Структура крыла самолета

З4. СТРУКТУРА КРЫЛА САМОЛЕТА [c.72]

Области приложений теории вихрей чрезвычайно широки и многообразны, так как все реальные течения являются вихревыми. При изучении процессов формирования отдельных гидродинамических структур зачастую оказывается достаточным ограничиться рамками относительно простых моделей. Так, в частности, решение задачи о движении дискретных вихрей в канале может быть использовано для определения характеристик обтекаемого тела. Модель простейшей вихревой конструкции — пары вихрей — оказывается полезной при описании поведения, с одной стороны, термических аномалий в атмосфере или океане, а с другой — концевых вихрей при срыве их с крыла самолета. [c.10]

Другая составляющая FJ , направленная поперек потока, носит название подъемной силы. В качестве важнейшего примера рассмотрим возникновение подъемной силы при обтекании воздухом крыла самолета. Типичная картина безотрывного обтекания воздухом профиля крыла самолета при небольшом угле атаки а изображена на рис. 4.24а. Уже из одного только факта, что поток после обтекания приобрел составляющую импульса, направленную вниз, следует, что такой же импульс, направленный вверх, приобретает крыло. В случае ламинарного обтекания крыла, исходя из структуры линий тока, можно проанализировать распределение сил давления [c.81]

Вопрос о том, существуют ли обш,ие принципы, управляющие возникновением самоорганизующихся структур и (или) функций,— основной вопрос синергетики. Когда я более десяти лет назад дал на него утвердительный ответ для широкого класса систем и предложил рассматривать проблемы самоорганизации в рамках междисциплинарного направления, названного мной синергетикой , многим ученым это могло показаться абсурдным. Почему системы, состоящие из столь различных по своей природе компонентов, как электроны, атомы, молекулы, фотоны, клетки, животные или даже люди, должны, когда они самоорганизуются, подчиняться одним и тем же принципам, образуя электрические колебания, структуры в жидкостях, химические волны, лазерные пучки, органы людей и животных, популяции животных или социальные группы Но прошедшее десятилетие принесло множество подтверждений тому, что самые разнообразные явления самоорганизации подчиняются одним и тем же принципам, и многочисленные разрозненные примеры, давно известные из литературы, подпадают под объединяющие понятия синергетики. Диапазон таких примеров необычайно широк от морфогенеза в биологии и некоторых аспектов функционирования мозга до флаттера крыла самолета, от молекулярной физики до космических масштабов эволюции звезд, от электронных приборов до формирования общественного мнения, от мышечного сокращения до выпучивания конструкций. Кроме того, несмотря на существование множества различных дисциплин, обнаружилось поразительное сходство основных понятий, относящихся к образованию пространственных, временных и функциональных структур. [c.16]

Специфика структур механических систем заключается также в том, что метод резервирования здесь сравнительно редко применяется в чистом виде. Можно привести примеры резервирования для машин, к которым предъявляются высокие требования надежности. Например, для повышения надежности ходовой части грузовых автомобилей применяются двойные задние колеса (нагруженный резерв), запасное колесо (ненагруженный резерв), кроме основного имеется ручной тормоз (ненагруженный резерв). В самолетах применяется резервирование привода в системе управления крылом. В гидросистемах у золотниковых устройств управления (так называемых бустерах) применяются двойные и даже тройные золотники. В технологических автоматизированных комплексах применяется установка дублирующих агрегатов и оборудования или создаются параллельные технологические потоки (одновременное решение задач производительности и надежности). [c.192]

Существует эффективный метод отсрочки помех, связанных с околозвуковым полетом, при высоких числах Маха. Все знакомы с картинами, где изображены самолеты, имеющие стреловидные крылья, т. е. крылья, передние кромки которых образуют значительный угол относительно перпендикуляра к нанравлению полета. Основную теоретическую идею, лежащую в основе использования таких форм крыла в плане, можно описать следующим образом. Допустим, что крыло с постоянным профилем и бесконечным размахом двигается по воздуху в направлении, наклонном к своему размаху. Можно сказать, что движение крыла составлено из движения перпендикулярного размаху и движения бокового скольжения вдоль размаха. Если мы пренебрегаем силами трения, то последняя составляющая движения не должна повлиять па силы, действующие на крыло. Поэтому можно сделать вывод, что структура потока относительно крыла определяется эффективным числом Маха , соответствующим составляющей скорости полета, перпендикулярной размаху. Если, нанример, стреловидный угол составляет 45°, то эффективное число Маха — примерно 70 процентов числа Маха полета, так что критическое значение последнего, где появляются околозвуковые помехи, увеличится почти на 40 процентов. [c.137]

С таким же положением дел приходится сталкиваться при изготовлении и эксплуатации многих современных технических систем. Вот почему так важно особое внимание уделить изучению того, что сейчас принято называть физикой надежности . Эта обширная область как раз и изучает изменение свойств материалов, их внутреннего строения в зависимости от нагрузок и тех условий, в которых им приходится работать, а также в зависимости от времени. Известно, что изделие изменяет свои свойства не только тогда, когда оно выполняет полезную работу, но и тогда, когда оно находится в хранении. На него воздействует атмосфера и разного рода находящиеся в ней агрессивные примеси, собственный вес и такой мощный фактор, как время. Со временем происходит изменение молекулярной и субмолекулярной структуры, а вместе с этим, изменение прочности, способности противостоять внешним нагрузкам. Именно с этим связан процесс старения. Какое влияние на работу технических систем — электронных и механических — оказывают микроскопические трещины Можно ли их терпеть в ответственных узлах, подобных крылу самолета А [c.64]

Еще в прошлйм веке, описывая скелетные образования радиолярий, известный естествоиспытатель Э. Геккель отметил, какой исключительный интерес могут. представить для инженеров их конструкции, состоящие из повторяющихся форм. Изучая симметричные конструкции скелетов микроорганизмов, современный американский ученый Ля-Риколе предложил аналогичные по структуре экономичные, прочные и красивые многослойные сотовые конструкции типа сендвич , которые сейчас начали использовать в архитектуре (перекрытия залов), мостостроении, авиации (элементы конструкции фюзеляжа и крыла самолета) и других отраслях техники. [c.53]

Если по условиям эксплуатации процесс нагружения объекта может быть разбит на блоки однотипной структуры, то его естественно представить в виде последовательности блоков. Примером служит нагружение конструкции крыла самолета на протяжении одного полета [61 1. Каждому полету соответствует блок нагружения общей продолжительностью Д/ . Блок включает нагрузки от движения по неровностям взлетно-посадочной полосы, медленно изменяющиеся нагрузки, связанные с набором высоты, крейсерским полетом и снижением, а также нагрузки от атмосферной турбулентности и выполнения маневров во время полета. Если каждый из типов нагрузок охарактеризовать набором числовых параметров, то совокупность всех этих параметров образует вектор q , соответствующий п-му Лолету. [c.63]

В контексте физики образцом хаотического явления остается турбулентность. Например, столб поднимающегося дыма и вихри за судном или крылом самолета дают наглядные примеры хаотического движения (рис. 1.1). Однако специалисты по механике жидкостей полагают, что эти явления не случайны, потому что можно выписать уравнения физики, описывающие движение каждого жидкого элемента. Кроме того, при низких скоростях структуры в жидкости вполне регулярны и предсказуемы на основе этих уравнений. Впрочем, при скоростях, превышающих некоторую критическую, течение становится турбулентным. Большая часть усилий в области современной нелинейной динамики связана с надеждой, что этот переход от упорядоченного течения к беспорядочному можно объяснить или моделировать с помощью относительно простых уравнений. В этой книге мы надеемся показать, что подобные новые подходы к турбулентности также применимы к твердотельным и электрическим непрерывным средам. Именно осознание того, что хаотическая динамика свойственна всем неяинейш>пи физическим явлениям, вызвало ощущение революции в современной физике. [c.12]

Под формой понимают внешнее очертание, наружный вид троллейбуса (изделия). В отличие от элементов конструкции, к которым относятся как отдельные детали, так и сборочные единицы, агрегаты троллейбуса элементами формы являются линии, точки, плоские и криволинейные поверхности, а так же их сочетание в различных комбинациях. Основные свойства формы - про-странственность, конечность, прерывность, бесконечность, глубина и т.п. Среди форм различают природные (форма листа, дерева) и созданные человеком (все изделия, творения рук человеческих). Они делятся на расчетные (форма винта судна, крыла самолета) и относительно произвольнные, порожденные фантазией, как структура в рамках функциональности изделия. Расчетные и относительно произвольные формы в свою очередь подразделяются на постоянные н переменные. Любая форма промышлен юго изделия определяется его функцией и является результатом конструктивного решения. Но с дру1 ой стороны она может оставаться сугубо утилитарной. Форма представляет собой структуру взаимосвязанных в пространстве элементов. Она активно взаимодействует с самим пространством. [c.57]

Впервые пластики, упрочненные стеклом, были применены для изготовления фюзеляжа самолета ВТ-15 — одномоторного, маловысотного моноплана, сконструированного, изготовленного и испытанного в 1943 г. в лаборатории ВВС США. Первый полет самолета состоялся в марте 1944 г. По своим прочностным и массовым характеристикам этот фюзеляж со слоистой структурой, выполненной на основе бальсовой древесины, превосходил на 50% аналогичную конструкцию из алюминия. В то н е самое время ВВС США сконструировали и изготовили крыло для Североамериканского самолета АТ-6 — также одномоторного маловысотного моноплана. В конструкции этого крыла слоистой структуры облицовка была изготовлена из стеклопластика, а в качестве заполнителя был выбран ячеистый ацетат целлюлозы. Через 25 лет в 1968 г. впервые поднялся в воздух 4-местный самолет Игл фирмы Winde keг, который имел конструкцию, на 80% состоящую из стеклопластика. В конструкции крыла были использованы пять поперечных перегородок, связанных металлическими фитинговыми соединениями с его поверхностью. Улучшенные [c.491]

Заданный уровень указанного комплекса механических, физических и других свойств формируется в процессе изготовления — конструирования материала непосредственно из компонентов. Вариацией числа, объемного соотношения компонентов и изменением структуры армирования можно в широких пределах целенаправленно изменять и регулировать свойства и создавать принципиально новые материалы с таким сочетанием характеристик, которое недостил<имо в традиционных материалах [80]. Например, по данным конструкторов, применение боралюминие-вого композиционного материала в планере самолета F-106A (М-2) позволило бы снизить его массу с 3860 до 2990 кг, т. е. на 23%, в том числе массу фюзеляжа и стабилизатора на 28%, крыльев— на 25% и элеронов — на И%. Снижение массы позволит 230 [c.230]

Физической причиной, вызывающей усталость конструкции самолета, являются переменные нахрузки, действующие в процессе эксплуатации [2]. Источники возникновения этих нахрузок различны, как различна и их физическая природа, в связи с чем характер переменных нахрузок тоже различен как по своей структуре, так и по величине и частотному составу. Вместе с тем можно выделить нагрузки, определяющие долговечность основной силовой конструкции, например, крыла и фюзеляжа, весовое совершенство и прочность которых в первую очередь, характеризуют качество конструкции самолета в целом. Если речь идет о нагруженности и оценке долговечности продольных элементов крыла (лонжеронов, стрингеров, обшивки), то существенными являются лишь переменные нагрузки, характеризующиеся довольно низкой частотой, не превышающей в крайнем случае десятков Герц. К низкочастотным нагрузкам на крыло следует в первую очередь отнести переменную нахрузку, цикл изменения которой соответхлъует одному полету. Эта нахрузка вызвана переходом самолета из стояночного положения, когда на самолет действуют лишь силы веса, в полетное положение, ковда на самолете возникают аэродинамические нагрузки и обратно. [c.411]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...