Особенности конструкции крыльев с изменяемой в полёте стреловидностью

Крылья с изменяемой стреловидностью

Лекция 4

Крыло с изменяемой в полете стреловидностью позволяет объединить в одном крыле преимущества прямого крыла (хорошие взлётно-посадочные характеристики, высокое аэродинамическое качество и большая дальность полета, хорошая маневренность) и крыла стреловидного (меньшее сопротивление при полете на больших сверхзвуковых скоростях). Однако дополнитель­ное увеличение массы при использовании такого крыла составляет 3...4 % от взлетной массы самолета, поэто­му оно целесообразно, если выигрыш в ЛТХ в соответствии с назначением самолета ком­пенсирует эти затраты.

Поворотные части крыльев изменяемой геометрии имеют, как правило, моноблочную конструкцию. Особенностью конструкции является переход от моноблока к узлу поворота.

Примерная конструктивно-силовая схема этой части крыла показана на рисунке 1.

Проушины между собой соединяются стенками 1, сходящимися к центру узла поворота. В поперечном направлении стенки подкрепляются диафрагмами 2.

Рис.1 Рис.2

Наиболее ответственной частью конструкции крыла изменяемой геометрии является узел поворота. Он должен обеспечить передачу всех нагрузок с поворотной части крыла во всем диапазоне изменения ее углов стреловидности. Узел поворота должен вписываться в обводы крыла и иметь возможно меньшие габаритные размеры, обладать высокой жесткостью, обеспечивать простоту монтажа и демонтажа поворотной части крыла, иметь малое трение и быть надежным в эксплуатации, при этом масса его должна быть по возможности меньшей.
Узел поворота может быть выполнен по схеме с ползунами (рис.2) по схеме вильчатого соединения с одной

проушиной (рис.3), или с двумя проушинами (рис. 4).

Рис.3 Рис.4

Каждая из этих схем имеет свои достоинства и свои недостатки. Схема с ползунами, перемещающимися

в направляющих, позволяет разместить узел поворота в тонком крыле, упрощает передачу сил с крыла на центроплан, обеспечивая несколько путей передачи нагрузок. К недостаткам следует отнести меньшую, чем

в других схемах, жесткость, значительный объем, занимаемый в центроплане узлом поворота, необходимость усиления конструкции в местах крепления направляющих.

Достоинствами схем с вильчатым соединением являются относительная простота конструкции, небольшой объем и несколько меньшая масса. Несмотря на необходимость некоторого утолщения крыла в месте установки шарнира и относительно большие нагрузки в его подшипниках, эти схемы нашли наибольшее распространение.

Схему с одной проушиной целесообразно применять на крыльях с малой строительной высотой, а схему

с двумя проушинами – на более толстых крыльях.
В схемах с двумя проушинами целесообразно верхнюю и нижнюю проушины разместить так, чтобы их плоскости пересекались по линии, на которой лежит осредненный центр давления поворотной части крыла (рис.5).

Рис.5

В этом случае момент воспринимается как бы ферменной конструкцией, благодаря чему уменьшаются поперечные нагрузки на проушины. При изменении угла стреловидности происходит и изменение наклона плоскости поворотной части крыла. Для компенсации этого наклона в узле должны быть установлены сферические подшипники.

Из схем с вильчатым соединением чаще применяется схема с одной проушиной. Конструктивная схема такого узла показана на рисунке 6.

Рис.6

В проушине центроплана 1 устанавливаются подшипники 4 и 3. Ухо поворотной части крыла 6 соединяется с проушиной 2 валом 7, который жестко фиксируется в ухе 6 штифтом 9, что обеспечивает поворот консоли крыла вместе с валом в подшипниках. Затем устанавливается стяжной болт 8 с верхним фланцем 5. Стяжной болт своим растяжением передает часть нагрузки с верхней проушины центроплана на нижнюю (при отрицательных перегрузках – с нижней на верхнюю).

Дата добавления: 2014-01-20