Силы на фюзеляже и оперении

Аэродинамические силы на фюзеляже и хвостовом оперении здесь не учитываются их влияние на производные устойчивости рассматривается в дальнейшем. Угол атаки плоскости вращения пв определяет положение осей относительно направления силы тяжести (вертикали). Уравнения движения для шести степеней свободы записываются следующим образом [c.749]

Рассмотрим характеристики управляемости вертолета при полете вперед. Вследствие поступательной скорости появляются новые силы, действующие на вертолет центробежные, возникающие при повороте вектора скорости вертолета относительно связанной системы координат аэродинамические, воздействующие на фюзеляж и хвостовое оперение силы на несущем винте, пропорциональные характеристике режима. В результате характеристики управляемости вертолета при полете вперед и на режиме висения существенно различны. При полете вперед вертикальное и продольно-поперечное движения связаны через силы на несущем винте и ускорения фюзеляжа. Тем не менее будем вновь предполагать возможным раздельный анализ продольного движения (продольная скорость, угол тангажа и вертикальная скорость) и бокового движения (поперечная скорость, угол крена и угловая скорость рыскания). Такой подход дает удовлетворительное описание динамики вертолета, хотя на самом деле все шесть степеней свободы взаимозависимы. [c.747]

Способ определения аэродинамических сил, действующих на фюзеляж и хвостовое оперение вертолета, можно найти в любом руководстве по устойчивости и управляемости самолета. Вклад фюзеляжа в производные устойчивости равен нулю на режиме висения и возрастает с увеличением скорости. Сопротивление фюзеляжа увеличивает демпфирование Хи и Zw, а продольный балансировочный момент дает составляющую (часто дестабилизирующую) производной Ми- Фюзеляж вертолета создает также дестабилизирующие моменты по углам атаки и скольжения Mw и Nv Остальные составляющие производных устойчивости определяются стабилизатором и килем (если вертолет не имеет крыла). Стабилизатор создает момент, соответствующий статической устойчивости по углу атаки, что компенсирует дестабилизирующее влияние несущего винта. Кроме того, стабилизатор обусловливает продольное демпфирование Mq (механизм его появления такой же, как и для М ), складывающееся с демпфированием от несущего винта, а также составляющие производных вертикальной силы Zw и Zq, порожденные подъемной силой стабилизатора. Наконец, стабилизатор увеличивает устойчивость по скорости Ми и создает производные [c.750]

При проектировании новых самолетов по результатам анализа и продувок моделей в аэродинамической трубе определяются величины подъемной силы и лобового сопротивления, возникающие в процессе различных стадий полета. Они, в свою очередь, используются для определения значений и распределения изгибающих моментов, крутящих нагрузок и сдвиговых усилий, действующих на крылья, фюзеляж и хвостовое оперение. При этом, естественно, должно учитываться много других факторов, в том числе сугубо специфических. Например, подвесные мотогондолы могут испытывать более высокие ускорения, чем самолет в целом, поэтому их размещение должно производиться с учетом тщательной балансировки изгибающих и крутящих моментов, действующих на крыло. При разработке больших самолетов на стадии предварительного проектирования отводится много счетно-машинного времени на анализ нагрузок и моментов с целью выбора оптимального внешнего контура конструкции. Проще говоря, проект самолета в целом представляет собой компромиссное решение между требованиями аэродинамики и возможностями конструктора. На начальной стадии проектирования решается также вопрос о выборе материалов. Повышенная прочность и жесткость композиционных материалов позволит конструкторам обеспечить утонение секций несущих поверхностей и повышение относительного размаха крыла по сравнению с алюминиевыми конструкциями. [c.58]

На вертолет кроме силы тяжести действуют силы и моменты от несущего и рулевого винтов, а также от фюзеляжа и хвостового оперения. Выбранная система координат позволяет упростить выражения для сил и моментов от несущего винта. Считается, что моменты рыскания вызываются только рулевым винтом. [c.748]

Влияние киля на производные боковой устойчивости аналогично влиянию стабилизатора на производные продольной устойчивости. Наличие киля главным образом увеличивает производные моментов рыскания по поперечной скорости Nv и по угловой скорости Nr, что способствует повышению путевой устойчивости и демпфирования рыскания вертолета. Киль аналогично стабилизатору создает также соответствующие производные поперечной силы, обусловленные его подъемной силой. Часто киль устанавливается под ненулевым углом с тем, чтобы создавался путевой момент при полете вперед, уравновешивающий крутящий момент несущего винта. Поле скоростей у фюзеляжа и хвостового оперения вертолета имеет очень сложный характер, что затрудняет оценку производных устойчивости. Форма фюзеляжа вертолета обычно несовершенна с точки зрения аэродинамики, а стабилизатор и киль работают в струе от несущего и рулевого винтов и в зоне аэродинамического влияния фюзеляжа. В связи с этим лучше, а часто и необходимо использовать при теоретическом анализе экспериментальные аэродинамические характеристики фюзеляжа вертолета. [c.751]

Прирост ДУ подъемной силы самолета, возникающий за счет изменен 1я угла атаки и изображенный на рис. П.09, можно рассматривать как сумму нескольких параллельных сил прироста ДУ р подъемной силы крыла, прироста ДУг.о подъемной силы оперения, прироста ДУф подъемной силы фюзеляжа и т. д. (рис. 12.05). Точки приложения этих сил называются, соответственно, фокусом крыла, фокусом горизонтального оперения, фокусом фюзеляжа. Очевидно, положение фокуса самолета зависит, во-первых, вт взаимного расположения фокусов его частей и, во-вторых, от соотношения величин приростов подъемных сил этих частей. [c.308]

Второй вариант—полет без крена (рис. 16.05), нос небольшим скольжением на остановленный двигатель. Сила Zp.H уравновешивается боковой силой Z k, создаваемой фюзеляжем, крылом и оперением при скольжении, а также поперечной составляющей тяги двигателя. [c.371]

АВТОЖИР, летательный аппарат тяжелее воздуха, в к-ром в отличие от самолета подъемная сила создается с помощью вращающегося на вертикальной оси винта-ротора. За все время полета ротор вращается свободно от встречного потока воздуха. Поступательное перемещение получается с помощью мотора с обычным для самолета пропеллером. Основные части А. за исключением ротора, т. е. его фюзеляж, шасси, оперение и управление, ма.ш чем отличаются от самолетных. На фиг. 1 дана схема А. [c.56]

Необходимые данные определялись на режимах установившегося снижения при различных скоростях, измерялись и фиксировались высота, скорость, угол продольного наклона самолета, число оборотов двигателя. Принципиальную сложность представлял учет аэродинамического сопротивления воздушного винта и его влияния на обдуваемую им поверхность самолета. Поэтому зачетные режимы выполнялись в различных условиях с выключенным и с работаюш им на малом газе мотором. Нетрудно себе представить, что оба приема для сопоставления с результатами продувок модели в аэродинамической трубе требовали внесения поправки в измеренные значения коэффициентов лобового сопротивления и подъемной силы на влияние винта (его сопротивление, обдув струей винта крыла, оперения и фюзеляжа). Поправки, базирующиеся на расчетных данных, обеспечили получение весьма обстоятельных, хотя и не полностью взаимоувязанных результатов. [c.326]

Такой подход обладает, в свою очередь, существенным недостатком, который авиационные конструкторы первых лет авиации, вероятно, не до конца понимали. Уменьшение угла атаки концевых частей крыла приводит к значительному снижению подъемной силы на этих участках, тогда как их аэродинамическое сопротивление значительно увеличивается - а именно для исключения этих явлений и предполагалось исключить из конструкции традиционного оперения хвостовую часть фюзеляжа на самолетах схемы бесхвостка . [c.57]

Когда найдены силы, действующие на фюзеляж от крыла и мотора, то их уравновешивают воздушными силами, действующими на хвостовое оперение, и силами инерции, если движения [неустановившиеся. Но прежде всего надо правильно разнести силы по узлам (по величине и направлению) силы, действующие от мотора, и силы от крыльев. [c.309]

Основными нагрузками, действующими на фюзеляж в полете. прн взлете самолета и его посадке, являются поверхностные силы. К этим силам прежде всего следует отнести силы, передаваемые фюзеляжу прикрепленными к нему другими частями самолета (крыльями, оперением, шасси, силовой установкой), а также аэродинамические силы, действующие иа внешнюю поверхность фюзеляжа. Фюзеляж нагружается также массовыми силами от грузов и агрегатов, расположенных внутри него, и собственным весом конструкции. Нагрузки, действующие на фюзеляж, могут быть симметричными или асимметричными относительно его вертикальной плоскости. [c.305]

К симметричным нагрузкам можно отнести силы, действующие на фюзеляж в криволинейном полете без скольжения и крена (рис. 10.1), а также при посадке самолета в случае одинакового нагружения главных колес шасси. Асимметричное нагружение фюзеляжа возникает от нагрузки вертикального оперения, при посадке самолета со сносом, при его скольжении на крыло, при асимметричном нагружении горизонтального оперения и т, д. [c.305]

Таким образом, кручение фюзеляжа будет сводиться к изгибу двух ферм, горизонтальной и вертикальной, силами Рг и Рв. Следовательно, если хвостовая часть фюзеляжа рассчитывается на совместное действие сил от горизонтального и вертикального оперения, то порядок расчета устанавливаем следующий [c.171]

На фиг. 128 приведена схема загружения фюзеляжа и эпюры перерезывающих сил и моментов-для случая изгиба хвостовой части фюзеляжа нагрузками, действующими на горизонтальное оперение. [c.172]

Наиболее распространена схема одновинтового вертолета с рулевым винтом — небольшим вспомогательным винтом, используемым для уравновешивания реактивного крутящего момента несущего винта и для путевого управления. Рулевой винт устанавливается вертикально на хвостовой балке его тяга направлена влево, если несущий винт вращается по часовой стрелке. Плечо силы тяги рулевого винта относительно оси вала несущего винта обычно несколько больше радиуса последнего. Управление по тангажу и крену в этой схеме обеспечивается наклоном вектора силы тяги несущего винта посредством изменения циклического шага управление по высоте — изменением величины тяги несущего винта посредством изменения его общего шага путевое управление — изменением величины тяги рулевого винта посредством изменения его общего шага. Эта схема проста и требует одного механизма управления несущим винтом и одной трансмиссии для его привода. Рулевой винт обеспечивает хорошую путевую управляемость, но требует затраты мощности для уравновешивания аэродинамического крутящего момента, что увеличивает суммарную потребную мощность вертолета на несколько процентов. Недостатком одновинтовой схемы является обычно небольшой диапазон допустимых центровок он увеличивается при использовании бесшарнирного винта. Кроме того, рулевой винт, если он расположен не очень высоко на хвостовой балке, представляет некоторую опасность для наземного персонала в этом случае не исключена также возможность удара рулевого винта о землю при эксплуатации вертолета. Рулевой винт работает как вертикальное и горизонтальное оперение в потоке, возмущенном несущим винтом и фюзеляжем, что снижает его аэродинамическую эффективность и увеличивает нагрузки и вибрации. Одновинтовая схема (с рулевым винтом) наиболее подходит для вертолетов малых и средних размеров ). [c.298]

Все силы, кроме силы веса, имеют ту особенность, что создающие их тела действуют на самолет, соприкасаясь с поверхностью его частей (крыла, фюзеляжа, оперения, деталей двигателя, стволов пушек и т. п.). Все эти силы можно поэтому назвать поверхностными. Они могут создаваться и землей в том случае, когда самолет стоит или движется, соприкасаясь с ней поверхностью колес. [c.116]

Каркасные агрегаты (фюзеляж, оперение, крыло) представляют собой конструкции, воспринимающие нагрузки от аэродинамических сил и сил, приходящих от установленных в нем агрегатов и систем, возникающих на различных режимах полета. [c.11]

Для того чтобы иметь возможность представить себе, как влияют на поляру крыла силы лобового сопротивления фюзеляжа, оперения и других частей модели, выступающих наружу, запишем выражение для силы лобового сопротивления модели следующим образом [c.42]

Фюзеляж. При расчете общей прочности фюзеляжа к нему достаточно приложить сосредоточенные нагрузки от оперения, силовой установки, инерционные нагрузки от больших масс, в том числе пилота, бензобака и так далее. В расчете условно принять, что уравновешивание фюзеляжа осуществляется приложением сосредоточенных сил реакции к узлам навески крыла. Примерная схема нагружения фюзеляжа показана на рис. 128, А. На нем показаны и эпюры перерезывающих сил, изгибающих и крутящих моментов. При этом методика расчета прочности фюзеляжа такая же, как и крыла. Для лонжеронов фюзеляжа в наиболее нагруженных местах, узлов навески крыла, оперения, двигателя и так далее коэффициент безопасности равен 3. [c.160]

Пример / Определить авиационный вес крыльев и фюзеляжа самолета У-2 с мотором по л. с., если общий вес 0 = 920 кг вес крыльев g = 90 кг, вес фюзеляжа с мотором, хвостовым оперением и нагрузкой g2 == 730 кг. Сила тяги при горизонтальном полете <3=172 кг. Пусть на преодоление сопротивления крыльев приходится г =109 лгг, а фюзеляжа с остальными частями = 63 кг--Подъемная сила равна весу. [c.14]

За счет этого изменятся углы атаки различных частей самолета (крыла, фюзеляжа, оперения). На рис. 168 видно, что за счет дополнительной скорости са Го угол атаки горизонтального оперения увеличивается на величину Да . Следовательно, должна увеличиться подъемная сила горизонтального оперения и должен возникнуть момент от нее ДЛ г.о относительно центра тяжести, препятствующий вращению самолета назад. Точно так же, если бы самолет наклонялся на нос, то возник бы момент, препятствующий вращению вперед. Этот дополнительный момент, который всегда препятствует вращению самолета, называют демпфирующим моментом. Величина его прямо пропорциональна угловой скорости вращения самолета со . [c.179]

Условием успешного полета моделей в свободном полете является их способность чувствовать — реагировать на восходящие воздушные перемещения и удерживаться в них. Силы, вводящие модель в поток, очень незначительны, поэтому чем меньше масса модели, тем легче она будет входить в восходящий поток и выходить из нисходящего. Но по правилам соревнований минимальная масса и площадь несущих плоскостей моделей ограниченны. Чтобы модель была более чувствительной, опытные авиамоделисты стремятся сделать конструкцию по возможности легкой, а массу модели доводят до нормы за счет балласта, размещенного вблизи центра тяжести. Груз, сосредоточенный у центра тяжести, не снижает чувствительности модели. Для повышения чувствительности модели не следует делать тяжелыми те ее части, которые расположены далеко от центра тяжести. Так, законцовки крыльев, оперение и хвостовую часть фюзеляжа надо облегчить настолько, насколько позволяют условия прочности. [c.103]

Силы на фюзеляже и оперении 750 Синхроптер 32, 34, 300 Система повышения устойчивости 20 Скошенная винтовая поверхность 673 Скорость индуктивная на висении 45 -- средняя 54 [c.1026]

В связи с основным назначением самолета как сверхзвуковой летающей лаборатории его крыло крепилось к фюзеляжу через динамометры, которые позволяли производить замеры и запись действуюшд1х на крыло воздушных сил и моментов, а на оперении могли быть установлены рули с разной степенью аэродинамической компенсации. Бортовая аппаратура регистрировала все важнейшие параметры полета и информацию, поступавшую от динамометров и датчиков на крыле и оперении самолета. Максимальная взлетная масса самолета — 5230 кг. [c.423]

Горизонтальное оперение является небольшим крылом, поэтому проведенный анализ влияния. деформации крыла относится и к оперению. Кроме того, на подъемную силу горизонтального оперения и продольный момент, создаваемый им, большое влияние оказывают деформации Люзеляжа. Допустим, что под действием какого-либо возмущения произошло увеличение угла атаки горизонтального оперения на величину Лаг. о. Если бы фюзеляж и оперение не деформировались, то у горизонтального оперения появился бы прирост подъемной силы АУг.о (рис. 5.5). Однако вследствие изгиба фюзеляжа угол атаки горизон-тального оперения уменьшается на величину Да, что вызывает дополнительное из- [c.150]

Усиленные шпангоуты предназначены для передачи сосредоточенных сил и моментод, действующих в плоскости шпангоутов, на обшивку. Такие шпангоуты устанавливаются в местах разъемов фюзеляжа, в местах крепления к фюзеляжу крыла, оперения и других агрегатов. [c.241]

Для определения степени подобия модели для исследования аэродинамических индуцированных эффектов дозвуковая конфигурация была испытана в виде полностью объемной 3 модели, полуобъемной 2 модели с объемной нижней частью фюзеляжа и с хвостовым оперением и простой плоской 1 контурной модели с хвостовым оперением. Результаты, приведенные на рис. 4.12, иллюстрируют влияние формы фюзеляжа. Плоская контурная модель имеет заметно большие значения прироста подъемной силы вблизи палубы, хотя максимума подъемная сила достигает примерно на той же высоте. [c.282]

При отклонении той или иной рулевой поверхности изменяются нагрузки и деформации ее опорной конструкции, в результате чего изменяется эффективный угол атаки крыла или оперения. На рис. 8,1 Показан самолет в полете с отклоненным вверх рулем высоты. При это.м создается приращение подъемной силы AY и фюзеляж изгибается вниз. Вследствие изгиба увеличивается угол атаки горизонтального оперения, а вместе с тем уменьшается приращение подъемной силы на AYynp. Приращение подъемной силы эперения на упругом фюзеляже AY = АУж —АУупр < АУж. [c.274]

Во-вторых, увеличение угловой скорости крена при отклонении стабилизатора вызывает та>кже такой чисто аэродинамический фактор, как различное изменение подъемных сил у правой и Левой половин стреловидного стабилизатора при движении с большим углом скольжения. Так, при скольжении на правое полукрыло на левой половине стабилизатора из-за увеличения эффективного угла стреловидности (х + Ю и затенения его фюзеляжем и вертикальным оперением подъемная сила буДёт значительно меньшей, чем на правой поло вине стабилизатора. В результате при от- [c.205]

На протяжении многих лет некоторые из хорошо зарекомендовавших себя самолетов прошли через ряд усовершенствований, нацеленных на то, чтобы придать самолету те или иные качества. В ходе этого процесса нередко создавались по-настоящему новаторские модели. Однако чаще всего базовая конструкция фюзеляжа, оперения и шасси, равно как и двигатель, осгавались неизменными. Наиболее существенные изменения, как правило, вносились в конструкцию крыла. Иногда самолеты, посгроенные по схеме моноплана, с целью получения дополнительной подъемной силы или маневренности, получали второе крыло и становились бипланами. В других случаях хорошо проверенные бипланные самолегы модифицировались в монопланы, обычно для увеличения максимальной скорости полета. В любом случае внесенные изменения обычно приводили к появлению новых моделей самолетов, несмотря на го, что эти магпины имели много общего со своими предшественниками. [c.192]

В случае боковой нагрузки на заднюю часть фюзеляжа сила приложена в центре давления ертикаль-ного оперения и вызывает скручивание хвостовой части фюзеляжа до заделки его в месте крепления задних лонжеронов крыла (фиг. 4jg). [c.299]

На рис. 9.16 приведен спектр эксплуатационных частот (в кол1сек) периодических сил 1в функции числа оборотов для турбовинтового двигателя с винтом. Высокие частоты создаются двигателем, а низкие — винтом, так как число его оборотов меньше числа оборотов двигателя. Периодические силы от двигательной установки вызывают колебания конструкции и отдельных агрегатов тяг управления, трубопроводов силовых систем, приборных досок, блоков оборудования и др. Так как на возбуждение колебаний расходуется небольшая часть мощности двигателя, то эти колебания, несущественные для частей с большим демпфированием (крыло, оперение, фюзеляж), опасны для агрегатов с малым демпфированием (трубопроводы, тяги управления, установки двигателей и др.)-Так, иапример, амплитуды колебаний поршневых двигателей равны примерно 0,5—1 мм при частотах 200—300 кол1мин и ускорениях 10 . Для уменьшения амплитуд колебаний поршневые двигатели, приборные доски и блоки оборудования устанавливают на амортизаторах. Подбором амортизации агрегатов снижают частоты их собственных колебаний и динамический коэффициент ув/уо (см. рис. 9.15). Кроме того, амортизаторы увеличивают демпфирование и уменьшают силы, действующие на агрегат при колебаниях. [c.300]

Провел сравнительные испытания двигателей обеих типов у себя и Ильюшин, заявлявший не раз что не допустит двигатели Ивченко на свой Ил-18. Конечно, но потому что АИ-20 строился на Украине просто НК-4 был на 200 кг легче и при зтом мощнее, экономичнее и удобнее в обслуживании. К тому же, на тот момент выпуск НК-4 уже был начат в Куйбышеве, а когда появятся серииные экземпляры АИ-20 было еще не ясно. И тем не менее, техника должна была показать себя в полноценных сравнительных испытаниях. Это в Постановлении было оговорено однозначно Проектируя пассажирскую машину У , конструкторы ОКБ Антонова отга, кивалнсь. прежде всего, от тех задач, которые предстояло решать военно-транспортному самолету Т , как от более сложных Параметры фюзеляжа были выбраны с учетом возможности перевозки военной техники, причем не только из арсенала Воздушно-десантных Войск но и других родов и видов Вооруженных Сил. Помимо легких буксируемых и самоходных орудий, например новой стандартной самоходки ВДВ АСУ-85, самолет Т должен был обеспечивать быстрое развертывание довольно громоздких пусковых установок ядерных оперативно-тактических ракет класса земля — земля . Отдельные требования на компоновку оперения самолета налагала необходимость сброса тяжелых грузов с хвостовой рампы при десантировании в воздухе [c.6]

И наконец, на путевую устойчивость модели влияют ее боковые (вертикально расположенные) поверхности. У классиче-еких моделей такой поверхностью является прежде всего вертикальное оперение, которое Б Основном и определяет нутевую устойчивость. У бесхвостых моделей боковая поверхность фюзеляжа вместе с килем и концевые шайбы расположены относительно близко к вертикальной оси модели у. Боковые силы 2аф и 2аш этих поверхностей, появляющиеся при скольжении, действуют на малом плече относительно центра тяжести (рис. 89), и стабилизирую-1ДИЙ момент ДМ ,з от них невелик. Как показывает опыт, путевая устойчивость моделей летающего крыла, которая особенно важна при их буксировке на леере во время запуска, может быть улучшена путем увеличения площади вертикальных шайб, устанавливаемых на расстоянии /з полу- [c.77]

П.Е. Комаров. Проект, 1913. Народный учитель Павел Емельянович Комаров со станции Половина Сибирской железной дороги в Иркутской губернии увлекся авиацией и построил со своими учениками планер. Затем он разрабатывал проект вертолета соосной схемы (рис. 94). Ротативный двигатель должен был устанавливаться не в фюзеляже, а на оси между несущими винтами и приводить их во вращение в противоположные стороны. Несущие винты предполагались однолопастными. Для получения на отступающей гребущей лопасти пропульсивной силы предусматривалась установка на винтах автомата перекоса для циклического изменения угла установки лопастей. Конструкцию автомата перекоса Комаров не разрабатывал. Сзади вертолета должно было быть хвостовое оперение. Комитет Леденцовского [c.163]

Как самостоят. наука А. возникла в нач. 20 в. в связи с потребностями авиации. Одна из осн. задач А,— проектные разработки летат. аппаратов путём расчёта действующих на них аэродинамич. сил. В процессе проектирования самолёта (вертолёта и т. п.) для определения его лётных св-в производят т. н. аэродинамич. расчёт, в результате к-рого находят максимальную, крейсерскую и посадочную скорости полёта, скорость набора высоты (скороподъёмность) и наибольшую высоту полёта ( потолок ), дальность полёта при заданной полезной нагрузке и т. д. В А. самолёта разрабатывают методы аэродинамич. расчёта и определения аэродинамических сил и моментов, действующих на самолёт в целом и на его части — крыло, фюзеляж, оперение и т. д. К А, самолёта относят обычно и расчёт устойчивости и управляемости самолёта, а также теорию воздушных винтов. Вопросы, связанные с нестационарным режимом движения летат, аппаратов, рассматриваются в динамике полёта, [c.42]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...