1.2 Нагрузки, действующие на приводы органов управления

Для того чтобы отклонить руль, рулевой привод должен преодолеть момент аэродинамических сил, действующих на руль относительно оси его вращения. Этот аэродинамический момент называют шарнирным моментом. Шарнирный момент возникает вследствие того, что центр давления аэродинамических сил, действующих на руль, не совпа­дает с осью вращения руля. Шарнирные моменты с увеличением скорости поле­та и габаритных размеров ЛА могут достигать очень большой величины. Снизить его величину можно посредством применения аэродинамической компенсации рулей. Однако полная компенсация шарнирного момента на всех режимах полета ЛА невозможна, т.к. положение центра давления изменяется в зависимо­сти от скорости полета.

Кроме шарнирного момента на рулевой привод, перемещающий аэродинамический орган управления, будет действовать момент от сил трения. Величины слагаемых, входящих в суммарное значение момента и нагрузки, зависят от класса ЛА и условий полета.

2. Расчет геометрических параметров отсека и рулей

На рисунке 1 приведена схема расположения отсеков, на которой указаны основные геометрические размеры отсеков, крыльев и рулей.

Определяем размах одного крыла:

где: - размах крыльев;

D – калибр (D=0,07 м ).

Зная геометрические размеры крыла, определяем его площадь, как площадь трапеции:

,

где: b_b - бортовая хорда крыла;

b_k - концевая хорда крыла.

Исходя из соотношения площадей крыла и руля, приведенного в задании , находим площадь руля:

Зная площадь руля и его геометрическую форму (прямоугольник) подбираем его размеры:

- бортовая хорда b_b =0,03 м,

- концевая хорда b_k =0,03 м,

- размах руля h = 0,0382м.

Примем ширину рулей = 0,03м, тогда высота:

Длины отсеков вычисляются по формуле:

,

где: - удлинение j – го отсека;

D – калибр ЛА.

Определяем длину первого аппаратурного (носового) отсека:

Определяем длину второго аппаратурного (БРП) отсека:

Определяем расстояние от начала второго отсека до оси рулей, зная длины первого и второго отсеков и соотношение ,

где: - расстояния от начала первого отсека до оси рулей.

м

м

Принимаем расстояние от начала второго отсека до оси рулей равным 0,18м.

3.Определение момента на валу рулевого привода

Рулевая машинка должна развивать момент, компенсирующий моменты трения, инерции и шарнирный:

М_РМ=М_Ш+М_И±М_ТР,

где:  шарнирный момент,

=333 H подъемная сила консоли руля,

Момент инерции консоли руля:

где: ε  угловое ускорение колебательного движения консоли руля.

 момент инерции консоли руля, отнесенной к оси руля.

-> ; ->

Т=0,006 с  период колебаний.

рад/с.

Момент инерции относительно ц.м.

, где

- относительная толщина профиля

b(h) – ширина руля = const

χ=0 ρ=7200

Момент инерции относительно оси вращения

Таким образом момент инерции руля относительно оси вращения раве

Δ – расстояние от оси ц.м. до оси вращения руля

Δ = 0,03/4 =0,0075м

Если считать момент трения зависящим от величины шарнирного момента, то можно записать М_ТР=0,2 М_Ш тогда:

Найдем момент рулевой машинки: