Крылья с моментной заделкой по двум лонжеронам

В этих крыльях (рис. 4.14) изгибающий момент на борт фюзеляжа передается передним и задним лонжеронами, но в отличие от прямого крыла из-за неодинаковой длины лонжеронов в корневых сечениях происходит догрузка более короткого, а следовательно, и менее податливого заднего лонжерона и соответствующая разгрузка переднего лонжерона. С увеличением угла стреловидности догрузка заднего лонжерона растет. Аналогично происходит и перераспределение между лонжеронами перерезывающей силы. Перераспределение нагрузки между лонжеронами вызывает появление дополнительных касательных напряжений в обшивке.

Рис.4.14 Схема стреловидного крыла с моментной заделкой по двум лонжеронам.

От изгибающих моментов переднего и заднего лонжеронов изгибом нагружается бортовая нервюра. Крутящий момент на борт фюзеляжа, кроме бортовой нервюры 1–2, передается изгибом нервюр 2–2'–2" и 1–1'.

Проектировочный расчет концевой части крыла, отстоящей от сечения 2–2'–2" на расстоянии большем, чем а, производится так же, как и расчет прямого моноблочного крыла.

В сечении 2–2'–2" отношение изгибающих моментов переднего и заднего лонжеронов может быть определено по
формуле

(4.48)

где Н1 и Н2 – высоты переднего и заднего лонжеронов;

(4.49)

D – длина фюзеляжной части крыла.

Учитывая, что М=М₁+М₂ (М – изгибающий момент в сечении нервюры 2–2'–2"), получим

(4.50)

(4.51)

Погонная касательная сила в стенках переднего и заднего лонжеронов может быть определена по формулам

(4.52)

(4.53)

где q_{1 (c = 0)} и q_{2 (c = 0)} – погонные касательные силы в стенках переднего и заднего лонжеронов без учета стреловидности, определяемые по формулам (4.4) и (4.18);

Dq – добавочная погонная касательная сила, обусловленная стреловидностью крыла,

(4.54)

Здесь W_2–2' – площадь межлонжеронной части крыла в сечении нервюры 2–2'–2''.

Погонная касательная сила в обшивке:

на участке носка

(4.55)

в межлонжеронной части

(4.56)

где W1 и W2 – площади, ограниченные контурами крыла в сечении нервюр 1–1' и 2–2'–2''.

Крутящий момент крыла между нервюрами 2–2'–2'' и 1–1' можно распределить пропорционально квадратам площадей, ограниченных контурами крыла в их сечениях:

(4.57)

Под действием этих моментов нервюры работают на изгиб. Построение эпюр перерезывающих сил и изгибающих моментов для этих нервюр производится так же, как и для соответствующих нервюр крыла с моментной заделкой по одному лонжерону.

Рис. 4.15. Расчетная схема и эпюры Q и М для бортовой нервюры

Бортовая нервюра 1–2 (рис. 4.15) нагружается изгибающими моментами:

на опоре 1

(4.58)

на опоре 2

(4.59)

где М₁ и М₂ – изгибающие моменты в переднем и заднем лонжеронах.

Для того чтобы бортовая нервюра включалась в работу на изгиб, она должна быть соединена по поясам и стенкам
с лонжеронами и нервюрами 2–2'–2'' и 1–1'. От изгибающих моментов Мб1 и Мб2 в узлах 1 и 2 возникнут реакции:

(4.60)

Эпюры перерезывающих сил и изгибающих моментов показаны на рис. 4.15.

После определения нагрузок находят поперечные размеры силовых элементов корневой части крыла.