Проектирование агрегатов самолёта

Ульяновский государственный технический университет

Институт авиационных технологий и управления

Кафедра ”Самолётостроения”

Курсовой проект

По предмету: Технологии изготовления деталей самолёта

на тему: Проектирование агрегатов самолёта

Ульяновск, 2008

Реферат

Курсовой проект. Пояснительная записка 31 с., 7 рис., 11 табл., графическая часть 3 л., ФА 1.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ АГРЕГАТА САМОЛЁТА, АНАЛИЗ ПРОТОТИПА, ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЗДУШНЫХ И МАССОВЫХ СИЛ, ПРОЕКТИРОВОЧНЫЙ РАСЧЁТ, ВЫБОР И РАСЧЁТ КРОНШТЕЙНА.

Произведён анализ, внесены предложения по совершенствованию конструкции.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ПРОТОТИПА САМОЛЁТА

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЗДУШНЫХ И МАССОВЫХ СИЛ, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА КРЫЛО

2.1 Выбор основных параметров самолёта

2.2 Построение поляр для профиля

2.4 Распределение массовых сил вдоль размаха крыла

2.5 Построение эпюр перерезывающих сил и изгибающих моментов

2.6 Построение эпюр изгибающих

3. ПРОЕКТИРОВОЧНЫЙ РАСЧЁТ КРЫЛА

3.1 Подбор сечений элементов силовой схемы крыла

3.2 Подбор элементов продольного набора

3.3 Определение толщин стенок лонжеронов

4.ВЫБОР И РАСЧЁТ КРОНШТЕЙНА

4.1 Определение диаметра болта

4.2 Определяем геометрические параметры проушины

4.3 Определяем геометрические параметры корпуса кронштейна

4.4 Расчёт крепления кронштейнов

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

В курсовой работе разработан самолёт З-81, на основе прототипа С-80. Самолёт предназначен для воздушного туризма, перевозки пассажиров, груза, а также в качестве учебно-тренировочного.

З-81 может легко консервируемым в поиско-спасательный, патрульный или санитарный и другие варианты по требованию заказчика.

Самолёт имеет высокий уровень технологичности и удовлетворяет самым высоким требованиям заказчиков. Активная система безопасности полёта обеспечивает управление полётом и помогает лётчику корректировать его ошибки. Интегральная система БРЭО допускает пилотирование самолёта в визуальных метрологических условиях и метеоусловиях полёта по приборам днём и ночью в любых регионах мира, а также эксплуатацию с бетонированных и грунтовых аэродромов, включая аэродромы, не оборудованные для посадки по приборам. Салон самолёта соответствует современному дизайну, имеет прекрасную видимость, удобные кресла, систему кондиционирования и сервисное оборудование, включающие: бар, аудиовидиосистему, телевизионную камеру и телефонную спутниковую связь.

Эксплуатационная автономность С-80 позволяет выполнять полёты без специальных средств наземного обслуживания, большая топливная вместимость обеспечивает полёты на дальние дистанции без дозаправки. Высокое качество, надёжность и большой ресурс самолёта гарантируется применением перспективных технологий и композиционных материалов при изготовление планера.

АНПК ОКБ Сухого ведётся разработка лёгкого многоцелевого самолёта С-80. Самолёт предназначен для воздушного туризма, перевозки пассажиров, груза, а также в качестве учебно-тренировочного.

С-80 может легко консервируемым в поиско-спасательный, патрульный или санитарный и другие варианты по требованию заказчика.

Самолёт имеет высокий уровень технологичности и удовлетворяет самым высоким требованиям заказчиков. Активная система безопасности полёта обеспечивает управление полётом и помогает лётчику корректировать его ошибки. Интегральная система БРЭО допускает пилотирование самолёта в визуальных метрологических условиях и метеоусловиях полёта по приборам днём и ночью в любых регионах мира, а также эксплуатацию с бетонированных и грунтовых аэродромов, включая аэродромы, не оборудованные для посадки по приборам. Салон самолёта соответствует современному дизайну, имеет прекрасную видимость, удобные кресла, систему кондиционирования и сервисное оборудование, включающие: бар, адиовидеосистему, телевизионную камеру и телефонную спутниковую связь.

Эксплуатационная автономность С-80 позволяет выполнять полёты без специальных средств наземного обслуживания, большая топливная вместимость обеспечивает полёты на дальние дистанции без дозаправки. Высокое качество, надёжность и большой ресурс самолёта гарантируется применением перспективных технологий и композиционных материалов при изготовление планера.

Таблица1. - Основные характеристики самолета С-80.

Название самолета	С-80	Як-58	М-101Т
Тип двигателя.	ТВД	-----	----
Мощность двигателя, л.с.	1500	-----	750
Максимальная взлетная масса, кг.	10000	2100	2900
Максимальный запас топлива, кг.	4500	------	600
Коммерческая нагрузка, кг.	------	450	630
Экипаж, чел	1-2	1-2	1-2
Скорость полета, максимальная, км/ч.	450	300	500
крейсерская, км/ч.	350	-----	----
Крейсерская высота полета, м.	3000	4000	7600
Дальность полета, м.		------	----
- с дополнительным запасом топлива	2200	------	----
Длина разбега, м.	350	------	290
Длина пробега, м.	180	------	280
Взлетная дистанция, (до Н=15 м.)	620	610	---
Посадочная дистанция (до Н=15 м.)	614	600	---

2.1 Выбор основных параметров самолёта

Исходные данные для расчета:

Коммерческая нагрузка

Скорость полета

Высота полета

Дальность полета

Двигатель расположен на фюзеляже

Коэффициент перегрузки

Максимальная взлетная масса  кг.

Корневая хорда

Концевая хорда

Аэродинамический профиль №22,10

Определяем удельную нагрузку на крыло [2]

 (1)

скорость захода на посадку

относительная масса топлива

Определяем удельную нагрузку на крыло из условия обеспечения заданной крейсерской скорости на заданной высоте полета [2]

 (2)

 (3)

плотность воздуха на высоте 5000 м.

крейсерская скорость самолета.

скорость звука на высоте 3000 м.

Определяем тягавооруженность самолета из условия набора высоты при одном отказавшем двигателе [2]

 (4)

где, число двигателей

коэффициент качества при наборе высоты

градиент набора высоты

из условия обеспечения горизонтального полета [2]

 (5)

коэффициент учуивающий степень дроссельлирлвания двигателя

 

коэффициент учитывает тяги по скорости полета

Определяем тягавооруженность самолета из условия обеспечения заданной длины разбега самолета [2]

 (6)

где, длина разбега

коэффициент трения

Определяем тягавооруженность маневренных самолетов из условия:

а) скороподъемности [2]

 (7)

относительная плотность

б) заданной максимальной скоростью

 (8)

в) полета заданной перегрузкой

 (9)

Находим площадь крыла [2]

 (10)

Определяем тягу двигателя

 (11)

Таблица 2. Построение поляр для крыла

Сx	0,688	0,827	0,96	1,08	1,195	1,25	1,31	1,35	1,22
Cy	0,043	0,058	0,0746	0,094	0,1146	0,13	163	0,207	0,278

 Рис. 1

Площадь крыла: [5]  (12)

Удлинение: [5]  (13)

Сужение: [5]  (14)

Хорда крыла в расчетном сечении:

 (15)

где

Толщина крыла:  для пятой хорды.

Профиль крыла в расчетном сечении строится следующим образом: ординаты верхней и нижней половины профиля  и  определяются из уравнений, описывающих форму профиля крыла, если заданы относи­тельные координаты  и  в % от хорды, то  и  определяются по формулам: [5]

,

Принимаем  Таблица 3

X	0	2,5	10	15	20	30	40	50
	0	2,01	2,92	4,02	4,83	5,51	6,4	5,82
	0	-1,03	-1,52	-1,96	-2,17	-2,47	-2,6	-2,78

Произведя расчеты получаем:

Таблица 4

Yв	0	0,06	0,087	0,12	0,14	0,16	0,19	0,20	0,20	0,208
Yн	0	-0,03	-0,04	-0,05	-0,06	-0,07	-0,07	-0,08	-0,08	-0,09

Расчетная схема крыла

Рис. 2

Сечение профиля крыла

Рис. 3