитки Крюгера). Носовой щиток (рис. 7.21) располагается в корневьТх сечениях крьша. В неотклоненном положении он образует нижнюю поверхность крыла у носка. Отклонение носового щитка приводит к увеличению кривизны профиля и площади крьша в сечениях, занятых носовым щитком, благодаря чему происходит увеличение Су j. Кри--

Су = f(a) для крьша с носовым щижом показана на рис. 7.22. Хорда