1 Конструкторская часть РН
.doc|
1 Конструкторская часть
Руль направления входит в систему вертикального оперения, состоящую из двух килей. Каждый из килей подразделяется на неподвижный киль и собственно руль направления. Вертикальное оперение обеспечивает путевую балансировку, устойчивость и управляемость самолета. Руль направления – это аэродинамическая поверхность, которая служит для балансировки самолета на заданных углах атаки и скольжения, а также для обеспечения потребной устойчивости и управляемости относительно продольной оси. Основное требование к рулю направления – эффективность оперения зависит от скоростного напора, площади оперения, его форм и расположения, жесткости оперения и жесткости опор, к которым оно крепиться. Обеспечение высокой эффективности руля направления для получения необходимых характеристик устойчивости и управляемости самолета на всех режимах полета, определяемых ТТТ к самолетом в зависимости от их назначения и условий применения, при наименьшей массе руля направления является основным требованием к оперению. Выполнение этого требования достигается, прежде всего, выбором рациональных форм, значений параметров и расположения руля направления. Управление рулем направления осуществляется отклонением педалей, движение которых до механизмов распределения рабочей жидкости гидросистемы самолета передается жесткой механической проводкой, рули отклоняются усилиями гидроцилиндров. Узлы отклонения рулей линейно зависят от величины хода педалей.
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
КП |
Лист |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||
|
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
||||||||||||||||||
|
1 2 3 4 5
6
7
1 – лонжерон; 2 – уголок; 3 – узел навески; 4 – диафрагма; 5 – нервюра; 6 – сухарь; 7 – кромка задняя.
Рисунок 1.1 – Каркас руля направления
Руль направления состоит из следующих деталей: - лонжерона, представляющего собой тонкостенную (2 мм), сборную из двух частей балку швеллерного сечения, воспринимающую изгибающий и крутящий моменты и поперечные нагрузки. Части лонжерона изготовляются штамповкой из листа. Сечение лонжерона представлено на рисунке 1.2;
Рисунок 1.2 – Сечение лонжерона
- двух задних кромок, служащих для образования жесткого каркаса руля |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
КП |
Лист |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||
|
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
||||||||||||||||||
|
направления, а также для замыкания вместе задних концов обшивок – т.е. для образования аэродинамического контура; - 17 нервюр. Нервюры сохраняют форму руля направления и воспринимают нагрузки с обшивки. При этом они являются формообразующими и в случае восприятия воздушных нагрузок работают на изгиб в своей плоскости и на сдвиг, опираясь на лонжерон. Шестая и седьмая нервюры являются силовыми, т.к. в их плоскости расположен узел привода руля направления, а тринадцатая нервюра – усиленной, т.к. в ее плоскости расположен средний узел навески руля направления. Сечение нервюры представлено на рисунке 1.3;
Рисунок 1.3 – Сечение нервюры
- 3-х узлов навески (верхнего, среднего и нижнего). Узлы навески служат для подвижного соединения руля направления с килем самолета. Эскиз узла навески представлен на рисунке 1.4;
Рисунок 1.4 – Узел навески руля направления
- уголков, предназначенных для соединения нервюр с лонжероном. Эскиз уголка представлен на рисунке 1.5;
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
КП |
Лист |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||
|
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
||||||||||||||||||
|
Рисунок 1.5 – Уголок
- 14 диафрагм, предназначенных для образования обвода для лобовиков, механической герметизации соединения лонжерон - лобовик, а также для усиления жесткости на кручение в местах вырезов под узлы навески, узел привода и узел обратной связи; - сухаря, служащего для соединения задней кромки и нервюры №17 (последней), т.е. для образования жесткого каркаса руля направления.
1.3 Характеристика используемого материала
При изготовлении планера самолета, его узлов и агрегатов широкое применение нашли сплавы цветных металлов. Каркас руля направления изготавливается из алюминиевых сплавов, так как они обладают высокой удельной прочностью и хорошей технологичностью. Для повышения свойств материала его подвергают закалке и старению. Закалка – термическая обработка, которая заключается в нагревании металла до температуры выше критической или температуры растворения избыточных фаз, выдержке и последующим охлаждением со скоростью, превышающей критическую. Закалка позволяет получить высокую твердость и достичь необходимые механические свойства сплава. Старением называется распад перенасыщенного твердого раствора, полученного путем закалки, связанный с упрочнением сплава. Старение сплавов при комнатной температуре называется естественным; при повышенной – искусственным. Для сборки руля направления применяют следующие материалы: - В95АТ1 – высокопрочный алюминиевый деформируемый сплав повышенного качества. Закаленный и искусственно состаренный (Т1). Обрабатываемость резанием и свариваемость точечной сваркой хорошие, газовой – неудовлет- |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
КП |
Лист |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||
|
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
||||||||||||||||||
|
ворительная. Термическая обработка: закалка при температуре 465 – 475С, охлаждение в воде, искусственное старение, отжиг при температуре 120, охлаждение в печи до температуры 150 С, и далее на воздухе; - Д19АМ – легированный отожженный повышенного качества дуралюмин. Имеет более высокие прочностные и температурные характеристики, чем Д16уАМ. Хорошо сваривается роликовой и точечной сваркой, плохо – газовой и дуговой сваркой. Термическая обработка усложнена в том отношении, что интервал температур допустимого нагрева для закалки является более узким по сравнению со сплавом Д1. Имеет хорошую пластичность, что позволяет применять штамповку для изготовления силовых элементов планера; - 30ХГСН2А – высококлассная легированная сталь. Обладает высокой прочностью, хорошо сваривается дуговой сваркой, плохо – газовой сваркой. Имеет высокую пластичность и вязкость, обладает хорошей прокаливаемостью для деталей толщиной до 50-60 мм, применяется для изготовления высоконагруженных деталей с σв=140 – 180 кг/мм2. Термическая обработка: закалка в масле с температурой 900±10 0С и отпуск при 200-300 0С с последующим охлаждением на воздухе.
Таблица 1.1 – Свойства используемых материалов
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
КП |
Лист |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||
|
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
||||||||||||||||||
|
Продолжение таблицы 1.1
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
КП |
Лист |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||
|
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
||||||||||||||||||
