Рис. 5.8. Подкрепление стенки лонжерона

Выравнивающая прок/гадка

Накладка

Рис. 5.9.СТЫК стенки лонжерона

ищне листов. Соединение отдельных частей стенок производится заклепками при помощи специальных хнакладок (рис. 5.9) или внахлестку. Стыки стенок и поясов должны находиться в разных сечениях для уменьшения концентрации напряжений.

В концевых мало нагруженных сечениях лонжерон часто изготовляется штамповкой кз листа и в сечении имеет форму швеллера (рис. 5.10).

ФЕШЕННЫЕ ЛОНЖЕГОНЫ

Сильно нагруженные лонжероны крьшьев тяжелых самолетов, имеющих большую строительную высоту, часто выполняются по ферменной схеме. Сильно нагруженный ферменный лонжерон при его большой высоте получается легче балочного. Отсутствие сплошной стенки у ферменного лонжерона Ьбеспечивает более удобные подходы при клепке внутри крьша и тем самым облегчает его сборку. Ферменный лонжерон выполняется, как правило, по раскосно-стоечной схеме (рис. 5.11). Стойки устанавливаются в местах крепления к лонжерону нервюр.

При образовании фермы необходимо стремиться, чтобы оси ее стержней пересекались в одной точке. Невыполнение этого условия приводит к возникновению в узле местного изгибающего момента, догружающего изгибом стержни.

Наиболее простым по конструкции и выгодным в весовом отношении является сварной лонжерон из стальных труб. Изменение площади поперечного сечения поясов по длине лонжерона достигается изменением диаметра

ft c. 5.10. Конструкция концевого участка лонжерона

Б-В-

Рис. 5.11. Схема фермедного лонжерона

Рис. 5.12. Ферменный лонжерон

и толщины стенок труб. Однако из-за трудности обеспечения высокого качества сварки, необходимости термообработки Всего лонжерона после свар, ки и правки его от поводок после термообработки, конструктивной сложности соединения лонжерона с обшивкойи нервюрами и нетехнологичности конструкции при крупносерийном производстве такие лонжероны не нашли распространения.

Лонжероны из труб, выполненных из алюминиевых сплавов,у которых соединение стержней друг с Другом может осуществляться только клепкой при помощи косьшок.не применяются из-за сложности изготовления, трудностей соединения их с, обшивкой и нервюрами и плохих весовых характеристик.

На рис. 5,12 показан ферменный лонжерон, стержни которого изготовлены из открытых профилей.

Пояса таких лонжеронов могут изготовляться из таких же профилей, как и пояса балочных лонжеронов. Соединение стержней фермы осуществляется заклепками, узлы подкрепляются косынками.

Небольшие участки ферменных лонжеронов могут изготовляться штамповкой! Размеры таких участков определяются-мощностью прессового оборудования.

§ 2, СТРИНГЕРЫ

Функции, вьшолняемые стрингерами, определяются конструктивно-силовой схемой крьша. В лонжеронном крьше стрингеры служат для подкрепления обшивки с целью повышения ее критических касательных напряжений при работе крьша на кручение и изгиб и участвуют совместно с обшивкой в передаче аэродинамической нагрузки на нервюры, работая на поперечный изгиб, а в моноблочном крьше, кроме того, стрингерный набор совместно с обшивкой воспринимает большую часть изгибающего момента. Стрингеры и обшивка при этом работают на сжатие или растяжение, в них действуют нормальные напряжения.

При выборе формы поперечного сечения стрингера необходимо учить}-вать условия его нагруження. В лонжеронных крьшьях из-за малых нагрузок, действующих на стрингер, размеры его поперечного сечения получаются небольшими. Форма и размеры поперечного сечения стрингера, устанавливаемого на сжатых в расчетном случае панелях моноблочного крьша, должны обеспечить при совместной работе с обшивкой получение наиболее высокого критического нормального напряжения.

Стрингеры изготавливают из прессованных или гнутых профилей. На рис. 5.13 показаны основные формы сечений стрингеров. Прессованные профили имеют более высокие критические напряжения сжатия, чем гнутые профили подобных сечений и равной поперечной площади. Поэтому в

Рис. 5.13. Типовые сечения стрингеров. <г - прессованные профили; б - гнутые профили

Рис. 5.14. Тицовые сечения задних (хвостовых) стрингеров

сжатых панелях моноблочных лсрыльев применяются, как правило, стрингеры из прессованных профилей. Гнутые профили применяются иногда для стрингеров, которые при основной нагрузке, действующей на крыло, работают на растяжение (например, на нижней панели крыла).

Закрытые профили (у прессованных б, у гнутых б и 7), образуя совместно с обшивкой замкнутый контур, обесревдвают получение более высоких критических напряжений, чем равные по площади сечения профили других типов. Недостатками-этих профиЯвй являются необходимость постановки двухрядного заклепочного шва, что ухудшает качество поверхности крьша, и пониженная стойкость к коррозии из-за наличия закрытых плохо вентилируемых пйластей.

Бульбовые прессовые профили 2 и 5 только при малых длинах (малом расстоянии между нервюрами) имеют более высок1е критические на-.пряжения в сравнении с подобными им профилями равной площади поперечного сечейия, но без утолщений.

Для уменьшения массы и создания равнопрочной конструкции стрингеры делаются с переменной по размаху площадью поперечного сечения, уменьшающейся к концам крьша. Осуществляется это либо изменением по длине стрингера сортамента профиля, либо фрезерованием профилей.

В моноблочных крьшьях стрингеры исходя из условий их работы разрезать нецелесообразно. В местах технологических разъемов стрингеры должны связьшаться специальными фитингами.

При выборе типа профиля для стрингера необходимо также учитывать способ его крепления к нервюре и обшивке.

Задние (хвостовые) стрингеры, придающие жесткость задней кромке крьша, выполняются из специальных прессованных профилей (рис. 5.14

§ 3. НЕРВЮРЫ

По назначению нервюры можно разделить на нормальные и усиленные.

Усиленные нервюры, вьшолняя те же функции, что и нормальные нервюры, дополнительно воспринимают сосредоточенные нагрузки от прикрепленных к ним агрегатов (шасси, силовых установок, элеронов, закрьшков

Рис. 5.15. Нормальная балочная нервюра

и Т.Д.) ИЛИ являются элементами местного усиления конструкции в местах, где происходит резкое перераспределение нагрузки (нервюры, окантовьшающие вырез под люк шасси, бортовая нервюра и т.п.).

По конструктивно-силовой схеме нервюры делятся на балочные и ферменные.

БАЛОЧНЫЕ НЕРВЮРЫ

Нормальная балочная нервюра изготовляется штамповкой из листового материала (рис. 5.15). По лонжеронам нервюра имеет вертикальные разъемы. Функции поясов в такой нервюре выполняют отогнутые края стенок вместе с приклепанной к ним обшивкой. Толщина листа, из которого штампуется нервюра, выбираемая, как правило, из конструктивных соображений, обеспечивает большие запасы прочности в стенке нервюрьь Для облегчения нервюры в ее стенке делаются вырезы. Для повыпюния устойчивости стенок края отверствий отбортовьшаются, а на больших по высоте нервюрах устанавливаются стойки и иногда делаются зиги.

Усиленная нервюра (рис. 5.16) состоит из поясов и соединяющей их стенки. Пояса вьшолняются из профилей, которым придается форма, требуемая для обеспечения обводов крьша. Если по нервюре осуществляется стык niCTOB обишвки крьша, то ее пояса могут выполняться так, как показано на рис.5.17.

Соединение нервюры со стрингерами осуществляется различными способами. -

В дервюре под стрингер делается вырез. Соединение нервюры со стрингером в зтом случае может осуществляться с помощью образованной при вырезе лапки (рис. 5.18, а) или с помощью уголковых накладок (рис. 5.18, & и в). Первый способ конструктивно более простой и выгоден в весовом отношении, но требует более высокой точности изготовления.

Очень часто встречаются конструкций, когда нервюры не соединяются со стрингерами непосредственно. Если на сборку крьша обшивка поступает с прикрепленнь1ми стрингерами (в настоящее время преимущественно так и делается, так как в этом случае можно применять высокопроизводительную прессовую клепку), то нервюра может не крепиться непосредственно к стрингеру, а соединяться с ним лишь через обшивку, с которой склепывается и пояс нервюры.

В моноблочных крьшьях с частым и мощным стрингерным набором нервюры иногда не склёпываются с обшивкой и не доходят до нее. Крепление н)вюр в. этом случае осуществляется только со

Рис. 5.16. Усиленная нервюра

Рис. 5.17. Типовые сечения поясов нервюры по которым осуществляется стык обшивки

стрингерами или непосредственно (рис. 5.19, а), или с помощью уголковых накладок (рис, 5.19, б и б). При такой конструкщ1И нет вырезов в поясах нервюр, уменьшающих их жесткость, и сокращается объем клепки.

Крепление стенки нерЬюры к стенке лонжерона осуществляется с помощью уголковых профилей, приклепанных к стенке лонжерона (рис. 5.20). Крепление можно осуществлять и непосредственно с помощью отрг-нутой стенки нервюры (рис. 5.21) .Такое соединение выгодно в весовом от-нощении, но значительно снижает точность сборки или требует повышенной точности изготовления нервюры.

Пояса нервюр крепятся к поясам лонжеронов. Это крепление осуществляется через обшивку и может быть уашено путем подсечки пояса нервюры (рис. 5.22, й) или при помощи вспомогательных промежуточных деталей (рис. 5.22, б). Такие детали применяются, как,правило,.при креплении к лонжерону усиленных нервюр.

У современных скоростных самолетов точность внешних обводов крыла должна быть очень высокой. Наибольшую точность обводов можно получить при сборке крьша в спещ1альнь1х приспособлениях с базированием по внешней поверхности обшивки. При таком методе сборки обшивка устанавливается в приспособлении, ограничивающие элементы которого (рубильники и ложементы) имеют контур, соответствующий теоретическим рйводам крьша. Затем устанавливаются нервюры и подгоняются по обшивке. Чтобы облегчить этот процесс, выбирается соответствующая конструкция нервюр. Широкое распространение при сборке с базированием по обшивке получили разрезные по хорде нервюры и нервюры с компенсато-р1ми - элементами, служащими для соединения нервюры с обшивкой.

Рассмотрим примеры сборки крьшьев с разрезными по хорде нервюрами.

На рис. 5.23 изображено сечение крьша, сборка которого осуществляется следующим образом. Обшивка, которой предварительно придается необ-

fi) - 5] в)

Рис. 5.18. Соединение нервюры со стрингером

°/ S) В)

ftjc. 5.19. Соединение стрингеров с поясом нервюры

Рис. 5.20. Крепление стенки нервюры к стенке лонжерона при помощи уголка

Рис. 5.21. Крепление стенки нервюры к стенке лонжерона

ходимая форма, устанавливается в точно изготовленном приспособлении, и к ней затем присоединяются стрингеры, половинки лонжеронов и нервюр. Собранные таким образом верхняя и нижняя панели крыла соединяются в специальном стапеле, причем погрешности в вертикальных размерах легко могут быть исправлены путем подбора прокладок соответствующей толщины. OTbCMHiji носок присоединяется к носовой части крьша при помоци винтов и анкерных гаек.

Для сборки крьИа, сечение которого изображено на рис. 5.24, в приспособлении устанавливаются лонжероны и точно отформованная верхняя панель обшивки с присоединенными к ней стрингерами и верхними половинками нервюр. После этого в специальном стапеле с учетом толщины обшивки приклепьшаются нижние половинки нервюр, а затем присоединяется нижняя панель обшивки с закрепленными на ней стрингерами. Носок устанавливается, как ив предыдущем случае.

Для получения точных обводов носка крьша также можно использовать разрезные по хорде нервюры. Отформованная обшивка устанавливает-

Нервюра

Рис. 5.22. Крепление пояса нервюры к поясу лонжерона

Рис. 5.23. Сечение крыла, разрезанного по хорде