Крыло с моментной заделкой по одному лонжерону

Силовая схема этого крыла (рис. 4.23) состоит из одного основного лонжерона, имеющего моментную заделку на фюзеляже, системы вспомогательных лонжеронов, шарнирно закрепленных на фюзеляже, обшивки, подкрепленной стрингерами, и нервюр, расположенных по потоку.

Рис. 4.23. Схема треугольного крыла с параллельным продольным набором с моментной заделкой по одному лонжерону

Изгибающий момент в этом крыле на борт фюзеляжа передается основным лонжероном, стенки лонжеронов воспринимают перерезывающую силу, от которой в узлах крепления на фюзеляже возникают реакции, обшивка крыла работает на сдвиг.

При проектировочном расчете делается допущение, что на каждый вспомогательный лонжерон передается нагрузка t_{л i} с примыкающего к нему участка крыла шириной Dxi (рис. 4.24).

Под действием этой нагрузки лонжерон работает на поперечный изгиб как балка, закрепленная на обшивке и шарнирно опертая на борту фюзеляжа.

Действующая на лонжерон нагрузка передается на борт фюзеляжа в виде силы

(4.82)

При этом создается момент

(4.83)

Который уравновешивается в обшивке погонными касательными силами:

(4.84)

где -площадь, ограниченная контуром обшивки в продольном сечении i-му вспомогательному лонжерону.

На рис. 4.24, а показана нагрузка вспомогательного лонжерона. Перерезывающая сила и изгибающий момент в сечении лонжерона определяются следующим образом

(4.85)

(4.86)

где Н_i – высота лонжерона в рассматриваемом сечении; – площадь, ограниченная контуром отсеченной части лонжерона.

Интегрирование можно вести методом трапеций.

Моменты DMi передаются на основной лонжерон сдвигом обшивки. В сечении, отстоящем от носка корневой хорды на расстоянии x, обшивка своим сдвигом должна передать момент, представляющий собой сумму моментов DMi лонжеронов, расположенных на этом участке (см. рис. 4.24, б):

(4.87)

От этого момента в обшивке будет действовать погонная касательная сила

(4.88)

где W_x – площадь, ограниченная контуром рассматриваемого продольного сечения крыла.

В сечении по борту фюзеляжа основной лонжерон нагружается изгибающим моментом крыла

(4.89)

В эту сумму входит и момент от погонной силы tосн

Изгибающий момент передается на лонжерон с обшивки погонными касательными силами

(4.90)

где W_осн – площадь, ограниченная контуром обшивки в продольном сечении по основному лонжерону.

Тогда перерезывающая сила и изгибающий момент в сечении основного лонжерона (см. рис. 4.24, в) определяются по формулам:

(4.91)

(4.92)

где H_осн – высота основного лонжерона в рассматриваемом сечении; – площадь, ограниченная контуром отсеченной части основного лонжерона.

Найдя таким образом нагрузки, действующие в элементах конструкции, можно перейти к определению площади сечений поясов лонжеронов, толщин их стенок и толщины обшивки.