return_block_links()); ?> |
Дельтапланеризм. М. Ордоди
3.1.
Прочность
дельтапланов
При
проектировании
летательного
аппарата
основное
внимание
обращают на
уменьшение
его веса. С
уменьшением
веса
улучшается
балансирное
управление
дельтапланом.
Одновременно
с
уменьшением
материалоемкости
снижается и
стоимость
аппарата.
Поэтому
важно знать
методы
расчетов, с
помощью
которых
можно было бы
максимально
уменьшить
вес
дельтаплана,
сохранив его
безопасную
прочность.
Однако
выполнить
точные
расчеты
трудно
-
форма
гибкого
крыла
изменяется
под
нагрузкой и
максимальная
разрушающая
нагрузка
будет
отличаться
от расчетной.
В настоящее
время доля
веса
дельтаплана
в системе
пилот -
дельтаплан
составляет
примерно
1/4-1/3
полетного
веса. Такое
соотношение
не является
результатом
расчетов,
определяющих
наибольшую
прочность
конструкции,
оно было
выявлено
практическим
путем.
Разрушения
происходят в
определенных
узлах
каркаса,
поэтому на
прочность
следует
рассчитывать
в первую
очередь
именно эти
опасные
места.
Элементы, не
представляющие
опасности с
точки зрения
прочности,
могут быть
спроектированы
исходя из
других
требований.
Во время
транспортирования,
перенесения
с одного
места на
другое
конструкция
подвергается
тряске,
сильным или
слабым
ударам. Во
время
монтажа
некоторые ее
части
перегружаются,
деформируются,
трущиеся
поверхности
изнашиваются,
а детали,
соприкасающиеся
с воздухом и
водой,
корродируются.
Только опыт
поможет
определить
оптимальную
форму
элемента
(узла, троса,
балки),
выдерживающего
требуемые
нагрузки,
соответствующего
стандартам и
доступного
для
приобретения.
При
разработке
проекта
нового
дельтаплана
конструктор
придерживается
следующего
порядка.
Проводит
приближенные
расчеты
нагрузок на
узлы и
элементы, и
для их
изготовления
подбирает
материал.
Далее
построенный
дельтаплан
испытывают
под
нагрузкой.
Назад.
В планирующем полете нагрузкой на крыло можно считать вес системы пилот - дельтаплан. На поворотах, в условиях турбулентности необходимо учитывать наряду с силой тяжести и инерционные силы, возникающие в результате ускорения криволинейного движения. Дельтаплан можно считать безопасным в том случае, если он выдерживает пятикратную полетную нагрузку, которая была создана в условиях полета. При расчете полную массу системы дельтаплан - пилот считают приложенной в центре тяжести пилота. Рис. 3.1. Нагрузки на купол; аутриггер, установленный в двух плоскостях В полете силу тяжести уравновешивают аэродинамические силы, создаваемые куполом, по которым можно судить о нагрузках на балки и тросы. Крыло будет прочным, если отдельные конструкционные элементы даже при пятикратной нагрузке не имеют остаточных деформаций. Это условие принимают для обеспечения безопасности. В результате деформации купола и балок увеличивается нагрузка на отдельные элементы конструкции, но эта нагрузка увеличивается не столь ощутимо, как суммарная. С точки зрения механики купол является мембраной. Значит, на каждый конечный элементарный участок купола действуют силы в двух направлениях. На рис. 3.1 показана схема сил, действующих на такой участок. Силы N2, возникающие на кромках, зависят от кривизны купола и разности давлений над и под куполом, возникающих в полете. Однако исследования, касающиеся гибких крыльев, направлены не на выяснение соотношений геометрических характеристик и нагрузок. Купол практически никогда не разрушается от действия полетных нагрузок; разрывы в нем возникают в основном из-за изнашивания ткани или небрежной эксплуатации. Наиболее значительные силы вдоль кромок концентрируются только в местах его крепления. Как подсказывает опыт, в этих местах необходимо делать усиление. Значительно большая, чем при нормальных режимах полета, нагрузка возникает на куполе во время флаттерного пикирования. Но практика показывает, что купол не разрушается даже в таких критических ситуациях. Может показаться, что современные купола не создают дельта-планеристам никаких проблем. В вопросе прочности это действительно так, однако далеко от идеального, у многих материалов проявляется их свойство сопротивляться растягиванию. Значит, при выборе ткани для купола определяющим становится требование нерастяжимости. Возникающие в куполе силы передаются на балки в виде нагрузки, распределенной вдоль боковых балок (рис. 3.2). Суммарная нагрузка, уравновешивающая полную аэродинамическую силу R, складывается из суммы нагрузок V1 и V2, действующих соответственно на боковой и килевой балках. Так как линия действия R направлена вертикально, значит, и суммарная нагрузка (V1+V2) находится в вертикальной плоскости, где
|