РАСЧЕТ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕНТРОВКИ САМОЛЕТА

РАСЧЕТ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕНТРОВКИ САМОЛЕТА. Расчет центровки Таблица 3.1 Весовая ведомость № Название Масса, кг 1 двигатель 400 2 передние стойки шасси 200 3 топливный бак 200 4 крыло 410 5 1-й пилот и оборудование 100 6 2-й пилот (пассажир) и оборудование 1200 7 фюзеляж 900 8 груз 500 9 ВО 100 10 задняя стойка шасси 300 11 ГО 180 Одной из важнейших задач компоновки самолета является определение центра масс (ц.м.) самолета и приведение его в такое положение относительно средней аэродинамической хорды крыла bА, при котором: В варианте наиболее заднего положения ц.м. обеспечивалось бы условие: х т.п.э - хF = mcy zдоп; X т.п.э = 1,9-2=-0,1 где х т - расстояние от центра масс самолета до носка САХ, хF – расстояние от фокуса самолета до носка САХ в варианте наиболее переднего положения ц.м. обеспечивалось бы условие достаточности отклонения рулей высоты или стабилизатора для балансировки самолета на режиме взлета или посадки при отклонении механизации крыла.

Этот процесс называется центровкой самолета.

При центровочных расчетах определяющим является условие, согласно которому х т.п.э = хF + mcy zдоп где (mcy zдоп < 0). При проектировании принимаем для спортивных самолетов mcy zдоп = - 0,15. Центровка определяется по двум осям: горизонтальной ОХ и вертикальной ОY. За начало координат при расчете центровки был принят: - носок фюзеляжа, с тем, чтобы все координаты грузов были положительны и этим исключались бы ошибки при суммировании статических моментов.

Ось ОХ совмещена со строительной осью (строительной горизонталью фюзеляжа). Расчету центровки обязательно предшествует составление весовой сводки или ведомости. При центровочных расчетах первого приближения за исходные массы принимают массы второго приближения.

Подсчитываются статические моменты массы основных элементов (грузов) относительно начала координат; частное от деления этих суммы этих статических моментов на сумму масс и дает координату положения ц.м. После подсчета &#931;(mgx)i , &#931;(mgy)i, &#931;(mg)i получаем координаты центра масс (расчеты велись графическим путем): хт = &#931;(mgx)i / &#931;(mg)i хт=0 Yт = &#931;(mgy)i / &#931;(mg)i , Yт=0 а значение центровки определяется по следующей формуле: хт = (хт – хА ) / bА хт=0, где хА - расстояние от начала координат до начала bА. bА - средняя аэродинамическая хорда крыла.

Обычно величина хт дается в процентах, для чего значение умножают на 100. Положение центра масс самолета по высоте y имеет большое значение при расчетах динамики движения самолета; знание его необходимо при определении необходимого положение колес основного шасси. Положение центра масс самолета по высоте необходимо учитывать и в том случае, если он находится далеко от крыла. 3.2. Расчет центровочного чертежа При центровочных расчетах второго приближения : - уточняется весовая сводка самолета с разбивкой масс по более мелким группам; - в соответствии с принятой величиной mcy zmin пересчитывается центровка для обеспечения необходимого положения центра масс самолета.

Центровка выполняется для следующих основных вариантов: а) максимально допустимая масса самолета с полной нагрузкой (коммерческой), баки заполнены соответствующим количеством топлива; б) максимально допустимая масса самолета с полной заправкой топливом и соответственно уменьшенной нагрузой; в) максимально допустимая масса самолета с полной заправкой топливом без нагрузки (перегоночный вариант); г) самолет с полной нагрузкой без топлива (предельный посадочный вариант); д) пустой самолет без нагрузки и топлива.

В результате этих расчетов выявился диапазон разбега эксплуатационных и летных центровок. В целях получения минимального диапазона центровок было размещено: - ц.м. топлива вблизи ц.м. самолета так, чтобы при расходе топлива центровка смещалась не более, чем на 5% bА; - сбрасываемые в полете грузы так, чтобы при их сбросе центровка менялась не более, чем на 3% bА; - переменные грузы (например, пассажиры) как можно ближе к ц.м. самолета, чтобы они давали минимальные изменения центровки в любых вариантах по количеству (массе) этих грузов.