Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Механика -> Крысин В.Н. -> "Технологические процессы формования, намотки и склеивания конструкций" -> 55

Технологические процессы формования, намотки и склеивания конструкций - Крысин В.Н.

Крысин В.Н., Крысин М.В. Технологические процессы формования, намотки и склеивания конструкций — M.: Машиностроение, 1989. — 240 c.
ISBN 5-217-00533-5
Скачать (прямая ссылка): tehprocfosisklekonstruk1989.djv
Предыдущая << 1 .. 49 50 51 52 53 54 < 55 > 56 57 58 59 60 61 .. 86 >> Следующая

На самолете масса ПКМ достигает 23% от массы самолета. Использование ПКМ на этом самолете обеспечивает снижение его массы на 220 кг (рис. 2.75). В конструкции самолета нового поколения для местных авиалиний "Деш" 8 также широко используются детали из ПКМ общей массой 408 кг, что составляет 9,6% от массы самолета (рис. 2.76).
По мнению специалистов фирмы "Эрбас Индастри", важным показателем качества самолета является отношение массы топлива к массе самолета. Снижение массы самолета на 10 кг увеличивает дальность полета на 1,85 км при одинаковых нагрузке, скорости и профиле полета.
Фирмой BAe были проведены исследования по определению возможности использования в конструкции самолетов ПКМ на основе углеродных волокон, которые по прочностным характеристикам значительно превышают традиционные металлические сплавы. Например, прочность углепластиков с однонаправленной укладкой в продольном направлении
в 9
Рис. 2.7S. Места расположения деталей из различных конструкционных материалов на самолете AV-8B:
1 - часть носовая фюзеляжа; 2 - панель съемная обшивки для осмотра силовой установки; 3 - обшивка центроплана; 4 — кессон крыла из углепластика; 5 -обтекатель подкрыльной стойки шасси; 6 - руль направления; 7 - стабилизатор;
8 - щиток; 9 - щиток щели закрылка; 10 - уплотнитель; 0 г сплавы алюминиевые; ?~J- ПКМ на эпоксидно-углепластиковой основе; ggg - материалы прочие
Рис. 2.76. Места расположения деталей из ПКМ в конструкции самолета "Дэш" 8:
1 - обтекатель; 2 - зализ крыла; 3 - носок крыла; 4 - триммер элерона; 5 -гаргрот; 6 - Носок вертикального оперения; 7 - носок горизонтального оперения; 8 — обтекатель; 9 - кромка задняя руля высоты; 10 - триммер руля высоты; 11 - обтекатель хвостовой; 12 - часть задняя обтекателя гондолы двигателя; 13 — створка закрылка; 14 — законцовка крыла; 15 — створка нищи основной опоры шасси; 16 - воздухозаборник; 17 - створка ниши передней опоры шасси; 18 — обшивка носового отсека с радиоэлектронным оборудованием
154
больше в 2,5 ... 4 раза, чем прочность металлических легких сплавов, что в сочетании с меньшей на 40 % плотностью обеспечивает больший в 4 ... 6,5 раз предел прочности углепластиков соответственно при сжатии и растяжении [16]. Предел выносливости углепластиков достаточно высок. Предел выносливости применяемых в авиационно-космической промышленности легких сплавов составляет всего 30 % предела прочности при изгибе. Поскольку максимальные действующие напряжения в полете не превышает 60 % предела прочности, то совершенно очевидно, что при использовании в конструкции самолетов углепластиков для обеспечения требуемого ресурса не понадобится введение специальных запасов прочности и поправок. Проблема обеспечения долговечности конструкций из ПКМ на углепластиковой основе довольно сложна, поскольку углепластики в отличие от металлов чувствительны к концентрациям напряжений при статическом нагружении и сравнительно не чувствительны при циклическом нагружении. Проведенные фирмой BAe исследования позволили установить значения допускаемых напряжений, используемых для оценки эффективности на стадии проектирования. Исходя из типового спектра нагружения для истребителя и ресурса 4000 летных часов допускаемые напряжения для работающих на растяжение обшивок из сплавов алюминия и меди принимаются равными 36,5 Па, а из сплавов титана, алюминия и ванадия — равными 67,0 Па. Углепластиковые конструкции, спроектированные с учетом отрицательного влияния различных факторов (вариации температуры и влажности, наличия концентратов напряжений и др.), обеспечивают необходимый ресурс без принятия дополнительных мер.
Изменение прочностных характеристик у углепластиков гораздо больше, чем у металлов, и поэтому значения допускаемых напряжений в углепластиковых конструкциях должны быть уменьшены по сравнению со средними экспериментальными значениями предела прочности при изгибе. Изменение жесткости также больше, чем у металлов, но не намного.
Основными факторами, вызывающими снижение прочностных характеристик углепластиков, являются концентрация напряжений, влагопоглощение и вариации характеристик. Прочностные характеристики углепластиков с однонаправленной укладкой в продольном направлении обычно на один-два порядка больше, чем в поперечном направлении. А поскольку в реальных условиях элементы конструкции испытывают сложное нагружение, то для обеспечения необходимой прочности в различных направлениях необходима укладка слоев под определенными углами. В типовых элементах конструкции, например в обшивке, может быть использована схема укладки, при которой 50 % слоев ориентированы для восприятия продольной нагрузки, а остальные слои — для восприятия поперечной, нормальной и касательной нагрузок. При такой схеме укладки прочность в продольном направлении практически вдвое меньше, чем в поперечном.
155
Агрегаты самолетов и вертолетов, которые изготовляются с применением ПКМ, можно классифицировать по конструктивным и технологическим особенностям.
В первую группу входят агрегаты самолета, целиком изготовленные из ПКМ: киль, горизонтальное оперение, закрылки, предкрылки, вертикальные законцовки крыла, рули направления, створки, кессоны крыла, каналы и др.
Предыдущая << 1 .. 49 50 51 52 53 54 < 55 > 56 57 58 59 60 61 .. 86 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed