9.5.2.3 Определение нагрузки при полете в неспокойном воздухе

При полете в неспокойном воздухе на вертикальном оперении возникает дополнительная нагрузка за счет действия горизонтальных воздушных порывов.

Где V_{0 max} = 208,3 м/сек – максимальная скорость горизонтального полета;

S_вo – площадь вертикального оперения;

с – коэффициент, который при М > 0,8 берется равным 1,3.

Для М _{mах mах} = 0,6 : с = 0,6.

кг

Суммарная расчетная нагрузка на вертикальное оперение при полете в неспокойном воздухе определяется по формуле:

кг

9.5.2.4 Выбор расчетного случая для расчета статического нагружения вертикального оперения

Расчетным принимается случай нагружения ВО при совершении маневра.

9.5.2.5 Распределение нагрузки, действующей на вертикальное оперение

Нагрузка на вертикальное оперение между килем и рулем направления распределяется пропорционально площади киля и руля направления соответственно. Таким образом:

где S_K – площадь киля;

S_pH – площадь руля направления;

S_ВО – площадь вертикального оперения.

кг

кг

9.6 Построение эпюр сил и моментов по размаху киля

9.6.1 Распределение аэродинамических нагрузок по размаху киля

Погонная аэродинамическая нагрузка по размаху элементов вертикального оперения распределяется пропорционально их хордам:

Определим аэродинамические нагрузки, действующие в сечениях киля. Результат сводится в таблицу:

у, м	bКИЛЯ, м	qКИЛЯ, кг
0	1,31	1918
1,8	0,98	1435

Определим аэродинамические нагрузки, действующие в сечениях руля направления. Результат сводится в таблицу:

у, м	bРН, м	qРН, кг
0	0,67	981
1,8	0,44	644

Рисунок 9.2 Распределение нагрузки по килю и рулю направления

9.6.2 Определение реакций в узлах навески руля направления

Расчётная схема нагружения руля направления представляет собой балку, шарнирно опёртую на три опоры, на которую действует распределённая по длине погонная аэродинамическая нагрузка. Поскольку эта балка статически неопределима, составляется система уравнений по теореме о трёх моментах. В каждом уравнении системы неизвестным является реакция опоры.

Перераспределяем погонную нагрузку, заданную по размаху РН, погонной нагрузкой, распределенной по оси вращения. Для этого используем выражение:

где: cosχ_OB – косинус угла оси вращения.

Т.к. погонная нагрузка распределяется пропорционально плоскости хорд, достаточно определить значения в зонах корневой и концевой хорд:

кг/м

кг/м

По результатам расчета строим эпюру распределения погонной нагрузки по длине оси вращения РН.

Рисунок 9.3 Расчетная схема руля направления

Реакции опор определяем с помощью программы «Beam». Учитываем при этом, что нагрузка на руль распределяется пропорционально хордам, не учитывается положение нагрузки от массы конструкции. По окончании расчета находим:

R₁ = 453 кг,

R₂ = 421 кг,

R₃ = 502 кг.