Лонжероны, как основные силовые элементы крыла и оперения, в значительной степени определяют прочность, жесткость и ресурс крыла самолета в целом. Многообразие расчетных схем и вариантов конструктивного выполнения лонжеронов существующих самолетов отражает различие условий нагружения и работы этих силовых элементов. Основным фактором, который определяет схему, применяемые материалы, конструктивное выполнение и форму поясов, тип стенки и степень ее подкрепления лонжеронов минимальной массы, является интенсивность воспринимаемой лонжероном нагрузки.
Лонжерон крыла современного пассажирского и транспортного самолета представляет собой, как правило, сборную тонкостенную балку, регулярная часть которой состоит из поясов и стенки. Стенка может быть подкреплена стойками. К зонам нерегулярностей относятся стыковые узлы, зоны навески двигателей и элементов управления, агрегатов различных систем, вырезы в стенках.
В предлагаемом учебном пособии рассматриваются вопросы выбора параметров регулярной зоны тонкостенных балочных лонжеронов, характерных для крыльев современных самолетов, из условий обеспечения статической прочности и заданного ресурса. При проектировочном расчете регулярной зоны отсека лонжерона допускаем, что изгибающий момент или его часть воспринимается только поясами и стенка в его восприятии участия не принимает. С другой стороны, поперечная сила воспринимается только стенкой. Такое допущение возможно при выборе параметров тонкостенных балочных конструкций и может быть заменено более строгим решением на последующих этапах поверочных расчетов.
Исходные данные
М / Н3=13 (МПа);
Н=22см;
к=1,2;
.