Расчеты для построения эпюр ЭQ, ЭM, ЭN.
Исходные данные:
поперечная составляющая подъемной силы крыла
поперечная сила, приложенная в носовой части ЛА
поперечная сила, приложенная в сопловой части ЛА
лобовое сопротивление ЛА
тяга двигателя ЛА
масса каждого отсека
длина каждого отсека
ускорение свободного падения
сила тяжести каждого отсека
f- коэффициент безопасности
Этапы расчета
1. Определение центра масс (координаты центра тяжести)
,
где n –количество отсеков; 
- координата центра отсека (расстояние, например, от «носика» ЛА)
2. Определение поперечной перегрузки центра масс ЛА:
,
где k –количество поперечных сил; n – количество «тяжелых» отсеков (масс).
3. Определение инерционных сил 
от перегрузки центра масс (постоянной по всей длине ЛА)
4. Определение внешнего момента поверхностных сил ЛА
,
где 
-расстояние от точки приложения силы до центра тяжести, с учетом знака направления вращения – по часовой стрелке или против.
5. Определение массового момента инерции балки-ракеты.
6. Определение углового ускорения от действия внешнего момента 
7. Линейное ускорение 
центра масс каждого отсека
8. Перегрузка центров тяжести каждого отсека от вращения балки-ракеты с угловым ускорением при действии момента
9. Инерционные силы, вызванные вращением ЛА от момента с угловым ускорением 
10. Вычисление суммарных инерционных сил в каждом отсеке от перегрузки центра масс и от вращения ЛА:
11. Построение суммарной поперечной силы в каждом отсеке по дине ЛА – 
- путем сложения поверхностных сил и инерционных сил в каждом отсеке по длине ЛА, начиная с «носика» ЛА:
12. Построение распределения изгибающего момента по длине ЛА - 
- путем численного интегрирования (последовательного суммирования площадей) начиная с «носика» ЛА.
|
|
13. Если в начале расчетов нагрузки не были умножены на коэффициент безопасности, это следует сделать в конце путем умножения на коэффициент безопасности 
, , ЭN.
Типовые ЭQ и ЭM для ЗУР и БР.*)
Приведем типовые эпюры перерезывающих сил и изгибающих моментов в корпусах ЛА типа ЗУР (Рис.1) и баллистической ракеты при действии управляющего усилия 
(Рис.2).
Рис.1
Рис.2
*) Примеры числовых примеров построения ЭQ, ЭМ, ЭN будут приведены в следующих лекциях.
Определение нормальных и касательных напряжений на основе построенных эпюр ЭQ, ЭM,ЭN
В качестве первого приближения для определения нормальных напряжений используется известная формула:
,
в которых
-координаты центра тяжести сечения и элемента конструкции (лонжерона, стрингера) относительно первоначально избранной системы координат 
.
- моменты инерции относительно центральных осей, параллельных первоначально выбранным осям х, у.
- коэффициент асимметрии поперечного сечения конструкции.
При нагружении корпуса и крыла, особенно большого удлинения с однозамкнутым контуром поперечного сечения, часто дает хорошее приближение при определении потока касательных сил и напряжений от крутящего момента 
формула Бредта:
где 
- поток касательных сил; 
- касательное напряжение;
2 
-удвоенная площадь, ограниченная средней линией поперечного сечения крыла или корпуса.