Общая характеристика стыковых соединений крыла.

Введение.

Крыло - несущая поверхность, которая создает аэродинамическую подъемную силу, обеспечивающую полет самолета. Крыло также принимает участие в обеспечении поперечной устойчивости и управляемости самолета. Оно может использоваться для крепления двигателей, опор шасси, для размещения топлива, оборудования, вооружения и другой полезной нагрузки. Крыло должно обладать высокой несущей способностью и минимальным аэродинамическим сопротивлением на основных режимах полета, иметь достаточную прочность и жесткость при наименьшей массе конструкции, а также хорошие технологические и эксплуатационные качества.

Основными элементами крыла являются:

-обшивка,

-лонжероны,

-продольные стенки,

-стрингеры,

-нервюры.

Рис.1

Общая характеристика стыковых соединений крыла.

Соединения, с помощью которых осуществляется крепление отъемных частей крыла к центроплану или к борту фюзеляжа или одной чисти крыла к другой, называются стыковыми. Стыковое соединение - соединение разъемное, поэтому его конструкция должна обеспечивать простоту монтажа и демонтажа крыла. В крыльях с заделкой по лонжеронам стыковое соединение осуществляется с помощью узлов, монтирующихся на лонжеронах. Вспомогательный лонжерон имеет шарнирный стыковой узел, соединительным элементом которого является стыковой болт.(Рис 2)

Узел состоит, как правило, из вилки и ушка. Зазор между вилкой и ушком, между соединительным болтом и отверстием в узле должен быть по возможности меньшим. При отсутствии зазоров болт будет работать на срез. При больших же зазорах болт будет работать и на изгиб, что потребует увеличения его диаметра.

Последнее, нежелательно с точки зрения размеров и массы узла. Конструкция крепления такого узла на лонжероне различная и зависит от действующих, на узел нагрузок, конструкции лонжерона, монтажных условий и т.п. Крепление узла к лонжерону осуществляется при помощи болтов и заклепок. Основной лонжерон, передающий изгибающий момент, имеет жесткий стыковой узел, элементы которого закреплены на верхнем и нижнем поясах.

В жестком узле стыковые болты могут располагаться как вертикально, так и горизонтально. При горизонтальном расположении болта его ось может быть параллельной плоскости стыковой нервюры или перпендикулярной к ней. При конструировании жесткого узла для уменьшения его массы необходимо стремиться к выполнению следующих двух условий:

1) для уменьшения усилий на стыковые болты расстояние между верхним и нижним болтом должно быть по возможности большим;

2) центр масс сечения пояса лонжерона должен совпадать с точкой приложения передаваемой силы на стыковом болте. Если это условие выполняться не будет, пояс лонжерона и сам узел будут загружаться местными изгибающими моментами, что приведет к увеличению массы. С точки зрения аэродинамики желательно, чтобы стыковые узлы вписывались в габаритные размеры крыла.

Основной лонжерон, передающий изгибающий момент, имеет жесткий стыковой узел элементы которого закреплены на верхнем и нижнем поясах. В жестком узле стыковые болты могут располагаться как вертикально, так и горизонтально

Рис.2 Шарнирный узел.

Рис.3Узел гребенчатого типа.

Рис.4Стыковой узел с горизонтальными болтами, ось которых перпендикулярна плоскости нервюры.

Рис.5Стыковка по контуру с помощью специальных профилей