Планер Ту-154 расчет на прочность

Изнутри отсек зашит дуралюминовыми листами.

2. Отсек среднего двигателя 17 расположен между шпангоутами № 73 — 83. Отсек отделен от гермокабины и технического отсека 18 титановыми противопожарными перегородками. Внизу отсека имеется люк для монтажа двигателя. Люк закрывается двумя парами створок 16.

3. Отсек вспомогательной силовой установки (ВСУ) 15 размещается в верхней части фюзеляжа между шпангоутами № 78 — 82.

Отсек ВСУ отделен от силовых элементов фюзеляжа титановыми противопожарными перегородками.

7. Возможные дефекты фюзеляжа и способы их устранения.

При эксплуатации самолета основные дефекты возникают в обшивке и элементах фюзеляжа, работающих под действием избыточного давления в гермокабине, — дверей и крышек люков, фонаря кабины пилотов, остекления пассажирских кабин; необходимо проверять работоспособность систем запирания и отпирания входных и служебной дверей; крышек аварийных выходов; кроме того, необходимо периодически производить смазку трущихся поверхностей.

Предотвращение появления коррозии, ее своевременное выявление и устранение являются важнейшими требованиями обслуживания фюзеляжа. Для этого необходимо предохранять от механических повреждений элементы конструкции фюзеляжа.

Во избежание повреждения антикоррозионного покрытия не допускается хождение по обшивке в обуви без специальных чехлов или при отсутствии на обшивке мягких ковриков или матов; нельзя касаться обшивки стремянками, лестницами, шлангами и другим оборудованием, не обшитым в местах касания резиной или мягкой тканью; не разрешается класть на нее детали, инструмент и другие предметы. По этой же причине не допускается удаление льда с поверхностей фюзеляжа механическим путем.

Больше всего подвержены поражению коррозией места скопления пыли, грязи и влаги, а также места попадания на обшивку кислот, щелочей, масла, бензина и других вредно действующих жидкостей и их паров. Поэтому необходимо своевременно удалять загрязнения с обшивки и регулярно мыть внешнюю поверхность самолета, не допускать попадания воды в фюзеляж. Если же вода попала в фюзеляж, мокрые детали и агрегаты протереть насухо чистой салфеткой, а из труднодоступных мест воду удалить при помощи шприца и затем просушить теплым воздухом из подогревателя. Не следует допускать контактов металлических изделий с мокрой теплозвукоизоляцией.

Для защиты самолета от атмосферных осадков необходимо укрывать его чехлами. Чехлы надевать на чистые сухие поверхности. В теплое время года при техническом обслуживании самолета для удаления влаги производится проветривание кабин и багажных помещений фюзеляжа при открытых дверях, люках и форточках.

При попадании кислоты или щелочи на фюзеляж необходима немедленно ее удалить. Для этого тщательно несколько раз промыть пораженное место теплой водой с содой и нейтральным мылом, затем протереть чистой салфеткой. Особенно тщательно промыть и просушить сжатым воздухом зазоры. Случаи проливания кислоты или щелочи записывать в формуляр самолета и в течение месяца вести систематическое наблюдение за облитым кислотой участком.

Особенно подвержены поражению коррозией подпольная часть фюзеляжа в районе багажных помещений, зонах расположения туалетных комнат, в отсеках аккумуляторов и агрегатов высотного оборудования, через которые выпускается воздух из гермокабины в атмосферу.

Признаком коррозии алюминиевых сплавов является появление на деталях белых и серых пятен, иногда имеющих вид черных точек. При коррозии магниевых сплавов появляется вспучивание лакокрасочного покрытия и рыхлый солевой налет грязно-белого цвета. Коррозия стальных деталей сопровождается образованием налета ржавчины.

Обработка пораженной коррозией детали сводится к удалению продуктов коррозии и защите поврежденного участка лакокрасочным покрытием.

Продукты коррозии с внешней обшивки удаляются с помощью жестких волосяных, травяных или щетинных щеток. Нельзя применять шкурки или металлические щетки, так как они могут повредить защитный слой. Допускается устранять продукты коррозии на деталях из алюминиевых сплавов внутри самолета (если щетками они не удаляются) наждачной пылью № 220, которая наносится на ветошь, смоченную в чистом бензине.

Коррозия на деталях из магниевого сплава устраняется стеклянной шкуркой № 220, а внутри язвин — шабером.

Дефектация обшивки фюзеляжа производится для выявления трещин, пробоин, глубоких вмятин, царапин, деформации, нарушения лакокрасочных покрытий, ослабления заклепочных швов и болтовых соединений.

Особо важно предотвратить появление дефектов на обшивке герметической части фюзеляжа. При выявлении царапин глубиной свыше 0,1 мм на обшивке толщиной до 1,2 мм и глубиной 0,15 мм на обшивке толщиной 1,5 — 3 мм эксплуатация самолета не разрешается без ремонта поврежденных мест.

Все указанные выше дефекты не допускаются, обшивка и другие элементы фюзеляжа подлежат ремонту согласно соответствующей технологии. Ослабленные заклепки подтягиваются или заменяются, ослабленные винты и болты подтягиваются.

При осмотре фюзеляжа так же проверяется состояние видимой части каркаса фонаря пилотов и шпангоута № 67а фюзеляжа.

Дефектация входных, служебной и запасной дверей, аварийных выходов, форточек, крышек люков багажных помещений и эксплуатационных люков предусматривает выявление на их обшивке и окантовках фюзеляжа пробоин, глубоких вмятин, трещин, деформаций, царапин, ослабления заклепочных швов; проверяется исправность узлов навески и замков дверей и крышек люков, состояние резиновых профилей герметизации.

При наличии дефектов производится ремонт; неисправные замки ремонтируются или заменяются, резиновые профили заменяются.

Осмотр остекления фюзеляжа производится изнутри кабин при хорошей освещенности. Особое внимание обращается на отсутствие трещин, царапин, забоин и других механических повреждений. Органические стекла проверяются также на отсутствие «серебра» (мелких поверхностных трещин), триплексные стекла на отсутствие отлипов. Проверяется крепление стекол фонаря и прилегание их к каркасу. На остеклении допускаются волосяные царапины, отдельные неглубокие царапины риски, «серебро» в виде цепочки длиной не более 60 мм и шириной до 6 мм в количестве не более одной цепочки на деталь или «серебро» в виде отдельных пятен (не более трех) площадью до 2 см² по всей поверхности.

При появлении «серебра» необходимо следить за его развитием если оно увеличивается по размеру и возникает в других местax и общая площадь поражения превышает 6 см², стекло подлежит замене.

Стекло, имеющее большое количество царапин, мешающих видимости, полируется пастой ВИАМ-2. Полировка производится вручную тампоном из гигроскопической ваты с небольшим количеством пасты сначала вдоль царапины, затем поперек и окончательно круговыми движениями с легким нажимом без задержки на месте во избежание нагревания поверхности стекла.

Органические стекла нужно предохранять от ударов твердыми предметами и других механических повреждений, не подвергать длительному воздействию влаги и солнечных лучей и особенно важно не допускать действия органических растворителей и их паров (ацетона, дихлорэтана, этилового спирта, клея 88 и др.), вызывающих образование поверхностных микротрещин. От действия солнечных лучей и атмосферных осадков стекла защищаются самолетными чехлами.

Пыль и грязь с поверхности стекла удаляются мягкой чистой хлопчатобумажной тканью, смоченной в чистой воде, с последующей протиркой досуха сухой мягкой тканью.

При образовании слоя льда или инея на стекле его следует удалить струей теплого воздуха или горячей чистой водой с температурой 50 — 60° С, после чего тщательно протереть стекло.

Подвижные части элементов конструкции фюзеляжа периодически смазываются смазкой ЦИАТИМ-201. Эта смазка наносится на трущиеся поверхности деталей подвески и механизмов запирания входных и служебной дверей, крышек аварийных выходов и багажных люков, форточек.

Иней и сухой снег с поверхности самолета удаляется волосяными щетками. Изморозь, лед и примерзший снег удаляется обливанием самолета водой, подогретой до температуры 50 — 60 °C, или подачей под надетые на самолет чехлы теплого воздуха с температурой +60°С на выходе из рукава подогревателя.

В обоих случаях сразу же после удаления льда поверхность самолета протирается насухо чистой ветошью.

8. Расчётная часть.

Рассчитать на прочность нижнюю часть обшивки фюзеляжа в зоне крепления киля, при действующей на вертикальное оперение силе 20 Кн.

Решение:

Нагрузками, вызывающими горизонтальный изгиб являются боковые поверхностные и массовые силы. Наиболее существенные из них для хвостовой части — случай нагружения вертикального оперения при маневре, в «болтанку», а для самолетов с несколькими двигателями также случай остановки двигателей с одной стороны от плоскости симметрии.

При расчете на горизонтальный изгиб балочный фюзеляж схематизируется в виде двухпоясной балки. Боковины сечения рассматриваются как пояса балки, своды — как стенки. За рабочую высоту В двухпоясной балки принимается при стрингерной конструкции для круглых и эллиптических сечений В = 0,7Вгаб, высота свода для них Всв= 0,3 В (рис. 8.1). Bгаб для нашего случая равно диаметру D.

В нашем случае:

Bгаб =D =3,3 м;

В = 0,7*3,3 = 2,31 м Рис. 8.

1. Расчетная схема фюзеляжа.

Основное допущение проектировочного расчета является то, что изгибающий момент воспринимается верхним и нижним сводами, а перерезывающая сила воспринимается двумя боковинами сечения фюзеляжа.

Усилия, воспринимаемые нижним сводом, будут равны:

При этом необходимо иметь в виду, что элементы конструкции нижнего свода будут работать на сжатие.

Изгибающий момент равен:

М = F*h.

F = 20 кН;

h = 3,8 м М = 20*3,8 = 76 кН*м=76 000 Н*м Тогда =32 900 Н.

Приведенную площадь сечения нижнего свода можно найти по формуле:

(кр — критическое напряжение сжатия, приближенно:

(кр ((0,65…0,75) (в ;

Для Д16 σв = 450 МПа.

(кр = 0,7*450 = 315 МПа = 315 *106 Н/м2.

Тогда =32 900/315*106 = 104,4 м2*10−6 = 104,4 мм².

В первом приближении эту площадь можно распределить между обшивкой и стрингерами в равных долях. Тогда толщина обшивки нижнего свода определяется:

=0,014 мм.

Однако такая толщина обшивки не будет обеспечивать требованиям жесткости. поэтому примем толщину обшивки для нижнего свода равной 1 мм.

Заключение

.

В данной работе был рассмотрен фюзеляж Ту-154.

Ту-154 — трёхдвигательный реактивный пассажирский самолёт, рассчитанный на 152 — 180 пассажиров, для авиалиний средней протяжённости, разработанный в 1960;х годах в СССР в опытном конструкторском бюро «Туполев».

Его фюзеляж служит для размещения экипажа, пассажиров, багажа, грузов и оборудования; к нему крепятся крыло, киль, двигатели и передняя нога шасси.

Фюзеляж цельнометаллический, стрингерной конструкции (типа полумонокок).

В работе были изучены назначение фюзеляжа, технические требования к нему, конструкция его силовых элементов, дверей и люков, остекления, компановка фюзеляжа, разобраны возможные дефекты фюзеляжа и способы их устранения.

Затем нами был выполнен расчет на прочность нижней части обшивки фюзеляжа в зоне крепления киля, при действующей на вертикальное оперение силе 20 Кн.

Таким образом, в выполненной работе нами были выполнены все поставленные задачи по изучению фюзеляжа самолета Ту-154.

1. Стригунов В. М. Расчет самолета на прочность. М.: «Машиностроение», 1984.

2. Шульженко М. Н. Конструкция самолетов. М.: «Машиностроение», 1971.

3. Житомирский Г. И. Конструкция самолетов. М.: «Машиностроение», 1995.

4. Миртов К. Д. и др., Сборник задач по конструкции и прочности самолетов и вертолетов. М.: «Транспорт», 1972.

5. Егер С. М. и др., «Проектирование самолетов», М.: «Машиностроение», 1983.

6. Самолет Ту154 ч.1,ч.

2., руководство по технической эксплуатации Ту 154 М, технологические указания по выполнению регламентных работ. М.: «Машиностроение», 1975.

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись.

Дата.

Лист Курсовой проект по конструкции и техническому обслуживанию летательного аппарата.

Разраб.

Провер.

Реценз.

Н. Контр.

Утверд.

Лит.

Листов.

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись.

Дата.

Лист.