- •Задание на курсовую работу Замечания руководителя
- •Введение
- •1 Компоновка самолёта
- •2 Дальность полёта
- •3 Центровка самолёта
- •3.1 Расчёт центровки в снаряжённом состоянии
- •3.2 Расчёт центровки пустого самолёта
- •4. Нагрузки, действующие на фюзеляж
- •4.1 Нагрузки действующие на фюзеляж по отсекам:
- •4.2 Определение реакций, действующих на фюзеляж от крыла
- •4.3 Определение реакций, действующих на фюзеляж от горизонтального оперения.
- •4.4 Определение распределенных массовых сил от веса конструкции фюзеляжа qФ
- •4.5 Расчет крутящего момента (mкр)
- •4.6 Построение эпюр qу и mz.
- •5 Предварительное проектирование силового набора фюзеляжа
- •6 Проектировочный расчет трёх сечений фюзеляжа
- •6.1 Определение толщины обшивки фюзеляжа
- •6.2 Определение площади сечения растянутого пояса лонжерона f1
- •6.3 Определение площади сечения сжатого пояса лонжеронаF2
- •7 Определение напряжений в наиболее нагруженном сечении фюзеляжа
- •7.1 Определение собственных моментов инерции сечений некоторых элементов фюзеляжа
- •7.2 Определение центра тяжести сечения фюзеляжа () в системе координат .
- •7.3 Определение момента инерции сечения фюзеляжа () относительно оси , проходящей через центр тяжести сечения фюзеляжа
- •7.4 Определение максимальных напряжений сечений фюзеляжа
- •8 Расчет типового (не силового) шпангоута
- •Заключение
- •Литература
3.1 Расчёт центровки в снаряжённом состоянии
Определим центровку для снаряжённого состояния самолёта, когда в расчёте используются все приведённые в таблице 1 величины.
Координата центра тяжести всего самолёта определяется по формуле (3.1.1):
(3.1.1)
где – вес-го агрегата, кг;
– координата центра тяжести-го агрегата, мм.
Отсюда получим:
Зная координату центра тяжести всего самолёта можно определить центровку для снаряжённого состояния по формуле (3.1.2):
; (3.1.2)
где – координата центра тяжести всего самолёта в зависимости от расчётного случая в системе координатXOY,;
– координата передней кромки (точки) средней аэродинамической хорды крыла в системе координатXOY,;
– средняя аэродинамическая хорда крыла,.
Отсюда находим:
Данное значение входит в диапазон центровок .
3.2 Расчёт центровки пустого самолёта
В данном случае при расчёте центровки не учитываются веса следующих агрегатов:
;
;
;
;
.
То есть для данного расчётного случая таблица 1 примет вид:
Таблица 2 Данные для расчёта центровки пустого самолёта
Наименование агрегата самолёта |
Вес агрегата, кг |
Координата Х, мм |
Оборудование в носовой части фюзеляжа |
150 |
1000 |
Экипаж |
| |
Кресла экипажа |
45 |
2250 |
Носовая стойка шасси |
150 |
2325 |
Пассажиры |
| |
Бортпроводник |
| |
Кухня |
| |
Фюзеляж |
4080 |
10125 |
Крыло |
4080 |
6975 |
Продолжение таблицы 2
Наименование агрегата самолёта |
Вес агрегата, кг |
Координата Х, мм |
Основная стойка шасси |
250 |
8775 |
Багажное отделение |
| |
Силовые установки |
8160 |
4875 |
Вертикальное оперение |
204 |
16650 |
Горизонтальное оперение |
340 |
18450 |
Определим центровку пустого самолёта в соответствии с таблицей 2.
Координата центра тяжести всего самолёта определяется по формуле (3.1.1):
где – вес-го агрегата, кг;
– координата центра тяжести-го агрегата, мм.
Отсюда находим:
Зная координату центра тяжести всего самолёта можно определить центровку для пустого самолёта по формуле (3.1.2):
;
где – координата центра тяжести всего самолёта в зависимости от расчётного случая в системе координатXOY,;
– координата передней кромки (точки) средней аэродинамической хорды крыла в системе координатXOY,;
– средняя аэродинамическая хорда крыла,.
Отсюда находим:
Данное значение входит в диапазон центровок .
4. Нагрузки, действующие на фюзеляж
На фюзеляж на расчетном режиме полета действуют следующие нагрузки:
массовые распределенные силы от веса самой конструкции фюзеляжа;
сила веса агрегатов, оборудования, расположенных в фюзеляже;
сила веса экипажа со служебной нагрузкой, пассажиров с креслами и багажом, багажные и грузовые отсеки, включая соответствующие багаж и груз;
силы реакции крыла на фюзеляж, приложенные в узлах крепления крыла (по лонжеронам);
силы реакции горизонтального и вертикального оперений на фюзеляж (по соответствующим узлам крепления);
сила веса передней стойки шасси, установленной на фюзеляже.
Веса оборудования, пассажиров и агрегатов считаем по статистике.
Для расчета нагрузок фюзеляж разбиваем на 5 отсеков, подсчитываем суммарное значение весов всех составляющих каждого отсека и прикладываем суммарную силу в центре тяжести соответствующего отсека. Далее схематизируем фюзеляж к балке на двух опорах – узлах крепления лонжеронов крыла к фюзеляжу.