«СБОРКА КРЫЛА»
Сегодня у нас с Вами занятие чисто теоретическое, так как технология изготовления крыла достаточно сложна и желательно первую конструкцию крыла выполнять под руководством педагога.
Пожалуйста, ознакомьтесь с этой статьей. В ней рассказано об основных силовых элементах крыла. Также посмотрите очень интересное видео по изготовлению крыла и потолочки. https://youtu.be/lPgKTJxjmIY
Силовые элементы крыла
Крылья самолетов отличаются большим разнообразием не только внешних форм, но и конкретных конструкций. Во всех случаях крыло должно быть достаточно прочным и жестким при минимальной массе.
Передавая подъемную силу на фюзеляж, крыло подвергается деформациям изгиба и кручения, (см. рис 1) которые должны восприниматься соответствующими силовыми элементами. Поэтому крылья различных типов обычно представляют собой наборы однотипных элементов, участвующих в восприятии внешних нагрузок и составляющих его конструктивно-силовую схему.
Рис 1. Нагрузки, действующие на крыло
К продольному набору относятся лонжероны, продольные стенки и стрингеры. Поперечный набор крыла обычно состоит из нервюр.
Аэродинамическая нагрузка в виде сил разрежения и давления приложена непосредственно к обшивке. С обшивки через силовые связи она передается на нервюры и стрингеры, которые обычно крепятся к нервюрам и поэтому каждая нервюра как бы «собирает» распределенную аэродинамическую нагрузку с участков обшивки и со стрингеров.
Нагрузка, действующая на нервюру, стремится ее переместить и повернуть, так как ее равнодействующая приложена в центре давления, который обычно не совпадает с центром жесткости сечения. Перемещению нервюры препятствуют передняя и задняя стенки лонжеронов, к которым она прикреплена.
Поскольку крыло закреплено на фюзеляже, то при передаче поперечных нагрузок от всех нервюр к узлам крепления крыло нагружается изгибающим моментом, воспринимаемым продольными элементами (пояса, стрингеры и обшивка), в которых действуют осевые усилия сжатия и растяжения.
Лонжероны воспринимают изгибающий момент и поперечную силу. Изгибающий момент воспринимают пояса лонжеронов, в которых возникают большие осевые усилия. Стенки лонжеронов, воспринимая практически всю поперечную силу, работают на сдвиг. Кроме того, стенки совместно с обшивкой образуют замкнутые контуры, воспринимающие крутящий момент.
Стрингеры - продольные элементы, участвующие в восприятии изгибающего момента. При этом в них действуют осевые силы сжатия или растяжения.
Стрингеры подкрепляют обшивку, увеличивая ее устойчивость, а также воспринимают местную воздушную нагрузку и передают ее на нервюры.
Нервюры составляют поперечный силовой набор крыла. Они передают аэродинамическую нагрузку с обшивки на стенки лонжеронов.
Нервюры придают форму профилю, подкрепляют продольные элементы и обшивку, увеличивая их устойчивость.
Под действием нагрузок нервюра работает на сдвиг и изгиб в своей плоскости. Силовые (или усиленные) нервюры, кроме того, воспринимают большие сосредоточенные нагрузки и распределяют их между основными силовыми элементами.
Обшивка образует гладкую, удобообтекаемую поверхность, герметизирует крыло. Она не только воспринимает аэродинамическую нагрузку, но и работает на кручение, а часто и на изгиб. Степень участия обшивки в восприятии изгибающего момента зависит от ее толщины и характера подкрепления (т.е. от конструкции крыла).
Лонжероны представляют собой продольные балки, состоящие из поясов и стенок. (Рис 2) Их доля в массе крыла может доходить до 30-40%. Большая же часть массы самого лонжерона приходится на его пояса, в которых при изгибе возникают наибольшие нормальные напряжения, так как их материал наиболее удален от нейтральной оси.
Рис 2. Конструкция лонжеронов.
Задание. 1) Познакомиться с силовыми элементами крыла.
2) В интернете посмотреть конструкции крыльев авиамоделей.
3) Определиться какую авиамодель Вы хотели бы построить и какие лонжероны вы будете применять.
4) Продумайте конструкцию изготовления крыла из потолочки.
5) Свои соображения с фотографиями будущей модели выложить мне на эл почту demig-154@yandex.ru