Функциональные требования к конструкции киля

Разработка конструкции агрегата

Разработка требований к агрегату

Общие требования

Проектируемый киль представляет собой тонкостенную подкрепленную оболочку и состоит из каркаса и обшивки, каркас – из лонжеронов, стенок и стрингеров (продольный набор) и нервюр (поперечный набор). На киле расположены секции руля направления необходимые для управления самолетом.

К конструкции киля предъявляются следующие требования:

– обеспечение путевой устойчивости и управляемости самолета на всех режимах полета;

– наименьшее лобовое сопротивление;

– возможно большие значения прочности и жесткости наряду с наименьшей массой конструкции;

– отсутствие вибраций;

– простота монтажа и демонтажа;

– технологичность конструкции;

– простота установки рулей с учетом взаимозаменяемости.

Функциональные требования к конструкции киля

Уменьшение лобового сопротивления обеспечивается оптимальным подбором профиля киля, его относительной толщины, удлинения и формы.

Высокие требования предъявляются к качеству поверхности, точности обводов, минимальной высоте неровностей, сохранению в полете расчетных внешних форм (отсутствие прогибов и вспучивания обшивки), покрытию киля.

Для уменьшения сопротивления от перетекания воздуха во внутренние части киля через стыки и лючки необходимо применять тщательную подгонку частей и герметизацию.

Обеспечение достаточной прочности и жесткости конструкции киля:

– конструкция не должна разрушатся при действии нагрузок меньше расчетных;

– конструкция должна противостоять деформированию и не иметь остаточных деформаций;

– при действии циклически повторяемых нагрузок в элементах конструкции киля не должно быть усталостных разрушений.

Первые два требования удовлетворяются правильным выбором расчетных нагрузок, КСС, видов испытаний. Третье требование выполняется выбором материалов с малой скоростью распространения трещин, снижением уровня расчетных напряжений, применением форм деталей и технологических процессов, обеспечивающих уменьшение концентрации напряжений (клеесварные, клееклепанные, монолитные панели и др.).

Уменьшение массы конструкции киля определяется:

– уровнем расчетных напряжений, запасом прочности;

– силовой схемой конструкции;

– применяемыми материалами.

Уменьшение массы конструкции киля достигается обеспечением равнопрочности, сокращением количества разъемов, вырезов, несиловых (неработающих) элементов, применением новых конструкционных материалов

(ПKM и др.). Детали киля и его элементы должны иметь разрушающие напряжения возможно близкие к временному сопротивлению материала.

Технология изготовления элементов киля существенно влияет на уменьшение его массы: применение монолитных штампованных или прессованных конструкций, снижение напряжений в отверстиях путем снятия фасок и др.