Файл: Техническое описание и анализ конструкции крыла самолета Ту134А.docx

КИРСАНОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ — ФИЛИАЛ МОСКОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА ГА

ЦИКЛОВАЯ КОМИССИЯ «АЭРОДИНАМИКИ, КОНСТРУКЦИИ И ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ»

РАСЧЁТНО ─ ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «КОНСТРУКЦИЯ САМОЛЕТАТУ-134А»

ТЕМА: «Техническое описание и анализ конструкции крыла самолета

Ту-134А»

Проектировал: Палий.В.В

Руководитель: Артимович.М.И

Кирсанов

2022г.

Cодержание

I Введение

Общее и ограниченное воздушное пространство в будущем станет значительно более сложным, и нагрузка на нашу систему управления воздушным движением (УВД) будет продолжать расти. Коммерческие самолеты будут объединены в небе за счет увеличения числа новых самолетов – беспилотных авиационных систем (БАС), городских воздушных транспортных средств, высотных псевдоспутников, суборбитальных самолетов, аэростатов сверхвысокого давления, сверхзвуковых самолетов, космических аппаратов и многого другого.

У новых летательных аппаратовпоявятся дополнительные требования к управлению движением и новые концепции эксплуатации. Система УВД должна и впредь адаптироваться к усложнениям, а также поддерживать долгосрочный рост отрасли и развитие инноваций в отношении новых авиационных секторов.

«Airbus» и «Boeing» уже много лет занимают важную роль в развитии прогресса международной авиации. С нашей приверженностью принципам безопасности, мы разделяем общее представление: воздушное пространство будущего, где новые и уже существующие эксплуатанты работают в единой воздушной системе – это система, которая обеспечивает безопасные и эффективные услуги в сфере авиации для всего сообщества, что обеспечивает устойчивый рост всего авиационного сектора.

---

Реализация этого видения укрепит способность отрасли вносить вклад в устойчивый экономический рост – благодаря участию в торговле и туризме, мировой объем авиации оценивается в 2,7 триллиона долларов – а также обеспечит рабочие места, повысит уровень жизни, сократит бедность и увеличит доходы от налогов.

Усовершенствованная система управления воздушным движением также является важной составляющей отраслевой стратегии по достижению добровольных целей по охране окружающей среды.
Авиация намерена ограничивать свои чистые выбросы CO2 с 2020 года (нейтральный по объему выбросов углерода показатель) и радикально сократить свое участие в глобальных выбросах CO2 вдвое к 2050 году по сравнению с уровнями 2005 года – амбициозная цель.

Хотя отрасль должна преодолеть серьезные трудности, преимущества – постоянное улучшение уровня безопасности воздушного транспорта, повышение пропускной способности, устойчивости и снижения затрат – останутся нам всем. Мы находимся на пороге Третьей Эры Авиации, которая предоставит населению совершенно новые авиационные услуги, улучшит доступ к отдаленным районам и обеспечит все более эффективными средствами перемещения людей и грузов, которые уменьшат экологический след авиации и перегруженность дорог.

Промышленность может играть более важную роль, участвуя в решении этих проблем и, в свою очередь, содействовать реализации преимуществ, которые возникают в результате постоянных инноваций в авиационном секторе.

II Техническое описание и анализ конструкции крыла самолета ТУ-134А

Основное назначение крыла – создавать подъёмную силу в полете. Оно также обеспечивает поперечную устойчивость и управляемость самолета; на крыле подвешены элероны, органы механизации, главные ноги шасси, а его внутренний объем является ёмкостью для топлива. Крыло самолета TУ – 134А – свободнонесущее, кессонной конструкции со стреловидностью 35 ° по линии хорды и чистой аэродинамической поверхностью. Кессонное крыло в отличие от других конструктивных схем (лонжеронные, моноблочные) обеспечивает эффективное использование обшивки со стрингерным набором в работе крыла на изгиб. Элементы конструкции крыла, воспринимающие нормальные напряжения на изгиб, расположены на значительной части контура профиля и на большом удалении от нейтральной оси, поэтому материал используется наиболее рационально и вес крыла удается уменьшить. В стреловидном крыле происходит перераспределение нагрузок путем увеличения нагрузки на задние элементы (стрингеры, обшивку, задний лонжерон) и уменьшения ее на передние.

---

Схема крыла:

I — центроплан; II — средняя часть крыла (СЧК); III — отъемная часть крыла (ОЧК);1, 3 — соединительные ленты носков; 2—съемные носки; 4—аэродинамические ребра; 5 — концевой обтекатель; 6 — хвостовая часть крыла; 7 —внешний отсек элерона; 8 — флетнер элерона; 9 —внутренний отсек элерона; 10 — трнммер-флетнер; 11 — внешний закрылок; 12 — ннтерцептор; 13 —гондола ноги шасси; 14 — внутренний закрылок; 15, 16 — шторки; 17 — передний лонжерон центроплана; 18 —верхняя панель центроплана; 19 — задний лонжерон центроплана; 20—нижняя панель центроплана.

Это связано с различной длиной задних и передних силовых элементов. Усилия в верхней и нижних панелях от изгибающего момента в плоскости излома раскладываются на составляющие, которые направлены вдоль продольных элементов и обшивки внутри фюзеляжа и в плоскости бортовой нервюры. Это и обусловливает установку мощной бортовой нервюры, которая нагружается распределенными силами от излома стрингеров в плане. Передача поперечных сил происходит по переднему и заднему лонжеронам на борт фюзеляжа в месте их излома. Передача крутящего момента происходит через разъёмную нервюру по борту фюзеляжа, и передний лонжерон.

Для улучшения продольной устойчивости крыло имеет аэродинамическую и геометрическую крутку. Аэродинамическая крутка крыла заключается в том, что сечение крыла постепенно закручено относительно корневого с угла установки + 1 ° до -1 ° 55 ′ в конце крыла.

В этом случае изменяется распределение подъёмной силы по размаху в сторону. большого нагружения корневой части крыла части. Поэтому подъемная сила y концевых профилей остается постоянной и крыло в полете может достигать больших углов атаки, прежде чем на концах крыла начнется срыв потока.

Геометрическая крутка заключается в наборе крыла из неодинаковых профилей: менее несущих в корне крыла и более несущих в конце. Крыло на верхней поверхности имеет четыре аэродинамические перегородки (по две на полукрыло), что улучшает характеристики продольной устойчивости самолета. Они делят крыло на отдельные участки и в полете создают сходящие с крыла вихри, с которыми стекает пограничный слой, перемещающийся на данном участке вдоль размаха, крыла. Вместе с тем перегородки устраняют накопление больших масс пограничного слоя на концевых участках крыла и улучшают распределение подъёмной силы по его размаху, вследствие чего зона срыва смешается на среднюю и даже корневую часть. Поперечное V установки крыла, способствующее путевой и поперечной устойчивости и управляемости самолета, составляет: до нервюры № 15 - минус 1°30 ', а далее минус 0°33.

---

Для удобства сборки крыло разделено на 5 частей: центроплан, две средние части крыла (СЧK) и две части крыла (ОЧK).

2.1 Центроплан крыла

Центроплан представляет собой двуxлонжеронный кессон с работающей обшивкой, подкреплённой стрингерами. Он состоит из переднего и заднего лонжеронов, верхней и нижней панелей (продольный набор), осевой, двух промежуточных и двух разъёмных нервюр (поперечный набор). Нервюры делят центроплан на четыре отсека.

В двух крайних проходят тяги управления самолетом, магистрали гидрооборудования и гермоканалы, предназначенные для проводок системы управления электро- и радиооборудования.

Два центральных отсека могут быть использованы для установки мягких топливных баков. На участке, находящемся внутри фюзеляжа, верхняя панель и лонжероны центроплана герметичны, нижняя панель негерметичная.

Верхняя панель состоит из трех технологических панелей, образованных обшивкой, стрингерами профилями разъема. Обшивка панели выполнена из листового материала В95 методом химического фрезерования. Профили разъема изготовлены из материала Д16 и имеет колодцы горизонтально расположенными отверстиями для стыковочных болтов. К профилям разъема крепятся обшивка, разъемная нервюры и стрингеры. Стрингеры участвуют в работе крыла на изгиб, подкрепляя обшивку при её работе на сжатие и поддерживают нервюры, препятствуя их изгибу в поперечном направлении. Нижняя панель центроплана по конструкции аналогична верхней панели, но имеет люк доступа в отсеки центроплана, который закрывается съемной панелью.

Осевая и промежуточные нервюры образуются стенками и поясами (верхними и нижними). Эти нервюры воспринимают усилия от избыточного давления на верхнюю панель в гермокабине. Гермоканалы центроплана выполнены в виде труб, которые крепятся к стенкам лонжеронов и промежуточным нервюрам. Для удобства монтажных работ в каждом канале имеется шесть лючков, закрываемых крышками. Гермоканалы для тросов управления аналогичны, но не имеют лючков.

Стыки центроплана со средними частями крыла осуществляется по контурам разъемных нервюр и выполнены болтами из стали 40ХНМА. Стыки закрываются зализами.

2.2 Средние и отъемные части крыла

Соединение центроплана с фюзеляжем по контуру верхней панели осуществляется уголковыми профилями, по контуру нижней панели – профилями и фитингами. Передний и задний лонжероны связаны при помощи фитингов по шпангоутам № 28 и 34 фюзеляжа.

---

Средние и отъемные части стыкуются по нервюре № 15 между собой и крепятся к центроплану. По конструкции они представляют собой силовые кессоны, образованные верхними и нижними панелями, задними и передними лонжеронами, внутри которых помещен набор из 25 нервюр, придающих форму крылу и обеспечивающих необходимую ему жесткость.

К передним лонжеронам крепятся обогреваемые носки, а к заднему-съемные и несъемные хвостовые части крыла. К заднему лонжерону и хвостовой части крыла крепятся закрылок (внутренний и внешний) с винтовыми подъемниками, трансмиссией и монорельсами, подвижные шторки закрылков, интерцепторы с гидроподъемниками и элероны.

К средней части крыла крепится главная нога шасси с гондолой. Для подъема самолета домкратами на переднем лонжероне снизу у нервюры № 7 установлен съемный узел со сферической чашкой, закрытый съемным обтекателем шасси

Лонжероны крыла – балочного типа, по конструкции аналогичны лонжеронам центроплана, имеют переменную высоту по размаху. Для обеспечения равнопрочности конструкции стенки и пояса лонжеронов сделаны переменного сечения. На заднем лонжероне по нервюрам № 10, 12, 14, 16, 18, 22 и 24 установлены кронштейны крепления: рельсов закрылков, подъемников внешнего закрылка, качалок системы управления интерцептором, гидроцилиндров управления интерцептором, шторок внешнего закрылка, пружин шторок, петель навески интерцептора, главной ноги, элерона, электромеханизма триммера-флетнера, тяги управления флетнером, качалки системы управления элероном. Все кронштейны изготовлены из сплава АК-8. У нервюр 15 и 19 выполнены вырезы для слива избытка герметика при герметизации и установки гермокожухов для прохода тяг управления.

На переднем лонжероне установлены кронштейны крепления оборудования топливной системы и кронштейны системы управления элеронами.

Нервюры средней и отъемной части крыла, ща исключением герметических стенок у нервюр 1,9 и 15 – балочной конструкции, состоят из верхних и нижних поясов и стенок, подкрепленных стойками. Всё нервюры кроме 1 и 25 установлены перпендикулярно заднему лонжерону. Эти нервюры расположены параллельно оси самолёта.
Силовыми являются нервюры: 1,7,8,9 и 15 (ОЧК). Таким образом они воспринимают сосредоточенные нагрузки, передаваемые на крыло от заклепанных на них главных ног шасси и их гондол, а также нагрузки от веса топлива.

Хвостовая часть ОЧК – несъемная, состоит из верхней и нижней обшивок, предэлеронной зашивки, диафрагм и окантовочных профилей. Она предназначена для размещения элементов управления элеронами и перекрывает щели между задним лонжероном крыла и разрезным элероном. Таким образом, хвостовая часть крыла улучшает аэродинамические характеристики крыла и расширяет конструктивные возможности по компоновке и размещению отдельных элементов конструкции крыла.

---