Файл: Учебное пособие Конструкция самолёта Ту154М.pdf

1
Егорьевский авиационный технический колледж им. В.П.Чкалова – филиал
Московского государственного технического университета
гражданской авиации
М. Ю. Крошкин
КОНСТРУКЦИЯ
ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ И ДВИГАТЕЛЕЙ
КОНСТРУКЦИЯ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ
Учебное пособие
«Конструкция самолёта Ту-154М»
Часть 1: АТА-51…57; 29; 27.
Выпущено 2016 год
Обновлено 2018 год

2
Настоящее пособие предназначено в качестве дополнительного учебного материала по
МДК 01.01 - КЛА на базе самолёта Ту-154М по специальности 25.02.01 – «Техническая
эксплуатация летательных аппаратов и двигателей».
Содержание материала настоящего пособия основано на существующей эксплуатационной
технической документации и практическом опыте эксплуатации самолета Ту-154 М.
Тема 2.1.1 Общие сведения о летательном аппарате. Конструкция аэродинамических частей самолёта
(планер).
Назначение и общая характеристика самолета
Самолет Ту-154 М принадлежит к магистральным самолетам 1-го класса для линий средней протяженности, для перевозки пассажиров, багажа, грузов с коммерческой нагрузкой до 18 т с крейсерской скоростью 850-900 км/ч.
СамолетТу-154М свободно несущий цельнометаллический моноплан с низко расположенным стреловидным крылом и стреловидным Т-образным хвостовым оперением, снабженный тремя двигателями
Д-ЗОКУ-154, ВСУ ТА-6А (ТА–12) и трехопорным шасси.

3
Основные данные самолета
Геометрические:
длина, м.
47,9
высота, м.
11,4
размах крыла, м.
37,55
полная площадь крыла, м
2
201,45
поперечное V крыла, град -1°10'
средняя аэродинамическая хорда крыла, м.
5,285
угол установки крыла, град.
+3
угол стреловидности центроплана крыла по 1/4 хорды, град.
34,37
угол стреловидности ОЧК крыла по 1/4 хорды, град.
35
площадь горизонтального оперения, м
2
42,22
размах горизонтального оперения, м.
13,4
угол стреловидности горизонтального оперения, град.
40
площадь стабилизатора, м
2
32,39
угол установки стабилизатора относительно СГФ, град.
-3 до -8,5
площадь вертикального оперения, м
2
31,725
размах вертикального оперения, м.
5,65
угол стреловидности вертикального оперения, град.
45
колея шасси, м.
11,5
база шасси (при не обжатых амортизаторах), м.
18,92
база шасси (при обжатых амортизаторах), м.
19,14
длина фюзеляжа, м.
41,857

4
диаметр фюзеляжа, м.
3,8
Массовые:
максимальная рулежная масса, т. 100,5
максимальная взлетная масса, т. 100,0
максимальная посадочная масса, т.
80,0
масса заправляемого топлива при централизованной заправке, т.
39,75
дополнительная заправка в баки сверху, т.
2,0
Лётные:
передняя центровка на посадке и на взлете (шасси выпущены), % 18…24
а) на взлете (шасси выпущено)
24
б) на посадке (шасси выпущено)
18
средняя центровка, %
24…32
зад. центровка: на взлете, в полете, при посадке (шасси убрано), %
32…40
центровка опрокидывания на "хвост", %
52,5
центровка пустого самолета, % 49…50
крейсерская скорость полета, км/ч.
850…950
практический потолок, м. 12000
Взлётные и посадочные:
скорость отрыва самолета, км/ч.
270
длина разбега, м. 1215
взлетная дистанция, м. 2080
посадочная скорость, км/ч. 230
длина пробега, м. 710
посадочная дистанция, м. 2300

5

6

7
Зоны технического обслуживания самолёта
Конструкция самолета условно разделена на восемь зон, которые в свою очередь разделены на подзоны и участки.
Деление конструкции самолета на зоны и обозначение крышек смотровых люков и панелей соответствует международному стандарту ИСО-2529-73.
Принцип деления на зоны
Зоны - это наиболее крупные объемы деления конструкции самолета. Зоны обозначены трехзначным номером.
Разбивка самолета на зоны произведена следующим образом:
Наименование зоны
Номер
зоны
Нижняя половина фюзеляжа (объем под полом, включая каркас пола от носа до шп. № 67а)………………….100
Верхняя половина фюзеляжа (объем над полом, включая панели пола от шп. № 4/5 до шп. № 67а)…………...200
Оперение………………………………………………………...300
Хвостовая часть фюзеляжа. Гондолы двигателей пилонами..400
Левое полукрыло………………………………………………...500
Правое полукрыло………………………………………………600 шасси……………………………………………………………700
Двери……………………………………………………………800

8
Планер самолета
К планеру самолета относятся крыло, фюзеляж, хвостовое оперение и гондолы двигателей.
Фюзеляж
Фюзеляж самолета служит для размещения экипажа, пассажиров, багажа, грузов и оборудования; к нему крепятся крыло, киль, двигатели и передняя опора шасси. Фюзеляж представляет собой цельнометаллическую конструкцию типа полумонокок, технологически состоящую из трех основных частей: передней (до шпангоута
№ 19), средней (между шпангоутами № 19 и № 66) и задней, хвостовой части (от шпангоута № 66 до концевого шпангоута № 83). Диаметр средней, цилиндрической части равен 3,8 м; передняя часть фюзеляжа скошена вниз для увеличения сферы обзора экипажа, задняя часть скошена вверх для увеличения угла тангажа самолета при взлете и посадке. Для поддержания внутри фюзеляжа нормальных условий по температуре и давлению при полетах самолета на больших высотах большая часть объема самолета выполнена герметичной, негерметичными являются: а) носовой отсек передней части фюзеляжа до герметичного шпангоута № 4, где размещена антенна радиолокатора; б) отсек, куда убирается передняя опора шасси; в) вырез под центроплан крыла; г) хвостовая часть фюзеляжа от полусферического гермошпангоута № 67а.
Герметичная часть фюзеляжа силовым полом разделена по высоте на две неравные части: а) верхнюю, где находятся пассажирские салоны ; б) нижнюю, где находятся два багажных отсека и различные технические отсеки с оборудованием.
Входные двери для пассажиров и членов экипажа расположены с левого борта фюзеляжа, люки багажных отсеков - с правого борта, чтобы не мешать одновременной погрузке (выгрузке) багажа и посадки (высадке) пассажиров.
Люки для доступа в технические отсеки расположены либо в нижней, правой части фюзеляжа, либо в полу пассажирской и пилотской кабины.
Передняя часть фюзеляжа
Является самостоятельным технологическим отсеком, состыковывается со средней частью через разъемный шпангоут № 19, одна стенка которого принадлежит передней, а вторая - средней части фюзеляжа. В передней части расположены: по правому борту гардероб и туалет, по левому - передний буфет.
По правому борту снизу в районе шп. № 6 расположено гнездо для подключения ШРАП-400 - 3Ф, технический отсек № 1.

9
Передняя часть фюзеляжа
Средняя часть фюзеляжа
В средней части фюзеляжа расположены первый и второй пассажирский салоны, багажные помещения (под полом), два туалета (между шп. 64 -66), служебное помещение и задний вестибюль. В средней части фюзеляжа между шпангоутами №41 и № 49 имеется вырез под центроплан крыла (в подпольной части фюзеляжа), сзади и спереди которого расположены технический отсек № 3 и багажные помещения №1 и № 2, за шп. № 19 в техническом отсеке № 2.

10
Средняя часть фюзеляжа

11
Хвостовая часть фюзеляжа.
От шпангоута № б7а фюзеляж является негерметичным отсеком.
Пространство от шпангоута № б7а до шп. № 74 занимает технический отсек № 5, доступ в который осуществляется через люк снизу на фюзеляже. В техническом отсеке № 5 расположены s- образный канал воздухозаборника среднего двигателя, агрегаты источников давления гидросистем, ИМАТ, баллоны системы тушения пожара, агрегаты системы кондиционирования воздуха, панель наземных проверок СКВ и др. агрегаты. Пространство между шп. № 72-74 в тех отсеке отделено титановыми перегородками и образует отсек ВСУ и отсек выхлопной трубы ВСУ.
Размещение ВСУ в тех отсеке № 5 выполнено из соображений сохранения центровки переваливания на хвост при увеличенных размерах и массы двигателей в хвостовой части фюзеляжа, а также для облегчения технического обслуживания ВСУ.
ВСУ имеет одну створку воздухозаборника, расположенную снизу на фюзеляже. Выхлопная труба ВСУ также закрывается створкой, размещенной под пилоном правого двигателя. Доступ в отсек ВСУ осуществляется через две съемные панели между шп. № 72…74 слева и справа по борту и через две съемные панели со стороны отсека среднего двигателя. Доступ в отсек выхлопной трубы осуществляется через панель со стороны отсека среднего двигателя.

12
Створка ВСУ и створка МВУ открываются электромеханизмами, которые управляются главным выключателем на панели управления ВСУ. При установке главного выключателя в положение " ЗАПУСК ", одновременно открываются обе створки, и загорается зеленое табло " СТВОРКИ ОТКРЫТЫ ". Когда створки полностью откроются, то загорится зеленое табло " ГОТОВ К ЗАПУСКУ ", при условии, что отбор воздуха от
ВСУ выключен. При выключении ВСУ зеленое табло " СТВОРКИ ОТКРЫТЫ" будет гореть, пока хотя бы одна из створок не закроется полностью.
В хвостовой части фюзеляжа, внизу, в районе шп. 72 установлен узел для крепления хвостовой штанги, предохраняющей самолет от переваливания на " хвост ". Штанга введена в состав бортового имущества и перевозится на самолете в служебном помещении рядом со складной лестницей.
Компановка самолёта

13
Конструктивно-силовые элементы фюзеляжа
Основными силовыми элементами фюзеляжа являются: шпангоуты
(поперечный силовой набор), стрингеры
(продольный силовой набор), и обшивка.
Шпангоуты разделяются на нормальные и усиленные.
Усиленные шпангоуты устанавливаются в тех местах фюзеляжа, где имеются большие вырезы и к которым крепятся другие агрегаты самолета: шасси, крыло, двигатели, киль.
Силовыми являются также гермошпангоуты № 4, № 67а и шпангоуты разъемов фюзеляжа № 19 и
№ 66.
Нормальные шпангоуты представляют из себя кольца из дюралевого листа, усиленные шпангоуты изготавливают из прессованных или механически обработанных дуг окружностей
Продольный силовой набор - стрингеры разного сечения: Z - образного, углового и др. Расположены по окружности шпангоутов. Крепятся заклепками к полкам шпангоутов. В зоне больших нагрузок используются
Усиленные стрингеры - продольные силовые балки.
Обшивка толщиной 1,2 …1,8 мм по всей поверхности фюзеляжа, наиболее толстая применяется в зоне центроплана (1,5 …2,0 мм), крепления киля и пилонов двигателя к фюзеляжу.
Обшивка крепится к шпангоутам и стрингерам потайными заклепками. Продольные стыки листов обшивки расположены на стрингерах и осуществлены внахлестку, поперечные выполнены встык. К шпангоутам обшивка крепится непосредственно или посредством компенсаторов. Снизу на обшивке имеются отверстия для слива конденсата из нижней зоны фюзеляжа. Основным материалом планера являются сплавы алюминия
Д16Т, В95, АЛ-19; стали 30ХГСА, 1К18; магниевые сплавы МЛ1-5, МА-8.

14
Остекление
Остекление фюзеляжа состоит из остекления пассажирских салонов и пилотской кабины. Остекление пассажирских салонов в виде окон, выполненных из тройных органических обогреваемых стекол с воздушными промежутками для теплозвукоизоляции. Размеры окон 250x350 мм. Толщина наружного стекла
10 мм, среднего 4 мм и внутреннего 2 мм. Общая толщина пакета 50 мм. По правому борту расположено 42 окна, по левому – 45, с шагом 500 мм.
Остекление пилотской кабины состоит из двух рядов стекол: в верхнем ряду находятся одинарные органические стекла, в нижнем - силикатные тройные и органические двойные. Оно обеспечивает комфорт, освещение и обзор передней полусферы для пилотов. Передние три центральные стекла - силикатные, триплексные с электрическим пленочным обогревом 200 В 400 Гц. За силикатными стеклами нижнего ряда следуют сдвижные форточки, имеющие двойное остекление и боковые стекла. Воздушные промежутки двойных стекол соединены трубками с осушительными патронами, предотвращающими запотевание стекол.
Сдвижные форточки перемещаются по направляющим рельсам (верхнему и нижнему) назад, в закрытом положении фиксируются ручкой, прижимаясь к резиновому уплотнению проема фонаря кабины. Все стекла вставляются изнутри и крепятся к каркасу болтами и винтами с помощью прижимных профилей и рамок.
Остекление самолёта
верхние органические стекла боковые двойные органические стекла форточки (сдвижные) лобовые триплексные стекла рама форточки осушительный патрон рукоятка ролики

15
Двери
Две входные двери расположены по левому борту фюзеляжа между шпангоутами № 12…14, № 34…36, служебная дверь - по правому борту между шпангоутами № 31…33. Они открываются наружу и сдвигаются вперед к носу самолета. Конструктивно выполнены аналогично, отличаются лишь габаритными размерами и количеством замков.
Входная дверь
Служебная дверь

16
Состоят из штампованной чащи, дюралюминиевых балок, внутренней и внешней обшивки, остекления.
Подвешиваются к фюзеляжу с помощью кривошипа и двух верхних тяг. На кривошипе имеется фиксатор открытого положения двери и устройство, позволяющее регулировать положение двери относительно проема, фюзеляжа. Герметизация двери достигается двумя резиновыми профилями. По контуру двери расположены 12
(служебной - 8) поворотных замков с роликами. Опорные площадки замков расположены в окантовке дверного проема против каждого замка. Они имеют наклонную площадку (дверь притягивается) и прямую площадку
(дверь закрыта). Все замки соединены между собой цепочкой регулируемых тяг с механизмом управления.
Длину тяг можно регулировать в пределах 10 мм. Механизм управления служит для управления замками наружной и внутренней рукоятками. Внутренняя рукоятка имеет механический фиксатор крайних положений.
Стопор управляется гашеткой на ручке. Для визуального контроля положения стопора на рукоятке имеется указатель. Внутренняя рукоятка снимается со стопора и поворачивается при пользовании наружной ручкой.
Дополнительно внутренняя ручка имеет пружинный фиксатор, по положению которого контролируют закрытие на ключ наружной ручки. Фиксатор управляется флажком, который имеет два положения: полетное - горизонтальное, на стоянке - вертикальное. Для открытия и закрытия дверей наружными ручками необходимо нажать на поворотную крышку, чтобы взяться за ручку, потянуть ее на себя и повернуть вниз или вверх для открытия или закрытия. Наружные ручки задней входной и служебной дверей закрываются ключевой вставкой изнутри кабины, а ручка передней входной двери гнездо под ключ имеет на внешней обшивке двери.
Механизм автоматического стопорения замков дверей в полете исключает возможность открытия замков входных и служебной дверей на высоте 350 м, когда перепад давления между кабиной и атмосферой достигает
0,025 ±0,005 кгс/см
2
. Механизм состоит из корпуса с крышкой, резиновой диафрагмы и двух металлических мембран. К диафрагме гайкой крепится стакан, а к крышке болтами втулка. Свободный конец стакана выходит наружу через втулку. Этот конец имеет кольцевую проточку, а втулка - пазы. В проточках стакана и в пазах втулки поступательно перемещается вильчатая тяга, связанная с ручками. При достижении заданного перепада давления диафрагма прогибается, стакан перекрывает пазы втулки и вильчатая тяга становится зажатой, что не позволяет перемещаться внутренней ручке. Ход стакана составляет 5 мм. Заборник воздуха из кабины находится в нижней части крышки, а из атмосферы в нижней части двери на внешней обшивке. К заборнику из атмосферы может присоединяться переходник КПУ-3 при наземной проверке.
Входные и служебные двери обогреваются горячим воздухом от системы кондиционирования.
Переключатель "ОБОГРЕВ ДВЕРЕЙ" расположен в верхней части пульта бортинженера.