Аеродинамічні та льотно-технічні характеристики літака
3.2 Розрахунок поперечних сил, згинаючих та крутних моментів та побудова їх епюр
Для проведення розрахунків будують розрахункову схему. Якщо крило літака стрілоподібне і кут по передній кромці більше 15° градусів вводиться еквівалентне по площі пряме крило і всі розрахунки виконуються як для прямого крила. Пряме крило будується шляхом повороту стрілоподібного крила так, щоб пряма, що проходить по половинах хорд прямого крила була перпендикулярна осі фюзеляжу. Дані для розрахунків наведені в таблиці 3.4.
Таблиця 3.4 - Дані для розрахунків
m0, кг |
mкр, кг |
mпал, кг |
Sкр, м2 |
Sпал.бак, м2 |
bкінц, м |
bкор, м |
L, м |
|
170000 |
62600 |
37400 |
732 |
250 |
2,7 |
7,64 |
60 |
Для визначення поперечних сил та згинаючих моментів використовуються метод графічного інтегрування (метод трапецій). Розбиваючи напіврозмах крила на n рівних відсіків довжиною ?z, визначаються сумарні погонні навантаження в різних перерізах.
Розрахунок ведеться табличним методом. Після інтегрування поперечних сил отримаємо розподілення згинаючого моменту. Необхідні параметри для розрахунку визначаються:
середнє значення погонного навантаження на кожній ділянці довжиною ?z дорівнює
приріст поперечної сили в будь-якому перерізі крила (за виключенням кінцевої ділянки)
приріст перерізної сили на кінцевій ділянці крила визначається
величина поперечної сили в будь-якому перерізі крила
приріст згинаючого моменту
величина згинаючого моменту в будь-якому перерізі крила
погонний крутний момент
повний крутний момент
Розрахунок значень в перерізах виконують методом графічного інтегрування. Розраховані величини заносяться до таблиці.
Необхідні параметри для розрахунку визначаються:
середнє значення погонного крутного моменту на кожній ділянці довжиною ?z дорівнює
приріст крутного моменту в будь-якому перерізі крила
величина крутного моменту в будь-якому перерізі крила
де n - кількість ділянок, на які розбитий напіврозмах крила (зазвичай, n ? 10). На основі проведених розрахунків будуються епюри силових факторів: згинаючого Mзг та крутного Mкр моментів.
Таблиця 3.5 - Поперечна сила
Номер перерізу |
bi, м |
?z, м |
q, кг/м |
?Qi, кг |
Q, кг |
|
0 |
2,7 |
2,14 |
789 |
0 |
0 |
|
1 |
3,28 |
2,14 |
929 |
1840 |
1840 |
|
2 |
3,76 |
2,14 |
1014 |
2080 |
3919 |
|
3 |
4,24 |
2,14 |
1099 |
2261 |
6180 |
|
4 |
4,73 |
2,14 |
1189 |
2448 |
8628 |
|
5 |
5,19 |
2,14 |
1268 |
2629 |
11260 |
|
6 |
5,69 |
2,14 |
1364 |
2816 |
14070 |
|
7 |
6,18 |
2,14 |
1454 |
3014 |
17090 |
|
8 |
6,67 |
2,14 |
1538 |
3201 |
20290 |
|
9 |
7,14 |
2,14 |
1623 |
3382 |
23670 |
|
10 |
7,64 |
2,14 |
1718 |
3575 |
27240 |
Таблиця 3.6 - Згинаючий момент
`Номер ділянки |
bi,м |
qi.,кг/м |
,кг |
Q,кг |
||||
0 |
2,7 |
2,14 |
789 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
3,28 |
2,14 |
929 |
1840 |
1840 |
1969 |
1969 |
|
2 |
3,76 |
2,14 |
1014 |
2080 |
3919 |
6162 |
8131 |
|
3 |
4,24 |
2,14 |
1099 |
2261 |
6180 |
10810 |
18940 |
|
4 |
4,73 |
2,14 |
1189 |
2448 |
8628 |
15840 |
34780 |
|
5 |
5,19 |
2,14 |
1268 |
2629 |
11260 |
21280 |
56060 |
|
6 |
5,69 |
2,14 |
1364 |
2816 |
14070 |
27100 |
83160 |
|
7 |
6,18 |
2,14 |
1454 |
3014 |
17090 |
33340 |
116500 |
|
8 |
6,67 |
2,14 |
1538 |
3201 |
20290 |
39990 |
156500 |
|
9 |
7,14 |
2,14 |
1623 |
3382 |
23670 |
47030 |
203500 |
|
10 |
7,64 |
2,14 |
1718 |
3575 |
27240 |
54480 |
258000 |
Таблиця 3.7 - Крутний момент
bi,м |
Xцж,м |
Xд,м |
Xцм,м |
qмас,кг |
qпов,кг |
mi, кгм |
?Mкр,кгм |
Mкр,кгм |
|
2,7 |
0,81 |
0,57 |
1,08 |
1562 |
2351 |
993 |
0 |
0 |
|
3,28 |
0,98 |
0,69 |
1,3 |
1927 |
2857 |
1475 |
2641 |
2641 |
|
3,76 |
1,13 |
0,79 |
1,5 |
2260 |
3275 |
1958 |
3674 |
6315 |
|
4,24 |
1,27 |
0,89 |
1,7 |
2594 |
3693 |
2509 |
4780 |
11090 |
|
4,73 |
1,42 |
0,99 |
1,9 |
2931 |
4119 |
3140 |
6044 |
17140 |
|
5,19 |
1,56 |
1,09 |
2,1 |
3252 |
4520 |
3800 |
7425 |
24560 |
|
5,69 |
1,71 |
1,2 |
2,3 |
3592 |
4955 |
4581 |
8967 |
33530 |
|
6,18 |
1,85 |
1,3 |
2,5 |
3929 |
5382 |
5421 |
10700 |
44230 |
|
6,67 |
2 |
1,4 |
2,7 |
4262 |
5800 |
6315 |
12560 |
56790 |
|
7,14 |
2,14 |
1,5 |
2,9 |
4595 |
6218 |
7277 |
14540 |
71340 |
|
7,64 |
2,3 |
1,6 |
3,1 |
4935 |
6654 |
8346 |
16720 |
88050 |