Крыло состоит из каркаса и обшивки (рис. 6.3), продольный набор каркаса — нз лонжеронов и стрингеров, поперечный набор из нервюр
Лонжерон — это продольная балка, воспринимающая изгибающий момент (полностью или частично) и поперечную силу. В самолетных конструкциях применяют балочные (рис. 6.4, а) и реже ферменные (рис. 6.4, б) лонжероны.
Балочный лонжерон состоит из двух поясов (верхнего1 и нижнего 2), связанных между собой стенкой 3 с подкрепляющими стоиками 4. Пояса лонжеронов изготовляют из стали, титановых или алюминиевых сплавов, стенки — из листовых материалов.
При восприятии изгибающего момента верхний и нижний пояс2 лонжеронов нагружаются соответственно усилиями сжатия 5C« I растяжения SpacT (рис. 6.4, в)
Чем больше высота лонжерона, тем меньше усилия, действу ющие на пояса лонжерона, и тем меньше может быть сечение пс ясов. Следовательно, увеличением высоты лонжерона можно обле1 чйть его конструкцию. Снижение веса достигается также плавны] уменьшением поперечного сечения полок по длине.j
Формы различных сечений лонжерона представлены на рис. 6.{ Нагрузка стенок лонжерона — поперечная сила Q (см. рис. 6.4, в) вызывающая появление потока касательных сил в стенка: qQ=Q/h. В многолонжеронной конструкции крыла поперечная св ла распределяется между лонжеронами пропорционально их жест кости.
Касательные усилия qQl и <7Q, противонаправлены действию попереч^ ных сил. Стенки лонжеронов, образуя с обшивкой замкнутый KOHJ тур, участвуют в восприятии и крутящего момента. При этом в низ( возникают касательные усилия qHp=MK?f2FKt где FK — площадь контура, ограниченного стенками лонжеронов и обшивкой. Такив4 образом, пояса лонжеронов при восприятии изгибающего момента работают на растяжение и сжатие, а стенки лонжеронов, восприни^ мая поперечную силу и частично крутящий момент совместно с об-j] шивкой, работают на сдвиг.J
Стрингеры—продольные элементы крыла, связанные с обшивкой и нервюрами, предназначены для восприятия осевых усилий растяжения и сжатия при изгибе крыла. Они воспринимают также и местные аэродинамические нагрузки. В конструкциях современных самолетов применяют стрингеры из прессованных и гнутых профилей. Из гнутых профилей изготавливают несиловые стрингеры, а из прессованных — усиленные. Несиловые стрингеры по размаху крыла могут выполняться не сплошными, а из отдельных, не соединенных между собой, элементов. Расстояние между стрингерами в крыле обычно составляет 150—400 мм. Наиболее употребительные сечения прессованных стрингеров показаны на рис. 6.7.
Нервюры — поперечные элемены каркаса крыла, предназначенные для восприятия аэродинамической нагрузки с обшивки и стрингеров, передачи ее на лонжероны и придания заданной формы профиля сечению крыла. Нервюры связывают в одно целое элементы продольного набора и обшивку.
По конструктивно-силовым схемам нервюры разделяют на бг лочные и ферменные (рис. 6.9). Наибольшее распространение пс лучили нервюры балочной конструкции, так как они легче фермев ных и проще в производстве. Для облегчения нервюр в их стенка делают отверстия, края которых отбортовывают для увеличени жесткости конструкции. С этой же целью иногда на стенках нер вюр делают рихтовку или крепят дополнительные профили. Неко торые отличия имеют нервюры, устанавливаемые в местах крепле^ ния к крылу каких-либо агрегатов (двигателя, шасси и др.), т. е! в местах действия больших сосредоточенных сил.
Такие нервюры В конструктивном выполнении ПОХОЖИ на Лонжероны и состоят из двух полок, стенки и подкрепляющих CTOei (профилей). Расстояние между нервюрами в крыле составляем обычно 150—500 мм.
Обшивка обеспечивает заданную форму поверхности крыла, онг может быть неработающей и работающей. В первом случае обшив^ ка в силовую схему крыла не включается и аэродинамическая на^ грузка передается на каркас крыла. Изготавливается такая обшив; ка из полотна. Работающую обшивку обычно выполняют из алн^ миниевых сплавов, а в местах, подвергаемых нагреву, а также на сверхзвуковых самолетах используют сталь и титан.
Обшивка может быть одно- или многослойной. Межобшивочное пространство при этом заполняется специальной фольгой или пено-; пластом (рис. 6.10). Обшивка и заполнитель скрепляется клеем^ Толщина такой обшивки достигает 15—20 мм, что позволяет полу-^ чить большую жесткость конструкции и даже не применять стрин-; геры.