Содержание книги

40. Расчёт, проектирование и постройка сверхлёгких самолётов. П.И.Чумак, В.Ф.Кривокрысенко. Рецензент Е. Н. Коваленко, зам. председателя Технической комиссии МАП СССР по СЛА Издательство Патриот 1991г. 240 стр.
2.70 Мb word формат Скачать книгу

ВВЕДЕНИЕ

В конце шестидесятых годов в США, странах Западной Европы, а в семидесятых и в СССР сформировалось новое направление в развитии авиационной тех¬ники—сверхлегкие летательные аппараты (СЛА). В 1981 г. Международная авиационная федерация (ФАИ) определила, что к данному типу летательных аппаратов относятся одно- и двухместные самолеты с массой пустого не более 150 кг. Были определены и другие ограничения [16]. В ряде стран (США, Англии, Испании, Франции и др.) существуют свои ограничения по СЛА. В отечественной практике это название укре¬пилось за любым ЛА самодеятельной постройки. Про¬шедшие смотры-конкурсы вопрос о классификации ЛА выдвинули в число наиболее важных. Особое место среди других летательных аппаратов занимают сверхлегкие самолеты (СЛС).

Подобные самолеты строились и раньше, начиная еще с двадцатых годов. Это были одиночные образцы, выполненные конструкторами-любителями, многие из которых всю последующую жизнь посвятили авиации. Некоторые из построенных самолетов, например АНТ-1 А. Н. Туполева (1923 г.), ВОП-1 В. О. Писаренко (1923 г.), РАФ-1 А. Н. Рафаэлянца (1925 г.), С-4 В. П. Невдачина (1926 г.) и многие другие, имели до¬статочно хорошие летно-технические характеристики. Но так как в эти годы начиналось покорение больших высот и скоростей, то малые самолеты остались в тени действительно громадных достижений в развитии «боль¬шой» авиации.

Возобновление интереса к СЛС обусловлено их широкими возможностями для решения учебных, спортивных и хозяйственных задач, а также появлением современных материалов и технологий, мощных и экономич¬ных двигателей. В зависимости от количества и взаимного расположения несущих поверхностей СЛС могут выполняться по трем аэродинамическим схемам: нормальной (клас¬сической), «утка» и «бесхвостка». В СЛС, выполненном по нормальной схеме, оперение расположено позади крыла. Крыло такого самолета обтекается невозмущенным потоком, в то время как опе¬рение находится в зоне вихрей, стекающих с крыла. Несмотря на это, хвостовое оперение способно обеспе¬чить хорошую продольную устойчивость и управляе¬мость СЛС. В самолете схемы «утка» горизонтальное оперение расположено впереди крыла на носовой части фюзеля¬жа и так же, как и крыло, создает подъемную силу. Аэродинамическое сопротивление самолета, выполненно¬го по схеме «утка», меньше аэродинамического сопро¬тивления такого же самолета, но выполненного по нор¬мальной схеме. Это объясняется отсутствием так назы¬ваемых потерь на балансировку. Эти преимущества были замечены конструкторами-любителями, в результа¬те многие СЛС в первой половине восьмидесятых годов были выполнены по этой схеме. Несмотря на красивые аэродинамические формы, высокую культуру изготовле¬ния, большинство из них так и не летало. Причиной этого являются трудности, связанные с вопросами обе¬спечения хорошей устойчивости и управляемости.

СЛС схемы «бесхвостка» обладают меньшим вред¬ным сопротивлением, чем при нормальной схеме (из-за отсутствия горизонтального оперения), но требуют при¬нятия специальных мер для обеспечения необходимых в полете устойчивости и управляемости. К этой схеме от¬носятся дельтапланы и мотодельтапланы. По конструктивным признакам все СЛС можно раз¬делить на три основных класса: мотодельтапланы; ультралайты с жестким силовым набором и мягкой ткане¬вой или пленочной обшивкой; сверхлегкие летательные аппараты, выполненные по самолетной схеме. Отличительными признаками мотодельтапланов яв¬ляются балансирная схема системы управления, мягкое крыло с растяжками, препятствующими его изгибу.

Силовой каркас крыла схематичных СЛС (ультра-лайтов) выполняется обычно в виде трубчатого лонже¬рона. Такая схема достаточно популярна среди конст¬рукторов-любителей. Популярность схемы объясняется относительной простотой изготовления такого СЛС, но требует больших мощностей двигателя из-за невысокого аэродинамического качества. СЛС, выполненные по самолетной схеме, конструктивно существенно сложнее двух предыдущих классов, но они имеют более высокие летно-технические харак¬теристики, особенно по скорости и дальности полета. Самодеятельное любительское конструирование СЛА в СССР получило в последнее время довольно активное развитие. Решению многих проблем любительского конструирования способствовало создание постоянно действующей технической комиссии. Настоящей школой для начинающих конструкторов-любителей стали уже традиционные смотры-конкурсы сверхлегких летательных аппаратов, организацию кото¬рых взяли на себя ЦК ВЛКСМ, ЦК ДОСААФ и Ми¬нистерство авиационной промышленности.

Большое количество удачных полетов, выполненных на последних смотрах-конкурсах летчиками-испытате¬лями, показали незаурядные способности конструкторов-любителей. В то же время они выявили и проблему: многие самодеятельные конструкторы строят на свой страх и риск, пытаются поднять в воздух аппараты без элементарных знаний в области аэродинамики, проч¬ности, основ конструирования и технологии изготов¬ления.

В сентябре 1988 г. опубликованы общие технические требования (ОТТ) к ЛА любительской постройки. Эти ОТТ в процессе создания СЛА могут быть выдержаны только при наличии у разработчиков проекта определен¬ных знаний по расчету, конструированию и технологиям изготовления подобных ЛА. Специальная литература, посвященная этим проблемам, рассчитана на промыш¬ленную технологию, требует соответствующей подготов¬ки и, как правило, не охватывает все этапы созда¬ния ЛА. Возникла необходимость в пособии по расчету, про¬ектированию и технологии изготовления СЛА для широ¬кого круга самодеятельных конструкторов. Именно эти цели, применительно к СЛС, ставили перед собой авто¬ры, приступая к работе над книгой. Книга посвящена вопросам расчета, проектирования и изготовления СЛС нормальной схемы и базируется на курсах математики и физики в объеме средней шко¬лы. Особое внимание уделено вопросам расчета и из¬готовления воздушных винтов. Книга рассчитана на широкий круг любителей, не имеющих специальной подготовки, однако, знакомых с основами авиации в объеме популярных изданий.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение
Глава 1. Определение основных параметров и облика сверхлегких самолетов
1. 1. Процесс создания СЛС
1. 2. Оценка возможности постройки СЛС и принятие решения на его создание
1. 3. Разработка технического задания
1. 4. Расчет взлетной массы СЛС в первом приближении.
1. 5. Определение геометрических размеров крыла
1. 6. Определение геометрических размеров и расположения оперения
1. 7. Подбор двигателя в его расположение на СЛС
1. 8. Выбор ориентировочных размеров и формы фюзеляжа
1. 9. Выбор схемы шасси.
1. 10. Вычерчивание предварительного чертежа обще¬го вида СЛС
Глава 2. Расчет взлетной массы и основных летно-технических характеристик.
2. 1. Расчет взлетной массы СЛС во втором приближении.
2. 2. Компоновка и центровка
2. 3. Расчет и построение поляры СЛС
2. 4. Кривые потребных и располагаемых мощностей
2. 5. Определение основных летно-технических харак¬теристик СЛС
Глава 3. Основы расчета элементов конструкции на прочность
3. 1. Понятие о расчете элементов конструкции на прочность.
3. 2. Характеристики материалов и полуфабрикатов
3. 3. Геометрические характеристики сечений
3. 4. Деформации элементов конструкция....
3. 5. Расчет балок
3. 6. Расчет и конструирование стыковочных узлов
3. 7. Конструкции с заполнителями
Глава 4. Расчет и проектирование частей СЛС.
4. 1. Нагрузки, действующие на самолет, и понятие об их нормировании.
4. 2. Расчет и проектирование свободнонесущего крыла.  
4. 3. Расчет и проектирование оперения
4. 4. Растет и проектирование фюзеляжа
4. 5. Проектирование систем управления самолетом
Глава 5. Выбор двигателя и способы его форсирования
5. 1. Необходимость форсирования двигателей СЛС
5. 2. Способы форсирования двигателей.
5. 3. Выбор частоты вращения взлетного режима по скоростной характеристике двигателя 
5. 4. О выборе двигателя.
Глава 6. Расчет воздушных винтов
6. 1. Теоретические основы расчета воздушных винтов
6. 2. Расчет воздушных винтов
6. 3. Особенности расчета воздушных винтов с использованием ЭВМ.
6. 4. Ускоренные методы расчета воздушных винтов
Глава 7. Изготовление сверхлегких самолетов
7. 1. Необходимое оборудование, инструмент и приспособления.
7. 2. Изготовление крыла.
7. 3. Изготовление оперения и рулевых поверхностей
7. 4. Особенности изготовления фюзеляжей.
7. 5. Изготовление воздушных винтов
Приложение 1. Пример построения эпюры поперечных сил и изгибающих 
моментов свободнонесущего крыла
Приложение 2. Пример расчета воздушного винта.
Приложение 3. Программа вычисления длины разбега СЛС с использованием 
микрокалькулятора МК-61.
Литература

ЛИТЕРАТУРА

1. Александров В	Л. Воздушные винты. М.: Оборонгиз, 1951.
2. Андреев Л. В. В	мире оболочек. М.: Знание, 1986.
3. Аникин Н. А., Дробышевская Н. И., Дудинов В. А. и др. Справочник для 
изобретателя и рационализатора. М.: Машиностроение, 1962.
4. Астахов М. Ф.. Караваев А. В., Макаров С. Я. и др. Справочная книга по 
расчету самолета на прочность. М.: Оборонгиз, 1954.
5. Бадягин А. А., Егер С. М., Мишин В. Ф. в др. Проектирование самолетов. 
М.: Машиностроение, 1972.
6. Бадягин А. Д., Мухамедов Ф. А. Проектирование легких самолетов. М.: 
Машиностроение, 1978.
7. Бекман В. В, Гоночные мотоциклы. Л.: Машиностроение, 1983.
8. Бельский В. Л., Власов Н. П., 3айцев В. Н. в др. Конст¬рукция летательных 
аппаратов. М.: Воениздат, 1963.
9. Вдовин П. П. Практическая аэродинамика. М.: Оборонгиз, 1946.
10. Вилле Р. Постройка летающих моделей-копий. М.: ДОСААФ СССР. 1986.
11. Вотяков В. Д. Аэродинамика летательных аппаратов и гидравлика их систем. 
М.: Изд-во ВВИА, 1972.
12. Гиммельфарб А. Л. Основы конструирования в самолетостроении. М.: 
Машиностроение. 1980.
13. Глаголев А. Н., Гольдинов М. Я., Григоренко С. М. Конструкция самолетов. 
М.: Машиностроение, 1975.
14. Гончаренко В. В. Техника и тактика парящих полетов. М.:
ДОСААФ СССР. 1974.
15. Зайцев В. Н., Ночевкин Г. Н., Рудаков В. Л. и др. Конструкция и прочность 
самолетов. Киев: Вища школа, 1974.
16. Зарубежные ультралегкие самолеты: Обзор № б/н. М.: ЦАГИ, 1987.
17. 3оншайн С. И. Аэродинамика и конструкция самолета. М.:
Оборонгиз. 1955.
18. Коломыцев П. Т., Майзель Ю. М., Ромадин К. П. и др. Авиационное 
материаловедение. М.: Воениздат, 1971.
19. Конструкция летательных аппаратов / Под ред. К. Д. Туркина. М.: Изд-во 
ВВИА. 1972.
20. Кузьмин Г. И. Воздушные винты. М.: Оборонгиз, 1937.
21. Ладников А. А. Основы авиационной медицины. М.: Воениздат, 1971.
22. Ландышев Б. К. Расчет и конструирование планера М: Оборонгиз, 1939.
23. Мхитарян А. М. Аэродинамика, М.; Машиностроение, 1976.
24. Самолет своими руками.— Моделист-конструктор, 1988, № 9, с. 14-16.
25. Самолеты Страны Советов: Сборник. М.: ДОСААФ СССР, 1974.
26. Соболев Л А. Самолеты особых схем. М.: Машиностроение, 1985.
27. Справочник авиаконструктора. Том I. Аэродинамика. М.; ЦАГИ, 1939.
28. Справочник авиаконструктора. Том 111. Прочность самолета. М.; ЦАГИ. 1939.
29. Стрижевский С. Я. Теория и расчет воздушных винтов. М.: Изд-во 
ВВИА. 1948.
30. Теория и практика проектирования пассажирских самолетов: Сб. трудов. М.: 
Наука, 1976.
31. Чумак П. И ., Секацкий А. А. Термодинамика и теория реактивных двигателей. 
Ставрополь: Изд-во СВВАУЛШ. 1986.
32. Шавров В. Б. История конструкций самолетов в СССР до 1938 г. М.: 
Машиностроение, 1978.
33. Шавров В. Б. История конструкций самолетов в СССР. 1938—1950 гг. М.: 
Машиностроение, 1978.
34. Шейнин В. М., Козловский В. И. Проблемы проектирования пассажирских 
самолетов. М.: Машиностроение. 1972.
35. Шульженко М. Н. Конструкции самолетов. М.: Оборонгиз, 1949.
36. Яковлев С. А. Спортивные самолеты. М.: ДОСААФ СССР, 1981.


Для получения паролей на архивы книг и др. материалов обращаться:
vokb-la@yandex.ru
По вопросам обмена материалами обращаться:
elected_kb@mail.ru

Обсудить литературу на форуме...

Здесь может быть Ваша реклама!

реклама:

реклама!

cтатистика:






ВОКБ ЛА "Кукушка" | о нас | магазин | гостевая | форум | библиотека | рассылка | авиа симуляторы
soft | рефераты | фото галерея | архив | реклама | контакты | ссылки
авиация | конструкции | компоновка | проектирование | двигатели | приборы | материаловедение | лётные испытания