Стреловидные крылья

Стреловидное крыло – это крыло скоростного самолета Поэтому его конструктивно-силовая схема должна удовлетворять и тем требованиям, которые диктуются большой скоростью полета.

Требованиям, предъявляемым к конструкции крыла скоростного самолета, наилучшим образом удовлетворяет моноблочная схема.

Моноблочная конструкция, имеющая сравнительно толстую подкрепленную обшивку, обеспечивает получение качественной поверхности, сохранение в полете теоретических обводов, обладает хорошей живучестью и, несмотря на сравнительно небольшую относительную толщину профиля стреловидного крыла, высокой жесткостью на кручение. Силовые схемы стреловидных крыльев отличаются друг от друга главным образом конструкцией корневой части.

Рис. 4.9. Расположение силовых элементов в стреловидном крыле

Различают стреловидные крылья с переломом осей продольных силовых элементов у борта фюзеляжа (рис. 4.9, а) и в плоскости симметрии самолета (рис. 4.9, б) и крылья с внутренним подкосом (рис. 4.9, в, г). Нервюры в стреловидном крыле могут ставиться перпендикулярно оси крыла (рис. 4.9, д) или по потоку (рис. 4.9, е). Если крыло имеет тонкую обшивку, то из аэродинамических соображений целесообразно нервюры ставить по потоку. Неровности под заклепками и возможный небольшой прогиб обшивки между нервюрами от воздушной нагрузки в этом случае располагаются вдоль потока и вызывают меньшее дополнительное сопротивление. Однако расположение нервюр по потоку приводит к некоторому ухудшению работы обшивки на сдвиг. Это объясняется тем, что критическое касательное напряжение у косоугольного элемента обшивки, определяемое работой на сжатие большой диагонали, будет меньше, чем у равновеликого по площади прямоугольного элемента. Кроме того, в этой схеме усложняется крепление нервюр с продольным набором, главным образом с лонжеронами. Расположение нервюр перпендикулярно оси

крыла позволяет уменьшить длину нервюр, что приводит к некоторому снижению массы,
и упрощаются узлы стыковки нервюр с лонжеронами.

Так как стреловидные крылья имеют сравнительно толстую обшивку, которая позволяет получить достаточно гладкую поверхность крыла, то преимущества второй схемы становятся еще более очевидными. Поэтому в настоящее время на большинстве стреловидных крыльев нервюры ставятся перпендикулярно оси крыльев. Нервюры по потоку могут ставиться в крыльях с переломом осей продольного набора в плоскости симметрии самолета благодаря некоторым преимуществам компоновки корневой части таких крыльев.

Наибольшее распространение получили крылья с переломом осей продольных силовых элементов у борта фюзеляжа. Стык консолей крыла с центропланом происходит по борту фюзеляжа. Условия компоновки крыла и фюзеляжа и требования монтажа и демонтажа крыла часто делают нецелесообразным контурное крепление. Поэтому конструктивно-силовые схемы стреловидных крыльев с переломом осей продольных силовых элементов у борта фюзеляжа отличаются друг от друга главным образом конструкцией корневой части.

В зависимости от крепления крыла к самолету эти крылья можно разделить на крылья с моментной заделкой по одному лонжерону, крылья с моментной заделкой по двум лонжеронам и на крылья с заделкой по всему контуру.

Особенностью стреловидного крыла является наличие косой заделки, которая и определяет характер нагружения силовых элементов конструкции в корневой части.

За исключением корневых сечений проектировочный расчет остальной части стреловидного крыла производится также, как и расчет прямого моноблочного крыла.

Ниже будут рассмотрены силовые схемы и проектировочный расчет корневых частей стреловидных крыльев при различных способах их крепления.