1. 2. 3. Некоторые особенности нагружения и расчета самолета на прочность
К современным воздушным судам предъявляются весьма разнообразные и зачастую противоречивые требования. Одним из основных является требование наименьшего ве-са и достаточной прочности, поскольку повышение прочности обычно связано с утяже-лением конструкции, а облегчение конструкции – с понижением прочности.
Под прочностью воздушного судна принято понимать способность его конструкции воспринимать, не разрушаясь, определенные внешние нагрузки.
нагрузки, действующие на конструкцию, разделяют на статические и динамические.
Действие воздушных нагрузок в горизонтальном и криволинейном полете обычно рассматривают как статическое. Объясняется это тем, что нагрузки возникают и сни-маются постепенно, а действуют по сравнению с распространением деформаций более продолжительное время.
Динамическое нагружение происходит, например, при посадке, движении самолета по неровному грунту, внезапном порыве воздуха в полете и т.п. Динамические нагруз-ки могут носить ударный или вибрационный характер.
Первый вид нагружения имеет место в случае, когда отношение периода изменения нагрузки к периоду собственных колебаний конструкции значительно меньше едини-цы. Второй вид динамических нагрузок - это вынужденные колебания конструкции под действием периодических сил. В недалеком прошлом прочность самолета независимо от характера действующих сил обеспечивалась по статическому нагружению (при ус-ловии устранения опасных вибраций), а учет динамического характера нагружения осуществлялся выбором соответствующей величины коэффициента безопасности. В последние годы специально выявляют динамические нагрузки, которые часто бывают определяющими при расчете прочности частей самолета.
Расчет статической прочности конструкции летательного аппарата проводят на рас-четную и эксплуатационные нагрузки. Под эксплуатационной нагрузкой понимают ожидаемое наибольшее значение нагрузки, которое может достигаться в нормальной эксплуатации на предельно допустимых режимах.
Расчет самолета на прочность производится по разрушающим нагрузкам, поэтому их называют также расчетными. Число, показывающее во сколько раз расчетные нагрузки больше эксплуатационных, называется коэффициентом безопасности.
Чем больше коэффициент безопасности, тем надежнее конструкция, но тем больше ее полетная масса, поэтому на практике стараются использовать минимальные значе-ния коэффициента безопасности.
Основное назначение коэффициента безопасности состоит в том, чтобы исключить появление остаточных деформаций в элементах конструкции при эксплуатационных нагрузках. Обычно для самолетных конструкций принимают коэффициент безопасно-сти равным 1,5-2. Сравнительно небольшая величина коэффициента безопасности в авиационной технике по сравнению с другими областями техники обуславливает по-вышенные требования к точности расчетов на прочность авиационных конструкций, к качеству применяемых материалов, к технологии изготовления и ремонту авиационной техники.
Нормами прочности регламентируются величины и характер нагрузок, используемых в расчетах на прочность, а также при проведении испытаний самолетов и его основных частей. Нормы прочности задают основные случаи нагружения самолетов, которые представляют собой однозначно заданные предельные режимы полета или посадки. В каждом из этих случаев задается величина нагрузки, ее направление и распределение. Прочность каждой части самолета проверяется для нескольких случаев, чтобы выявить наиболее тяжелые условия нагружения всех основных элементов. От выбора макси-мальной эксплуатационной перегрузки зависит практически вся совокупность летнотехнических показателей самолета. Величина перегрузки определяет также расчетное значение нагрузки и существенно влияет на вес конструкции. Зная величину эксплуатационной перегрузки, можно определить подъемную силу крыла. Помимо этого для расчета прочности нужно еще знать закон распределения этой силы по размаху и хордам крыла, а также величину коэффициента безопасности для перехода к расчетной нагрузке.
...ни о каком "коэффициенте безопасности" речь в этой литературе не шла (то-то и оно). Речь шла только о "расчётных нагрузках" (ну и жизни этого конструктора и его самолётов)
И ещё чё вспомнил из этой книжки... Органы управления на этих истребителях были очень "тяжёлые" и лётчики постоянно на это жаловались. В обещание на то, что лётчики не будут резко дёргать ручкой конструктор сделал органы управления по легче (то есть они искусственно загружались что б лётчики самолёт случайно не разрушили в воздухе)