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.