ДЕЙСТВУЮЩИЕ НАГРУЗКИ
В процессе эксплуатации на крепление двигателей действуют массовые, аэродинамические силы, сила тяги и реактивный момент ротора двигателя и воздушного винта. Величина этих сил и моментов зависит от типа двигателя, его компоновки и маневренных характеристик летательного аппарата. Массовые силы определяются в зависимости от массы силовой установки mсу, в которую входят масса двигателя с оборудованием, креплением, капотом, гондолой, винтом и другими агрегатами, расположенными на двигателе.
Массовые силы.
Массу силовой установки с различными двигателями можно принимать:
для самолетов с ТВД mсу= (1,9…2,2) mдв ;
для самолетов с ТРД mсу= (1,2…1,6) mдв
где mдв - масса двигателя, кг.
Массовые силы приложены в ц.м. силовой установки и могут быть разложены по осям х, у и z (рис.3.1) с учетом действующих перегрузок.
Гироскопический момент.
При изменении траектории воздушного судна возникает гироскопический момент
Mг =Ix ωx ωi Sin(ωx ωi ),
где Ix – приведенный массовый момент инерции воздушного винта и ротора двигателя, кгм2 [Н м с2];
ωx -угловая приведенная скорость вращения ротора двигателя (относительная скорость), рад/с;
ωi -угловая скорость вращения самолета (переносная скорость) относительно i-ой оси (у или z), рад/с.
| |||
Рис.3.1 Силы и моменты, действующие на силовую установку |
Гироскопический момент стремится повернуть ось двигателя к i-ой оси так, чтобы вектор угловой скорости ωx совместился с вектором угловой скорости вращения воздушного судна ωi через угол < 90 0.
При работе двигателя возникает реактивный момент Мр. направленный в противоположную сторону вращения ротора (воздушного винта)
Mр.=N/2πn ,
где n- секунднаячастота вращения ротора, N- мощность, потребляемая воздушным винтом ПД или ТВД.
Распределение усилий на узлы крепления двигателя определяются по принятым законам механики.
Аэродинамические силы. Они возникают в результате воздействия набегающего потока на мотогондолы. Наиболее полную картину распределения аэродинамических сил по величине и направлению получают по итогам аэродинамических продувок капотов и гондол двигателей. Эти силы учитываются, в основном, при прочностных расчетах гондол, капотов и воздушных каналов.
Силы и моменты, действующие на крепление двигателей при эксплуатации самолета, могут принимать различные значения. Нормами летной годности определен ряд положений самолета, обусловливающих наиболее тяжелые случаи нагружения его основных частей и деталей. Для расчета нагрузок узлов крепления двигателей принимаются общеизвестные зависимости:
Рэ =nэ max ц.м. mсу g ,
где nэ max ц.м. - коэффициент эксплуатационной перегрузки для центра масс самолета; g-ускорение свободного тяготения.
Расчетная нагрузка
Ррасч =Pэ f,
где f – коэффициент безопасности, варьируемый для различных условий загружения.
Дата добавления: 2020-08-31; просмотров: 365;