Механизация крыла Значение механизации крыла Элементы, расположенные

Механизация крыла Значение механизации крыла Элементы, расположенные в зоне носка крыла Предкрылки Носки крыла под предкрылками

Значение механизации крыла p Назначение n Увеличение подъемной силы на малых скоростях без сваливания p Взлёт, набор высоты p Начало снижения и приземлениe p Конфигурация механизации крыла n Предкрылки и/или щитки Крюгера n Одно-, двух- или трёхщелевые закрылки и элерон p Как действуют элементы механизации крыла n Они выдвигаются (и увеличивают площадь крыла S) n Они изменяют кривизну профиля, увеличивая CУ)

позиции механизации крыла • Предкрылок – три положе- ния: убран, взлет, посадка • Закрылок многозвенный– три положения: убран, взлет, посадка

Конфигурация передней и задней кромок крыла Сечение крыла по хорде CL F/S R/S Интерцептор щиток Носок Закрылок Кессон крыла Крюгера крыла Залонжеронная Элерон Предкрылок панель

Привод внешнего предкрылка Поверхность носка обеспечивающая скольжение(взлёт) и зазор(посадка) – без покачивания предкрылка убран Взлётное положение Rпривода Шестерня и зубчатая рейка Опорные ролики R 2 -реакция заднего ролика Р закрылка R 1 -реакция переднего ролика Силовая нервюра Посадочное (алюминий) положение Центр вращения

757 закрылок

Внешний закрылок Привод представляет собой винтовой шариковый подъёмник Кессон крыла Rear spar drive arm Залонжерон- спойлер Сечение support fitting ная панель закрылка Подкрыльевой опорный кронштейн Шариковый Четырёхзвенный механизм Механизм отклоняемой винтовой • опорная ферма части обтекателя Неподвижный подъёмник • качалка привода обтекатель • подвижная балка • шатун

Подвеска закрылка с вращательным приводом 767 Шарнирно опертый закрылок

Нагрузки на закрылок p Статические аэродинамические – Vs, Vf (заявленная скорость полета с выпущенным закрылком) при трёх положениях закрылка p Повторные нагрузки – близки к максимальным эксплуатационным и состоят из нескольких ступеней p Максимальные операционные нагрузки – используются для определение мощности системы уборки-выпуска, гидравлической, электрической и т. д p Условия разрушения – используются для доказательства надежности конструкции n Нагрузки от перекосов(взаимонагружение или заклинение) n надёжность / устойчивость к повреждениям, остаточная прочность/ нагрузки для подтверждения безопасных повреждений p Нагрузки в системе уборки-выпуска – ограничители крутящих моментов/тормозные муфты n Определение нагрузок, предельных по прочности механизмов n Предельные шарнирные моменты приводов и конструктивных элементов p Нагрузки, вызванные изгибом крыла p Нагрузки от разлета обломков двигателя и разбалансировки p Нагрузки термические, акустические и вибрационные от двигателя

Проектные требования к закрылку p Закрылок должен обеспечит безопасное продолжение полета и его завершение без разрушения любого однопутного элемента p Должна быть предотвращена потеря закрылка, если другие поверхности и системы не смогут компенсировать потерю (exposure altitude) n Должна быть предотвращена потеря закрылка если элероны и системы не смогут компенсировать момент несимметрии левого и правого крыла p Принимается – закрылки и его опоры и механизмы должны проектироваться как первичные(особо важные) конструкции n Комбинация безопасного разрушения, устойчивости к повреждениям, остаточной прочности, дублированных или монолитных кронштейнов с плановыми осмотрами p Превышение допустимой скорости – система предотвращения черезмерного нагружения должна реагировать на скорость.

Проектные требования к закрылку p Дискретные источники повреждений – размеры элементов конструкции определяются на основе требований: n Ударные – градины, птицы, куски шины(если требуется), n Термические – нагрев и пламя(от двигателя, механических/гидравлических систем) n Электромагнитные эффекты(EME) – удар молнии, статическое электричество n Разрушение привода – не должно приводить к потере закрылка n Механические нарушения – датчики положения(на трубах трансмиссии) или детекторы заклинений и перекосов, реагирующие на некорректное движение закрылка n Следует исключить различие в углах отклонения на левом и правом крыльях n Следует исключить различие в углах отклонения внутреннего и внешнего закрылков n Следует исключить различие в работе приводов внутреннего и внешнего закрылков n Механическое заклинение-в конструкции, системах, приводах или в их комбинациях n Выдвижение закрылка – закрылок не должен вступать в механический контакт с соседним элероном или флапероном p Несанкционированная выкатка закрылка должна предупреждаться за счет спец. упоров

Материалы внутреннего закрылка Боинг 757

Материалы хвостика внутреннего закрылка Боинг 757

Внешний закрылок Panelized composite construction • Graphite / nomex honeycomb sandwich skin panels • Graphite laminate airload ribs, front, mid, and rear spars • Fiberglass / nomex honeycomb sandwich LE panels and TE wedge • Machined aluminum main and auxiliary support ribs and fittings

Конструкция элементов механизации крыла Элерон Внешний закрылок Внутренний закрылок

В нормах АП 25 нагрузки определяются с помощью продувок моделей в аэродинамической трубе q=ρV 2/2

С точки зрения строительной механики предкрылок, закрылок, элерон, интерцептор представляет собой длинную многоопорную балку с заданными прогибами, которые определяются деформацией крыла, а также деформацией опорных устройств: рельс, опорных балок, кронштейнов навески. Для точного определения опорных реакций нужно знать величины перемещений в опорных узлах, податливости опорных узлов, конструк- ции крыла и подвешиваемого агрегата. Приближенно реакции в узлах можно определить, рассматривая агрегат, как балку на жестких опорах. При числе опор меньше трёх задача является статически определимой и никакие перемещения и податливости никак не отражаются на величине опорных реакций. При числе опор больше двух для определения опорных реакций и моментов можно воспользоваться методом сил или непосредственно уравнением трёх моментов, которое для балки на трёх опорах записывается так:

Нагрузки на предкрылки Нагрузка на предкрылок очень сильно зависит от угла атаки крыла. При малом угле она направлена вниз, а при большом – вверх. Кроме нормальной, т. е. перпендикулярной хорде предкрылка, нагрузки имеется и тангенциальная составляющая, которая составляет 10 -15% от нормальной. c. N Погонная нагрузка определяется по формуле: q. N=c. N*b*ρV 2/2 q. T=c. T*b*ρV 2/2 Здесь c. N и c. T коэффициенты, определяемые из продувок, α b – хорда предкрылка в данном сечении ρV 2/2 – скоростной напор.

Типовое крепление предкрылка(предкрылок убран)

Внешний предкрылок Нервюра из Сотовая задняя кромка алюминия Обшивка из алюминия уплотнитель 3 точки крепления предкрылка Стальной Труба с двутавровый рельс) горячим Проушина с воздухом эксцентриком для подгонки Алюминиевая перемычка

Проектные требования к предкрылку p Предкрылок должен обеспечит безопасное продолжение полета и его завершение без разрушения любого однопутного элемента n Не должно быть потери подъёмной силы или управляемости при несимметричном нагружении n Потеря одной секции предкрылка допускается, но она должна быть обнаружена и на приборной доске должен появиться сигнал

Нагружение предкрылка p Статические нагрузки – Vs, Vf (заявленные предельные скорости (flap placard speed) для всех углов отклонения, и скоростей Vc, Vd p Усталостные нагрузки – обычно некритичны для предкрылка и его опор p Максимальные операционные нагрузки– используются для определения мощности механических, гидравлических и электрических и др. систем управления p Возможные повреждения n Перекосы (силы от аэродинамики или механического закусывания n Выкатка предкрылка – разрушение узлов крепления предкрылка (динамический момент) n Нагрузки от механической системы управления – ограничители моментов/тормозные муфты n Предельные эксплуатационные нагрузки механического заклинения n Предельный момент кручения привода и конструкции n Нагрузки, индуцированные изгибом крыла p Разлет обломков турбины или вентилятора двигателя p Взаимодействие потоков при реверсе / вибрации

757 Leading Edge Slats

Механизм предкрылка Предкрылок Вторичный шарнир убран Взлётное положение Посадочное положение Привод-шестерня и рейка Рельс-сталь

Дополнительная опора предкрылка Programming Cam Roller (steel) Slat (Cruise Position) Slat (Takeoff Position) Slat (Landing Tension Strut Position) (Aluminum) Slat Auxiliary Track (steel) 2 point attach reacts slat pitching moment Slat Aux Arm (Steel)

Проектные требования к предкрылку p Дискретные источники повреждений – structural gages sized per requirements n Ударные – градины, птицы, куски шины(если требуется), эрозия n Термические – нагрев и пламя(от двигателя, механических/гидравлических систем) n Электромагнитные эффекты(EME) – удар молнии, статическое электричество n Разрушение привода – не должно приводить к потере предкрылка n Механические нарушения – датчики положения(на трубах трансмиссии) или детекторы заклинений и перекосов, реагирующие на некорректное движение предкрылка n Следует исключить различие в углах отклонения на левом и правом крыльях n Следует исключить различие в углах отклонения внутреннего и внешнего предкрылков n Следует исключить различие в работе приводов внутреннего и внешнего предкрылков n Механическое заклинение-в конструкции, системах, приводах или в их комбинациях n Выдвижение предкрылка – предкрылок не должен вступать в механический контакт с соседними секциями и с крюгером p Несанкционированная выкатка предкрылка должна предупреждаться за счет спец. упоров p Акустическое воздействие – шум от двигателя

С точки зрения строительной механики предкрылок, закрылок, элерон, интерцептор представляет собой длинную многоопорную балку с заданными прогибами, которые определяются деформацией крыла, а также деформацией опорных устройств: рельс, опорных балок, кронштейнов навески. Для точного определения опорных реакций нужно знать величины перемещений в опорных узлах, податливости опорных узлов, конструк- ции крыла и подвешиваемого агрегата. Приближенно реакции в узлах можно определить, рассматривая агрегат, как балку на жестких опорах. При числе опор меньше трёх задача является статически определимой и никакие перемещения и податливости никак не отражаются на величине опорных реакций. При числе опор больше двух для определения опорных реакций и моментов можно воспользоваться методом сил или непосредственно уравнением трёх моментов, которое для балки на трёх опорах записывается так:

Щиток Крюгера

Щитки Крюгера Винтовой привод 747 -100 Вращательный Привод 747 -200 Ось вращения

носок крыла Deflection Control Rib ( передний лонжерон ) Air Load Rib Силовые нервюры Materials: Нервюры из алюминия Обшивка сотовая стеклопластик Upper Fixed (J-section) and Lower Removeable Panels

Установка нервюр носка Strakelet Ribs Main Track Rib Pair IFLE Outbd Seal Rib IFLE Inbd Seal Rib Aux Track Rib Pair (Seal Krueger Airload Ribs Support Rib) Main Track Rib Pair Aux Track Rib Pair (Gap Cover Main Track Rib Pair Airload Rib) Airload Ribs (Gap Cover Canted Rib) передний лонжеронr UP FWD OUTBD

Носок крыла Upper Fixed Panels Aux Track Ribs Airload Ribs Main Track Ribs Aux Track Nose Beam Lower Removeable Panels Rib Struts Materials: Steel: Auxiliary Tracks Inbd Seal Rib Aluminum: Ribs, Nose Beam Fiberglass & Nomex Honeycomb Core Sandwich: Skin Panels & Rib Web

Требования к конструкции носка p Опоры предкрылка должны обеспечит безопасное продолжение полета и его завершение при отрыве одной из секций. Предусмотрены мероприятия по информированию пилота с целью снижения нагрузок. p Рядовые нервюры рассматриваются, как вторичные конструкции. Предусмотрены мероприятия по предупреждению отрыва отдельных элементов. p Системы управления располагаются вдали либо экранированы от источников дискретных повреждающих элементов. Электрические, гидравлическая проводки и продублированы.

Требования к конструкции носка p Перечень дискретных повреждающих элементов: n Ударное повреждение от града n Обломки двигателя - неограниченная энергия n термические – нагрев и пламя(двигатели, антиобледенительная система, электроразъёмы) n Внутриполостное давление – протечки и разрывы труб n Электромагнитные эффекты (EME) – молния, статическое электричество, радиооблучение p Протечки топлива – зоны огнеопасные n Дренажные и вентиляционные проблемы n Явление испарения топлива на нагретых двигателем поверхностях p Акустические проблемы – шум двигателя p Гладкость поверхности – прогибы обшивок от аэродинамических нагрузок вплоть до Vc

Система приводов механизации крыла