Каркас и обшивка фюзеляжа

Отчет

по лабораторной работе

«Описание конструкции фюзеляжа Ил-18»

Выполнил: ст-т гр. ЭЛб-11-1

Горбонос Б.В.

Проверил: преподаватель

Полонский А.П.

Иркутск 2011

Фюзеляж самолета служит для размещения экипажа, пассажиров, грузов и оборудования, а также является базой для крепления крыла, оперения и передней стойки шасси.

Фюзеляж самолета Ил-18 стрингерной конструкции, для него характерно наличие большого количества стрингеров, шпангоутов и относительно толстой обшивки.

Нагрузки, действующие на фюзеляж

На фюзеляж действуют нагрузки от крыла, горизонтального и вертикального оперения, передней стойки шасси, а также усилия от избыточного давления воздуха в гермокабине и инерциальные силы, создаваемые размещенными в фюзеляже грузами и оборудованием.

Основные нагрузки на хвостовую часть фюзеляжа создают в полете аэродинамические силы горизонтального и вертикального оперения, на носовую часть - от передней стойки шасси.

Аэродинамическая сила горизонтального оперения (рис. 1) во всех сечениях хвостовой части фюзеляжа вызывает изгибающий момент ₁= _l и поперечную силу Q₁ = , действующие в вертикальной плоскости.

Аэродинамическая сила вертикального оперения , направленная в сторону, противоположную отклонению руля, вызывает изгибающий момент ₂= l и поперечную силу Q₂ = , действующие в горизонтальной плоскости. Кроме того, сила вызывает крутящий момент = .

Усилия от изгибающего момента воспринимаются и передаются на крыло обшивкой и стрингерами, которые при этом работают на растяжение или сжатие. Поперечная сила Q₁ воспринимается боковыми участками обшивки фюзеляжа, а поперечная сила Q₂ – верхним и нижним.

Рис.1 – Нагрузки, действующие на фюзеляж в полете

Каркас и обшивка фюзеляжа

Каркас фюзеляжа (рис. 2) образован элементами продольного и поперечного набора.

Рис. 2 – Каркас фюзеляжа:

1, 2 – типовые шпангоуты; 3 – силовой шпангоут; 4 – отсек передней стойки шасси;

5 – стрингеры; 6 – поперечные балки пола; 7, 10 – пол багажно-грузового отделения;

8 – продольные балки пола; 9 – панели пола; 11 – подкилевые шпангоуты;

12 – продольные швеллеры.

Поперечный набор фюзеляжа состоит из 78 шпангоутов. Шпангоуты придают фюзеляжу форму и обеспечивают жесткость его поперечного сечения, а также подкрепляют стрингеры и обшивку.

По назначению и конструкции шпангоуты делятся на нормальные и силовые. Силовые шпангоуты, кроме выполнения функций указанных выше, воспринимают усилия от других частей самолета или при наличии герметичных стенок несут нагрузки от избыточного давления в герметической кабине.

Рис. 3 – Нормальный шпангоут

Нормальный шпангоут (рис. 3) состоит из обода 1 Z-образного сечения, балки пола 3 и нижней балки 5, служащей опорой для пола багажно-грузовых отделений. Между балками установлены две стойки 4. Обод шпангоута склепан из нескольких дуг с помощью накладок 2, по внешнему контуру имеет вырезы для стрингеров. Балка пола состоит из стенки 7, подкрепленной верхним 6 и нижним 8 профилями, а также стойками. Концы балки пола прикреплены к ободу шпангоута. Нижняя балка представляет собой расширенную и усиленную профилями 9 часть обода шпангоута.

Силовой шпангоут №2 (рис. 4) является таковым потому, что воспринимает нагрузки от передней стойки шасси и наклонного днища. Обод шпангоута выполнен из стенки 2, подкрепленной поясами 1 и профилями 3. Поперечная балка 4 воспринимает нагрузки от передней стойки шасси и от наклонного днища.

Рис. 4 – Силовой шпангоут №2

Продольный набор фюзеляжа составляют стрингеры равномерно расположенные по контуру шпангоутов. Стрингеры вместе с обшивкой воспринимают усилия от изгибающего момента, работая при этом на растяжение или сжатие, а также усилия от воздушных нагрузок, которые передаются на них с обшивки. Кроме того они подкрепляют обшивку при работе ее на сжатие. Номеруются стрингеры сверху вниз влево и вправо от верхнего (нулевого) стрингера (рис. 5).

Рис. 5 – Расположение стрингеров фюзеляжа

Стрингеры изготовлены из прессованных профилей уголкового, местами таврового сечения. У вырезов под окна, двери и люки поставлены усиленные стрингеры, компенсирующие ослабление фюзеляжа в этих местах. Усиленные стрингеры имеют переменное сечение, полученное путем механической обработки.

Между собой стрингеры состыкованы накладками. В отдельных случаях применяется соединение внахлестку. Непосредственно к шпангоутам стрингеры не крепятся, их связь осуществляется через обшивку.

Обшивка является основным силовым элементом фюзеляжа. Вместе со стрингерами она воспринимает усилия от изгибающего момента, а также полностью воспринимает нагрузки от поперечной силы, крутящего момента и избыточного давления в герметической кабине. Обшивка воспринимает также воздушные нагрузки, передавая их на стрингеры и шпангоуты.

Поиск по сайту: