Лонжерон самолета что это такое
Перейти к содержимому

Лонжерон самолета что это такое

  • автор:

Лонжерон крыла самолета

Лонжероны – это стыковые узлы крыльев, которые являются частью компенсаторных узлов. Помимо лонжеронов, к компенсаторам также относят подмоторные рампы, различные подвески и прочее. Это продольный основной элемент силового набора самолета. Он выполняет функцию передачи растягивающих, изгибающих, сжимающих и других типов нагрузок. Существует несколько видов лонжеронов – балочные, ферменно-балочные, ферменные, коробчатые. Кроме того, лонжероны принимают участие в восприятии перерезывающей силы. Коробчатого и круглого сечения лонжероны способны воспринимать крутящийся момент.

Лонжерон крыла самолета 455

У летательных аппаратов лонжероны совмещаются со стрингерами и создают продольный набор крыла, оперения, фюзеляжа, элеронов и рулей.

Конструкция

С конструктивной точки зрения лонжероны бывают сборными или монолитными. Сборный лонжерон обладает нижним и верхним поясом и стенкой. Коробчатое сечение имеет только две стенки. Со стенкой пояса соединяются путем клепки, точечной электросварки, болтовых соединений или склейки. Пояса работают от изгибающего момента на растяжение-сжатие. Они составляют большую часть всей площади сечения лонжерона.

Моноблочное крыло – это тип конструкции крыла, у которого при изгибе продольные силы воспринимаются стрингерами и обшивкой по всему поперечному контуру. В таких крыльях лонжеронов нет, но вместо них устанавливаются продольные стенки.

Пояса лонжерона создаются из высококачественных материалов:

  • сталь;
  • титан;
  • алюминиевые сплавы.

При создании формы сечения конструкторы руководствуются определенной задачей – обрести максимальный момент инерции при заданной площади сечения, простотой изготовления, удобством выдерживания профиля, экономии и удобств закрепления к обшивке и стенкам.

По ширине вытянутая форма сечения профиля повышает момент инерции лонжерона. Благодаря присутствию лапок площадь поясов, которая занята отверстиями под заклепки, становится небольшой, а крепление стенки и обшивки к поясу значительно упрощается. Профиль крыла держится за счет малой ковки профилей и их лапок, но в том случае, если это возможно. В других вариациях на пояса устанавливают накладки из мягкого материала.

Лонжерон крыла самолета 454345

Применяя профили разного сечения, можно измерить площадь самого сечения поясов в длину. Разрушение пояса при сжатии образовывается от напряжений, равных прочностному пределу материала. При этом пояс работает далеко не всей площадью, а только ее частью, которая равна площади пояса.

Критические напряжения сжатия поясов балочного лонжерона

В двух плоскостях пояс балочного лонжерона подкреплен жесткими элементами – стенкой и обшивкой. Они препятствуют искривлению оси пояса, что приводит к отсутствию потери устойчивости. Критические напряжения определяются так же, как и у стрингеров.

Стенки балочных лонжеронов создают в основном из листовых материалов. Тонкие стенки подкрепляют стойками, как правило, уголкового сечения. Основная задача стойки – разделить стенку на несколько панелей и повысить касательные критические напряжения потери устойчивости, зависящей от соотношения h/a и толщины стенки.

В конструкции лонжерона бывает одна или две стенки. Критические напряжения сдвигания стенок намного меньше, чем толстых. По этой причине одна толстая стенка выгоднее в весовом отношении, чем две тонкие, которые рассчитаны на ту же нагрузку.

Для чего самолету нужны крылья: подвижные части, элементы и конструкция

Основные составляющие крыла самолета — это лонжероны, стрингеры, нервюры, элероны, закрылки, предкрылки, интерцепторы, тормозные щитки и элементы обшивки. В данном обзоре мы рассмотрим назначение всех этих деталей, определим их роль в процессе полета воздушного судна.

Как образуется подъемная сила

Крыло.png

Летательный аппарат поднимается вверх за счет работы мощных двигателей, вращающих пропеллеры, которые при своем движении выбрасывают большую массу воздуха, обеспечивая тем самым возможность поступательного полета многотонного аппарата. Чтобы вы могли оценить всю мощь пропеллера, достаточно сказать, что это устройство способно поднять 250-тонный АН-225 на высоту 12 км.

Однако летные характеристики лайнеров обеспечиваются не только мощными силовыми установками. Самолет взлетает за счет крыльев, имеющих форму усеченных вытянутых капель. Воздушный поток, обтекающий машину сверху, оказывается разреженным, а нижний, наоборот, сжимается. В результате образуется подъемная сила, выталкивающая аппарат вверх.

Расположение

Стреловидные конструкции размещаются на фюзеляже. В зависимости от того, где именно они смонтированы, все авиалайнеры делятся на три группы: высокопланы, среднепланы и низкопланы.

На итоговую инженерную схему летательного аппарата оказывают влияние многочисленные факторы: высота киля, угол стыковки относительно продольной оси, варианты размещения двигателей и пр. Любые отклонения от взаимно оптимального решения при проектировании приведут к тому, что агрегат не поднимется в небо.

Из чего делают крылья для самолетов и как они выглядят изнутри: основные компоненты

Крыльевые части представляют собой довольно сложные в техническом плане устройства, а их работоспособность обеспечивается множеством деталей. При разработке новых моделей военных и гражданских летательных аппаратов особое внимание уделяется именно созданию плоскостей, отвечающих за образование подъемной силы.

Элероны

Элероны.jpeg

Предназначены для управления движением по оси. С их помощью пилот может поворачивать многотонную машину влево и вправо.

Спойлеры

Уменьшают высоту путем минимального нарушения аэродинамики. Снижают скорость лайнера, например, во время плавного приземления.

Закрылки

Еще одна группа деталей, входящих в конструкцию крыльев самолета: устройства сделаны для замедления скорости аппарата, они позволяют пойти на снижение и приземлиться к месту посадки.

Флапероны

Улучшают параметры несущей способности. Участвуют в процессах, связанных со взлетом, а также с возможностью летать на чрезвычайно низких оборотах двигателей.

Спойлероны

В данном случае речь идет не об отдельном устройстве, а о термине, отражающем функционал интерцепторов (спойлеров), смонтированных как на космических, так и на воздушных судах. Его суть заключается в описании процесса автоматического поворота вдоль продольной оси машины. Пилот контролирует этот маневр самостоятельно только при надобности — в стандартном режиме она реализуется за счет цифрового управления.

Как работает крыло и для чего его управляемо загибают, меняя размах

Основная проблема, которая возникает у инженеров, конструирующих летательные аппараты — это разработка проекта консолей, отвечающих за создание должной подъемной силы.

Vidy-krylo.jpeg

На процесс выбора оптимальных геометрических, аэродинамических и прочностных параметров модулей влияет множество факторов, нуждающихся в грамотном анализе. Любые допущенные экспертами ошибки приведут к возможным авиационным происшествиям.

Прямое

Первый, наиболее простой и максимально распространенный тип крыла. Отличается многочисленными преимуществами, позволяет качественно снизить давление на конструкцию с параллельным уменьшением габаритов и веса машины.

Активно используется при проектировании околозвуковых агрегатов, укомплектованных классическими реактивными установками. Производится на базе уже успевших доказать свою продуктивность технологических линий, что существенно влияет на фактор удешевления производства.

Стреловидное

Вариация, получившая невероятную популярность благодаря многочисленным конструкторским модификациям. В числе ее ключевых эксплуатационных достоинств:

  • ускорение наступления флаттера — меньшие параметры воздушного сопротивления на околозвуковых скоростях;
  • медленный рост подъемной силы от угла атаки — отличная устойчивость к любым проявлениям турбулентности.

Впрочем, у модели есть и свои характерные недостатки — пониженная несущая способность, малая жесткость, неоптимальная масса и пр. Площадь, длина и высота деталей крыльев самолетов выполненные по такому варианту, возрастает намного сильнее, по сравнению, например, с консолями прямого типа.

Обратно-стреловидное

Wing-airplane.jpg

Аппарат, характеризующийся свойством отрицательной стреловидности — наличием значительного переднего скоса. Улучшает управляемость на малых скоростях, повышает аэродинамическую эффективность в любых летных режимах и уменьшает радиолокационную заметность борта. Благодаря всем перечисленным параметрам, становится наилучшим выбором для производства истребителей.

Оценить все возможности положительных и отрицательных перегрузок, крутых виражей и фигур высшего пилотажа, параллельно получив подробную лекцию об устройстве чехословацкого Л-29 можно прямо в Москве – обращайтесь в компанию «Полетомания» . Здесь вы можете приобрести подарочный сертификат на полет на настоящем летательном аппарате.

Треугольное

Крылья, получившие название благодаря греческой букве дельта, отличаются повышенными характеристиками в плане жесткости. Они имеют малое относительное удлинение, за счет чего преодолевают волновые разрушительные процессы. При увеличении угла атаки начинает появляться большое сопротивление и резко падают аэродинамические качества. Устанавливаются они преимущественно на военные летательные аппараты.

Трапециевидное

Этот вид обладает важным эксплуатационным достоинством: детали весят существенно меньше по сравнению с блоками прямоугольного типа. Кроме того, изделия производятся по стандартным технологическим регламентам, что удешевляет их производство. Хорошие трансзвуковые характеристики, малый изгиб, прочность на кручение, достаточная жесткость — решение хорошее, и поэтому им активно пользуются многие современные конструкторы.

Эллиптическое

С вопросами о том, для чего нужны винглеты (законцовки крыльев самолета) и как возникает подъемная сила конструкции, мы разобрались — осталось ознакомиться с предпоследним популярным видом строения бокового модуля. Он выполняется в форме эллипса, и за счет этого аппарат получает наилучшие аэродинамические качества. Большое сопротивление сторон, отсутствие влияния на эффективность элеронов, хорошие показатели относительной толщины определяют преимущества этого проекта.

К сожалению, оснастить этими эллиптическими агрегатами каждое летательное судно нельзя. Дело в том, что для их производства приходится задействовать большой объем сил и средств. В связи с этим такая конструкция перестает считаться рентабельной.

Арочное

Последний тип крыльев, не пользующийся особой популярностью. Разработан американским инженером Уиллардом Кастером в начале прошлого столетия. Несмотря на то что автор изобретения создал несколько демонстрационных проектов, его идеи в промышленном авиастроении не прижились. Сегодня ни одна авиационная корпорация не выпускает воздушные машины с консолями в виде арок, по крайней мере, в больших масштабах. Все агрегаты такой разновидности являются образцами, показываемые исключительно на выставках.

Почему у самолета концы (кончики) крыльев загнуты вверх: толщина аэродинамических конструкций

Крыло.jpg

Чем массивнее летательный аппарат, тем сложнее поднять его в воздух. Однако у таких лайнеров, оснащенных соответствующими поверхностями, появляются улучшенные характеристики. Эти суда имеют устойчивость к срыву в штопор, а также маневрируют со значительными углами и большой отрицательной и положительной перегрузкой.

Кроме того, эффект сваливания развивается постепенно, с сохранением плавного обтекания воздушного потока на значительной части консоли. Тонкокрылые агрегаты, наоборот, теряют подъемную силу практически мгновенно, не оставляя летчику времени для грамотного реагирования на возможную аварийную ситуацию.

Как устроено крыло пассажирского корпуса, чем оно крепится и что находится внутри: силовые схемы

Krulo.jpg

Все существующие в мире лайнеры делятся на три большие группы, в зависимости от особенностей конструктивного исполнения: ферменные, лонжеронные и кессонные. Каждое решение обладает своими преимуществами и недостатками, активно используясь в разных областях современного авиастроения. Выбор между ними инженеры делают по показаниям, отталкиваясь от перечня необходимых машине характеристик.

Впрочем, отрасль на месте не стоит — упомянутая классификация постепенно приходит в негодность, ведь эксперты регулярно открывают новые решения и придумывают более продуктивные силовые схемы устройства боковых консолей. Лидерами в столь нелегком деле становятся преимущественно европейские и американские корпорации — Boeing и Airbus. На рынке летательных аппаратов военного типа традиционно господствуют Россия и США.

Ферменное

Крыло самолета состоит из пространственной фермы, принимающей на себя нагрузки и передающей их в область нервюр. В настоящее время специалистами практически не применяется, в первую очередь из-за появления на рынке блоков кессонного вида. Увидеть воздушные суда, укомплектованные таким приспособлением, можно, преимущественно в музеях и исторических фильмах.

Основой конструкции становятся стержни — профили, собранные из профлистов обыкновенного металлопроката. В качестве основных инструментов для соединения деталей используются специализированные заклепки. Наличие таких стержней значительно затрудняет процесс правильного применения и распределения свободного места внутри борта.

Лонжеронное

Виды структур и формы такого типа крыла самолетов встречаются чаще. Аппарат построен на лонжеронах, воспринимающих изгибающий момент. Кроме того, внутри системы присутствуют продольные стенки, панели обшивки которых фиксируются стрингерными наборами. Цельный блок передает оказываемые на него нагрузки на шпангоуты фюзеляжа через обыкновенные моментные узлы.

Представленная конструктивно-силовая схема обладает многочисленными преимуществами, особенно в сравнении с устаревшими ферменными аналогами. Она активно применяется многими инженерами, занимающимися разработкой авиабортов в промышленных масштабах.

Кессонное

В рамках этой структуры за распределение давления отвечают как интегрированные лонжероны, так и детали обшивки. В напряженных точках они совместно со стенками воспринимают изгибающий момент. В результате аппарат становится моноблочным, а его прочностные характеристики усиливаются за счет стрингеров и авиационной гофры. Конструктор получает машину, надежно защищенную от любых деформаций — как на сжатие, так и на растяжение.

Консоли стыкуются с центропланом контурным стыком. В итоге передача силовых факторов производится по всей ширине основной боковой панели, а агрегат приобретает дополнительную устойчивость. Кессонным вариантом конструкторы пользуются наравне с лонжеронной, делая выбор между ними в зависимости от назначения воздушного судна.

Для чего нужны законцовки крыла самолета и как называется подвижные части (концы) конструкций

Упомянутые детали носят название винглетов — небольших технологических загибов, присутствующих у каждого второго современного пассажирского лайнера. Их основная эксплуатационная задача заключается в том, чтобы препятствовать процессу перетекания воздушных масс. Кроме того, они защищают машину от завихрений, что способствует экономии топлива, увеличению предельной дальности полета и снижению уровня шума, издаваемого при активации того или иного полетного режима.

Впрочем, роль законцовок может играть и конструктивно-силовая схема, предлагающая удлинить боковые консоли. Однако использовать ее в активном формате нельзя — по нормам ICAO протяженность блока не может быть больше 36 метров. В противном случае у фирм-перевозчиков возникли бы проблемы, связанные с необходимостью возведения модернизированных взлетных полос и прочей инфраструктуры аэропортов.

Чем обрабатывают крылья самолета

Obrabotka.jpeg

Обработка крыловых элементов аппарата происходит регулярно перед запуском двигателей. Детали пассажирских лайнеров покрываются противообледенительной смесью. Высокотехнологичный реагент, подаваемый прямо с цистерны распылителем, не только удаляет намерзшие в течение прошлого рейса сосульки, но и защищает машину от их появления.

Лед и снег ухудшают аэродинамические характеристики. Они увеличивают массу воздушного судна, изменяют его форму, делают шероховатым и ограничивают механизацию подвижных узлов. Кроме того, разлетающиеся во все стороны твердые осколки способны повредить обшивку конструкции, приведя к аварии. Для предотвращения от перечисленных проблем применяется реагент — раствор гликоля в воде с различными добавками.

Подведем итоги

istrebitel_01_korzina.jpg

В статье мы разобрали, для какой цели у самолетов загнуты концы крыльев, какой элемент имеет отклоняемую поверхность, предоставили фото с названиями крыльевых деталей и обозначили, из чего они сделаны и в чем состоят их особенности. Более подробно узнать об особенностях современного авиастроения и даже полетать на настоящем истребителе можно в Москве, обратившись в компанию «Полетомания». В ассортименте бренда представлено множество подарочных сертификатов, открывающих доступ к невероятному воздушному путешествию на чехословацком Л-29, с положенными перегрузками и фигурами высшего пилотажа.

Лонжерон крыла самолета

О самолётах и авиастроении

Лонжероны – это стыковые узлы крыльев, каковые являются частью компенсаторных узлов. Кроме лонжеронов, к компенсаторам кроме этого относят подмоторные рампы, разные подвески и другое. Это продольный главный элемент силового комплекта самолета. Он делает функцию передачи растягивающих, изгибающих, сжимающих и других типов нагрузок.

Существует пара видов лонжеронов – балочные, ферменно-балочные, ферменные, коробчатые. Помимо этого, лонжероны принимают участие в восприятии перерезывающей силы. Коробчатого и круглого сечения лонжероны способны принимать крутящийся момент.

Лонжерон крыла самолета

У летательных аппаратов лонжероны совмещаются со стрингерами и создают продольный комплект крыла, оперения, фюзеляжа, рулей и элеронов.

С конструктивной точки зрения лонжероны бывают сборными либо монолитными. Сборный лонжерон владеет нижним и стенкой и верхним поясом. Коробчатое сечение имеет лишь две стены. Со стенкой пояса соединяются методом клепки, точечной электросварки, болтовых соединений либо склейки.

Пояса трудятся от изгибающего момента на растяжение-сжатие. Они составляют солидную часть всей площади сечения лонжерона.

Моноблочное крыло – это тип конструкции крыла, у которого при изгибе продольные силы воспринимаются обшивкой и стрингерами по всему поперечному контуру. В таких крыльях лонжеронов нет, но вместо них устанавливаются продольные стены.

Пояса лонжерона создаются из отличных материалов:

  • сталь;
  • титан;
  • алюминиевые сплавы.

При создании формы сечения конструкторы руководствуются определенной задачей – получить большой момент инерции при заданной площади сечения, простотой изготовления, удобством выдерживания профиля, удобств и экономии закрепления к стенкам и обшивке.

По ширине вытянутая форма сечения профиля повышает момент инерции лонжерона. Благодаря присутствию лапок площадь поясов, которая занята отверстиями под заклепки, делается маленькой, а обшивки и крепление стенки к поясу существенно упрощается. Профиль крыла держится за счет малой их лапок и ковки профилей, но в том случае, если это вероятно.

В других вариациях на пояса устанавливают накладки из мягкого материала.

Используя профили различного сечения, возможно измерить площадь самого сечения поясов в длину. Разрушение пояса при сжатии образовывается от напряжений, равных прочностному пределу материала. Наряду с этим пояс трудится далеко не всей площадью, а лишь ее частью, которая равна площади пояса.

Критические напряжения сжатия поясов балочного лонжерона

В двух плоскостях пояс балочного лонжерона подкреплен твёрдыми элементами – обшивкой и стенкой. Они мешают искривлению оси пояса, что ведет к отсутствию утраты устойчивости. Критические напряжения определяются равно как и у стрингеров.

Стены балочных лонжеронов создают преимущественно из листовых материалов. Узкие стены подкрепляют стойками, в большинстве случаев, уголкового сечения. Главная задача стойки – поделить стенку на пара панелей и повысить касательные критические напряжения утраты устойчивости, зависящей от соотношения h/a и толщины стены.

В конструкции лонжерона не редкость одна либо две стены. Критические напряжения сдвигания стенок значительно меньше, чем толстых. По данной причине одна толстая стена удачнее в весовом отношении, чем две узкие, каковые вычислены на ту же нагрузку.

Самолет Ф-007 испытание лонжерона №1 крыла

Увлекательные записи:
  • Aero at-3. технические характеристики. фото.
  • Аэропорт костанай. ksn. uauu. ктн. официальный сайт.
  • Российские оружейники против запада
Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны:
  • Стрингер самолета. стрингер крыла самолета Стрингер – это продольный элемент силового набора самолета, что связан с обшивкой и нервюрами крыла либо шпангоутами фюзеляжа. Главное назначение…
  • Утопическое крыло с переменной площадью. семейство экспериментальных самолетов varivol конструкции жака жери. часть 2 Часть 1 Нехорошая база Несчастный Демимюд погиб, но, по словам Жери, виновата в этом была не его совокупность крыла переменной площади, а через чур малые…
  • Закрылки самолета, закрылок крыла самолета, зачем нужны? Механизация крыла каждого самолета складывается из целого комплекта движимых элементов, каковые разрешают осуществлять контроль и регулировку полета…
  • Проект 100-тонного самолета схемы «летающее крыло» компании junkers Статья Ганса Юстуса Мейера «100 Tonnen Nurflugel. Ein Junkers-Entwurf von 1930» из издания «Luftfahrt international» 05-06/81 была переведена…
  • Утопическое крыло с переменной площадью. семейство экспериментальных самолетов varivol конструкции жака жери. часть 1 в течении тридцатых годов это изобретение завлекало к себе громадное внимание. Оно имело возможность бы совершить переворот в авиации, если бы утопия…
  • Крыло вертолета. вертолет с крыльями. В зависимости от назначения крыла формируются требования, каковые конструктор обязан делать при разработке КСС данной несущей поверхности. На их…

Лонжерон самолета что это такое

4.4. Конструкция элементов крыла
Обшивка. В качестве обшивки используются листы из дюраля В95 и Д16 толщиной 1,5 мм, которые потайными заклепками крепятся к каркасу.

Лонжерон.
Состоит из двух поясов и связывающей их стенки. Каждый пояс представляет собой прессованный из дюраля уголок, к которому приклепана накладка из того же материала. К этой накладке крепится обшивка. Переменная по размаху малка под обшивку в зоне от подкосной балки до борта фюзеляжа получается фрезерованием накладки. Стенка лонжерона — дюралевая у корня крыла из В95 толщиной 2,5 мм, а за подкосной балкой — из Д16 толщиной 1,5 мм.

Пояса подкосной балки штампуются за одно целое со стыковыми проушинами, с помощью которых крыло крепится к фюзеляжу.

Стенка. З Задняя стенка, гнутая из листового дюралюминия толщиной 1,5 мм. Снизу стенка имеет отбортовку для крепления обшивки, а сверху к ней приклепывается гнутый уголок, который так же используется для присоединения обшивки. В корневой части крыла стенка усилена накладками по верхнему и нижнему поясам. С помощью фитингов стенка болтами крепится к подкосной балке.

Стрингеры. Для повышения жесткости обшивки при восприятии местной воздушной нагрузки она подкреплена изнутри набором стрингеров из бульбообразных прессованных уголков постоянного по размаху сечения. Материал стрингеров — В95 и Д16. Это связано с тем, что в средней по размаху части крыла обшивка и стрингеры воспринимают некоторую долю изгибающего момента крыла. Поэтому в верхней растянутой панели используется более пластичный сплав Д16, а в сжатой — более прочный, но склонный к образованию усталостных трещин, сплав В95. Стрингеры связаны с нервюрами только через обшивку.

Нервюры. Нервюры изготавливаются штамповкой из листового дюралюминия толщиной 1,5 мм. Каждая нервюра разрезана в плоскости хорд на верхнюю и нижнюю половины, которые соединяются между собой заклепками при окончательной сборке крыла, обеспечивая высокую точность наружного контура крыла.

Для приклепывания обшивки все нервюры имеют отбортовки. Вертикальные отбортовки нервюр используются для стыковки их со стенкой лонжерона и с задней стенкой. В местах установки узлов крепления элеронов и щитка нервюры усилены для передачи местных сосредоточенных нагрузок на элементы крыла.

Стыковые узлы крыла. Стык крыла точечный, что обусловлено лонжеронной силовой схемой крыла. Две основных стыковых точки типа «ухо-вилка» расположены по поясам подкосной балки.

Эти узлы обеспечивают передачу всего изгибающего момента крыла, а также большую часть перерезывающей силы и составляющую пары сил от крутящего момента. От всех этих сил стыковые болты работают на срез по двум плоскостям среза. Болты из хромансиля диаметром 44 мм. Третий шарнирный стыковой узел находится в корневой части лонжерона и связан с его стенкой. Этот узел передает оставшуюся часть перерезывающей силы крыла и вторую составляющую пары сил от крутящего момента. Стыковой болт хромансилиевый диаметром 18 мм.

Четвертый шарнирный стыковой узел поставлен на усиленной стенке, ограничивающей вырез под нишу шасси. Болт диаметром 12 мм из хромансиля (узел Б, рис. 4.12). Этот узел обеспечивает передачу местной воздушной нагрузки с указанной усиленной стенки на фюзеляж.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *