Тактико-технические характеристики самолета

В настоящем разделе приведены геометрические характеристики самолета, необходимые для его технической эксплуатации на земле.

Основные характеристики рассматриваемого нами самолета представлены в табл.1.1.

 

Таблица 1.1 Основные характеристики самолета " АН-70"

Условия применения	Бетонные ВВП		Грунтовые ВВП
Потребная длина ВВП, м	1800	900		600-700
Десантная нагрузка, т	47	35		30
Крейсерская скорость, км/ч	750-800
Крейсерская высота, м	9000-12000
Силовая установка: двигатель: тип мощность, э.л.с. винтовентелятор	ТВВД Д-27 4х14000 СВ-27
Удельная трудоемкость ТоиР, чел-ч/ч налета	10

 

Планер:

- длина                                                                                      40, 25 м

высота на стоянке (при m_пуст)                                                                        16, 2 м

высота на стоянке (при m_взл)                                                                          15, 4 м

Крыло:

- размах                                                                           44, 06 м

площадь                                                                                    202, 6 м²

Фюзеляж:

- длина                                                                                                39, 66 м

диаметр цилиндрической части                                               5, 6 м

расстояние от земли до порога грузового (при m_пуст)            2, 26 м

Грузовая кабина:

- объем                                                                                                             425 м³

длина грузового пола                                                                       18, 6 м

длина грузовой кабины с рампой                                           22, 6 м

максимальная ширина                                                                       4, 9 м

ширина по полу                                                                                 4, 0 м

высота под центропланом                                                                 4, 11 м

Грузовой люк:

- грузовой люк                                                                11, 5? 4, 3 м

аварийный люк                                                               1, 22? 0, 61 м

входная дверь                                                                           1, 8? 0, 8 м

Горизонтальное оперение:

- размах                                                                                              17, 6 м

площадь                                                                                             74, 564 м²

Вертикальное оперение:

- размах                                                                                    8, 9 м

площадь                                                                                    47, 996 м²

Шасси:

- колея                                                                                                          5, 21 м

база                                                                                                     14 м

радиус разворота:

а) по передней опоре                                                                19, 55 м

б) по основной опоре                                                                        15, 71 м

1.4 Полимерные композиционные материалы в конструкциях изделий " АН"

 

АНТК им. О. К. Антонова с начала 1970-х годов является ведущей организацией в авиационной промышленности по созданию и внедрению в транспортных и пассажирских самолетах конструкций из полимерных композиционных материалов (ПКМ).

За относительно короткий срок созданы новые самолеты " АН", в которых объемы применения ПКМ соответствуют или превосходят известные в мировой практике для аналогичных типов самолетов зарубежных фирм " Боинг", " Эрбас Индастриз" и др.

Объемы и эффективность применения ПКМ в самолетах " АН" представлены в табл. 1.2.

 

Таблица 1.2 Объемы и эффективность применения ПКМ в самолетах " АН"

Показатели	АН-28	АН-72	АН-124	АН-140	АН-70
Количество узлов и агрегатов, шт.	90	430	1100	920	3270
Площадь поверхности, м2	100	250	1500	380	1630
Масса, кг	180	980	5500	1340	6740
Снижение массы, кг	60	350	2100	480	2250

 

Самолеты и конструкции из ПКМ успешно прошли прочностные и летные испытания, сертифицированы по международным нормам, освоены в производстве и в большинстве выпускаются серийно. Накопленный опыт эксплуатации самолетов подтвердил высокую эффективность применения ПКМ и надежность конструкций.

В процессе создания новых самолетов " АН" решены многие научно-технические проблемы, разработаны уникальные конструкции нового типа из ПКМ и технологии их изготовления, в том числе силовых и ответственных высоконагруженных агрегатов крыла и оперения, многие из которых стали уже традиционными, а некоторые не имеют зарубежных аналогов.

Детали, узлы и агрегаты из ПКМ охватывают широкий диапазон конструктивно - технологических решений:

трехслойные с сотовым заполнителем (размером 2, 2´ 12, 7 м);

монолитные и каркасные (размером до 2, 5´ 6, 0 м);

трехслойные трубчатые (диаметром до 2, 8 м);

интегральные (размером до 2, 5´ 10, 0 м);

декорированные элементы интерьера и бытового оборудования;

детали антифрикционного назначения и другие.

Широко используются ПКМ в конструкциях разрабатываемого наземного транспорта: троллейбусах, трамваях, спортивных велосипедах, а также товарах народного потребления.

 

Описание конструкций и расчет крышки нижней части мотогондолы

 

Обоснование выбора материала

Существует целый ряд факторов, которые должны учитываться в процессе производства: масса материала; цена материала, включающая стоимость его разработки; легкость в переработке; надежность. Значимость того или иного фактора зависит от области применения материала.

Уменьшение массы особенно важно при создании материалов для авиакосмической техники. Снижение массы и уменьшение размеров деталей при конструировании новых авиационных систем приводит, в конечном итоге, к снижению цены на изделие.

ПКМ на основе углеродных, стеклянных, органических и гибридных армирующих наполнителей по комплексу свойств превосходит металлические материалы. В числе основных преимуществ:

· исключительно высокие удельные прочностные и жесткостные характеристики;

· управляемая в широких пределах анизотропия свойств, что позволяет ликвидировать неизбежную в тонкостенных металлических конструкциях избыточность конструктивной массы и создавать крупногабаритные изделия сложной формы с минимальным количеством деталей и крепежа;

· высокая стойкость к виброакустическим нагрузкам и атмосферным воздействиям;

· возможность обеспечения повышенных требований к качеству и форме внешней поверхности.

Исходя из всего этого, для изготовления крышки нижней части мотогондолы выбран ПКМ, а не металл.

ПКМ позволяют создавать конструкции с заранее заданными характеристиками, что обеспечивает:

снижение массы на 20 - 40 %;

повышение аэродинамического качества, коррозионной стойкости, живучести, ремонтопригодности и т. п.;

существенное уменьшение количества деталей и соответственно, трудоемкости сборочных работ;

увеличение полезной нагрузки (дальности полета) или экономию топлива.

В табл.1.3 представлены данные, взятые из опыта применения КМ, по снижению массы благодаря использованию композитов в летательных аппаратах.

 

Таблица 1.3 Уменьшение массы элементов из композитов по сравнению с металлическими

Элемент конструкции	Снижение массы, %	Для композитов, %
Неподвижное крыло: обычное треугольное	29 23, 5	87 87
Поворотное крыло	20	65
Хвостовое оперение: пластина ребро жесткости	23 30	79 79
Фюзеляж	20	72
Воздухозаборник сечения: постоянного переменного	22 20	80 80
Механизм шасси	16	40

 

Такие данные дают возможность представить, какие компоненты конструкций могут дать максимальную экономию массы со снижением цены изделия.

Оценки, сделанные на основании цен середины 80-х годов, показывают, что снижение стоимости изделий для самолетостроения при применении углепластиков составляют, по крайней мере, 0, 5 % на каждый процент снижения массы. Стоимость будет тем ниже, чем большее число деталей будет сделано из композитов.

Крышка нижней части мотогондолы изготавливается из стеклоткани на связующем СП-97К-5-211-БН.

Ткань Т-10-80 применяется исходя из:

· прочностных характеристик;

· технологических свойств;

· стоимости (10 грн. за 1 м²) материала.

Основное требование, предъявляемое связующему - огнестойкость и огненепроницаемость. Этим требованиям отвечает полиимидное связующее СП-97К. На АНТК им. О.К. Антонова была поставлена здача модификации полиимидного связующего СП-97К путем введения в его состав связующего 5-211-БН с целью повышения межслоевой прочности и механических характеристик стеклолпластика с сохранением уровня теплостойкости не ниже 250 ⁰С и огнестойкости, отвечающей требованиям ЕНЛГС.

Основные физико-механические характеристики стеклопластика СТП-97К-5-211-БН представлены в табл.1.4.

 

Табл. 1.4.Основные физико-механические характеристики стеклопластика СТП-97К-5-211-БН (r = 1, 65-1, 7 г/см³).

кгс/мм2	20 0С	250 0С	300 0С	300 0С (100 час)
sизг	46 (40)	32 (30)	26, 5 (27)	35, 7 (29)
sсж	39, 5 (40, 7)	21 (22, 5)	21 (18)	29, 2 (27, 5)
sраст	49 (49, 4)	45, 3 (44)	44 (43)	25 (23)
tсдв	3, 5 (2, 3)	2, 7 (2)	2, 2 (1, 7)	2 (1, 5)

Примечание: в скобках представлены физико-механические характеристики стеклопластика СТП-97К.

 

Стеклопластик на модифицированном связующем СП-97К-5-211-БН предназначен для изготовления монолитных и трехслойных деталей силовой установки, теплозащитных экранов и перегородок, трубопроводов и коробов СКВ для пассажирских и транспортных самолетов. Стеклотекстолит СП-97К-5-211-БН рекомендуется для эксплуатации в интервале температур от -60 ⁰С до +300 ⁰С изготавливается методами автоклавного, вакуумного формования и прессования. Испытания показали, что введение в связующее эпоксифенольной смолы 5-211-БН в количестве 15% (от массы сухой смолы СП-97С) позволяет повысить межслоевую и адгезионную прочность, механические характеристики, такие как прочность при изгибе, удельная ударная вязкость и др., а также не ухудшается огнестойкость стеклопластика.

 

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться: