Лонжерон самолета что это такое

10

Лонжероны.

Лонжероны представляют собой тонкостенные силовые балки, состоящие из поясов и связывающих их стенок.

Лонжероны могут быть составными, собираемыми из отдельных элементов, или монолитными, изготавливаемыми штамповкой либо фрезерованием в виде одной детали. Силовые элементы лонжеронов изготавливаются из высокопрочных алюминиевых сплавов, сталей, титановых сплавов, КМ. При изгибе крыла пояса лонжерона работают на растяжение — сжатие, а стенка воспринимает касательные усилия. Для снижения массы конструкции материал поясов должен располагаться на наибольшем удалении от нейтральной оси сечения лонжерона.

В крыльях с большой строительной высотой вместо балочных лонжеронов применяются лонжероны ферменные.

Продольные стенки.

Ставятся для получения замкнутого контура крыла в случае, когда его хвостовая часть вырезана под элероны или закрылки, а также для увеличения жесткости крыла в вертикальном направлении. От лонжеронов стенки отличаются отсутствием силовых поясов. Слабые пояса в виде прессованных или гнутых уголков могут использоваться для удобства приклепывания к стенке обшивки.

Используются для подкрепления обшивки. Конструктивно выполняются в виде гнутых или прессованных профилей различного сечения. Стрингеры крепятся к обшивке и к нервюрам.

Обеспечивают сохранение в полете заданной формы профиля и восприятие местной воздушной нагрузки крыла. Обычно нервюры разрезаются в местах пересечения с лонжеронами и продольными стенками и стыкуются с ними по всей высоте с помощью отбортовок или стоек.

Иногда нервюры разрезаются в плоскости хорд для улучшения технологических свойств крыла.

Наибольшее распространение получили нервюры, изготавливаемые штамповкой из листа. Края нервюр отгибаются для приклепывания к вертикальным стенкам и к обшивке. Избыточная прочность нервюры позволяет вырезать в ней отверстия облегчения. Для повышения устойчивости отверстия облегчения отбортовываются, а в стенке нервюры штампуются глухие канавки — зиги.

В местах приложения больших сосредоточенных нагрузок устанавливаются усиленные нервюры.

Силовая работа крыла.

С точки зрения строительной механики крыло представляет собой консольно закрепленный брус, загруженный перечисленными выше нагрузками, которые вызывают деформации изгиба и кручения.

Величина действующих сил, их распределение по размаху и хорде определяются при проведении прочностного расчета крыла. Отдельно рассматривается общая силовая работа крыла как бруса и работа его элементов при восприятии местной воздушной нагрузки.

Общая работа крыла. По известным нагрузкам строятся эпюры изменения по размаху крыла перерезывающих сил Q, изгибающих M и крутящих Mz моментов.

С помощью этих эпюр проверяется прочность основных элементов крыла во всех расчетных сечениях. В первом приближении вполне допустимо полагать, что в любом сечении крыла вся перерезывающая сила воспринимается работающими на сдвиг вертикальными стенками, крутящий момент — потоком касательных усилий в элементах замкнутого контура сечения, а изгибающий момент — осевыми усилиями в наиболее удаленных от нейтральной оси сечения элементами — поясами лонжеронов или силовыми панелями крыла.

Назначение и конструкция крыла. (15 мин.)

Планером называется конструкция самолета без силовой установки. Планер самолёта состоит из фюзеляжа, крыла и хвостового оперения. Конструкция каждой их этих частей определяется формой, материалом, способами крепления элементов между собой, наличием эксплуатационно-технологических разъемов, вырезов и другими факторами.

Рис. 3.1. Планер самолета

Фюзеляж служит для размещения экипажа, оборудования, топлива, двигателя и грузов, определяемых назначением самолёта. Кроме того, к нему крепится крыло, шасси, оперение и различные агрегаты.

Рис. 3.2. Фюзеляж самолета(стадия изготовления)

Силы, действующие на фюзеляж:

силы, передающиеся фюзеляжу от скрепляемых им агрегатов (крыла, оперения, шасси);

массовые силы от агрегатов и грузов внутри фюзеляжа и конструкции фюзеляжа;

При расчете фюзеляжа на прочность, его рассматривают как балку, опирающуюся к крылу, и условно разделяют на носовую, среднюю и хвостовую части. В случае симметричного нагружения фюзеляж работает на изгиб в плоскости симметрии, при несимметричном – на изгиб и кручение. В условиях эксплуатации необходимо обращать особое внимание на состояние обшивки, подверженной воздействию повышенных аэродинамических и внутренних сил.

Рис. 3.6. Схема сил и нагрузок, действующих на фюзеляж в полете

Для удобства изучения конструкции разделим фюзеляж на три отсека: носовой Ф – 1,средний Ф – 2и хвостовой Ф – 3,всетри отсека выполнены негерметичными. Отсек Ф – 1 до шпангоута (шп.) № 1 закрыт обтекателями капота, под которыми размещены моторама с двигателем Rotax – 912 ULS 3. Отсек Ф – 2 включает в себя встроенный топливный бак, кабину пилотов закрытую фонарём из органического стекла, кресла и основание пульта управления, центроплан крыла, узлы крепления стоек шасси, коммуникации органов систем управления и спасательную систему GRS. Отсек Ф – 3 предназначен для крепления хвостового оперения: вертикального — киля с рулём направления и горизонтального — стабилизатора с рулём высоты, руль высоты оснащён триммером.

Рис.3.4. Схема отсеков фюзеляжа

Фюзеляж TL – 2000 Sting carbon, обшивочной конструкции образован многослойной углеплепластиковой обшивкой, подкреплённой шпангоутами. В таком фюзеляже многослойная оболочка воспринимает все виды деформаций. Однако такая схема в чистом виде применяется редко. Необходимость в монтажных и эксплуатационных вырезах заставляет окантовывать эти вырезы рамами или устанавливать усиленные стрингеры и шпангоуты.

.

Рис. 3.5. Схема поперечного и продольного силового набора фюзеляжа

Рис. 3.6. Фото силового набора фюзеляжа

Внешняя форма фюзеляжа определяется назначением самолета, аэродинамическими факторами, расположением двигателей и другими факторами(рис. 3.7.).

Рис. 3.7. Формы фюзеляжей

Поперечное сечение может быть различной формы. Прямоугольное (или близкое к нему) сечение удобно для грузовых самолетов; круглое сечение наиболее рационально для скоростных и высотных самолетов. Применение овальных и более сложных форм продиктовано стремлением уменьшить сопротивление при хорошем использовании внутреннего объема.

В настоящее время в авиации широко применяют балочные фюзеляжи. Они представляют собой тонкостенные пустотелые балки, имеющие более или менее мощную, работающую обшивку, а также продольный и поперечный силовые наборы. В зависимости от вида балочного фюзеляжа продольный набор может состоять из лонжеронов или стрингеров. Поперечный набор состоит из шпангоутов.

Различают три разновидности балочных фюзеляжей:

обшивочный (рис. 4.3).

Рис. 3.7.. Балочные фюзеляжи:

а – лонжеронный; б – стрингерный; в – обшивочный;

1, 5 – стрингеры; 2, 6, 8 – шпангоуты; 3 – лонжероны; 4, 7, 9 – обшивка.

Лонжерон (фр. longeron, от longer — идти вдоль) — основной силовой элемент конструкции самолетов, располагающийся по длине конструкции. Лонжероны совместно со стрингерами образуют продольный набор каркаса крыльев, фюзеляжа, оперения, рулей и элеронов.

Шпангоуты определяют форму поперечного сечения фюзеляжа и предотвращают потерю устойчивости оболочки, заставляя её работать без искажения поперечных сечений, как балку. Неусиленные шпангоуты служат для сохранения формы оболочки (обшивки) фюзеляжа при изгибе, препятствуя смятию фюзеляжа. Усиленные шпангоуты устанавливаются в местах крепления конструктивных элементов, агрегатов и грузов.

Фюзеляж самолёта выполнен из многослойного пластика и представляет собой полумонокок овального сечения, для достижения оптимального соотношения жесткости, массы и аэродинамического сопротивления

Назначение и конструкция крыла. (15 мин.)

Крыло является важнейшей частью самолета и служит для создания подъемной силы. Кроме того, крыло обеспечивает поперечную устойчивость и управляемость самолета, для чего несет на себе специальные органы управления – элероны, закрылки. Крыло также используется для крепления шасси, для размещения топлива и оборудования.

Под внешней формой крыла подразумевают его вид в плане и спереди, а также форму его поперечного сечения (профиль). Для современных самолетов характерно применение крыльев различных внешних форм. Внешние формы крыла оказывают влияние не только на аэродинамические, весовые и прочностные характеристики крыла, но и на характеристики всего самолета в целом.

Рис. 3.8. Профиль крыла

1-средняя линия, 2-хорда профиля.

Профилем крыла называется форма сечения его плоскостью по набегающему потоку воздуха (рис. 3.8). Наибольшее распространение получили двояковыпуклые несимметричные профили. Отрезок прямой, соединяющий две наиболее удалённые точки профиля, называется хордой профиля (b). Кривизна профиля (fmax) определяется как расстояние между хордой и средней линией профиля; Xcmax – расстояние максимальной толщины от носка профиля. Относительная максимальная толщина профиля определяется формулой

где Сmax – максимальная толщина профиля; b – хорда профиля.

Форма крыла в плане характеризуется размахом l, площадью S удлинением λ, сужением η и стреловидностью χ.

Размахом крыла называется наибольшее расстояние между концевыми точками крыла, замеренное по нормали к плоскости симметрии.

Площадью крыла называют площадь его проекции на плоскость хорд.

Крыло, обеспечивая создание практически всей подъемной силы, является высоконагруженной частью самолета. К основным нагрузкам крыла относятся аэродинамические и массовые силы. Аэродинамическая нагрузка возникает в результате взаимодействия крыла с воздушным потоком и является распределенной.

Величина расчетной (разрушающей) аэродинамической нагрузки определяется по формуле Раэр = Yр = G × n × f, где G – сила тяжести самолета; n – коэффициент эксплуатационной перегрузки; f – коэффициент безопасности. Равнодействующие погонной аэродинамической нагрузки приложены по линии центров давления крыла (рис. 3.9).

Рис. 3.9. Нагрузки, действующие на крыло

Массовые нагрузки – это силы тяжести и инерции масс конструкции самого крыла, топлива, грузов и агрегатов, расположенных внутри или прикрепленных к нему снаружи. Инерционные силы возникают при появлении ускорений в криволинейных полетах, при полете в болтанку или при ударе о землю во время посадки.

Погонные массовые нагрузки конструкции крыла распределяются по размаху так же, как и его масса. Равнодействующие погонных массовых сил приложены по линии центров тяжести крыла, которую можно считать проходящей через точки, лежащие на 42-45 % хорд от носка крыла.

Крылья самолетов отличаются большим разнообразием не только внешних форм, но и особенностей конструкции. Во всех случаях крыло должно быть достаточно прочным и жестким при минимальной массе. Передавая подъемную силу на фюзеляж, крыло подвергается деформациям изгиба, кручения и сдвига (рис 3.10), которые должны восприниматься соответствующими силовыми элементами.

Рис.3.10. Сдвиг, изгиб и кручение крыла

Конструктивно-силовую схему крыла обычно образуют элементы продольного, поперечного набора и обшивка. К продольному набору относятся лонжероны, продольные стенки и стрингеры. Поперечный набор состоит из нервюр.

Крылья различных типов обычно представляют собой наборы однотипных элементов, участвующих в восприятии внешних нагрузок и составляющих его конструктивно-силовую схему. К продольному набору относятся лонжероны и стрингеры.

Лонжероны воспринимают изгибающий момент и поперечную силу. Лонжероны представляют собой продольные балки, состоящие из поясов и стенок (рис. 3.11). Большая часть массы лонжерона приходится на его пояса, в которых при изгибе возникают наибольшие нормальные напряжения, т.к. их материал наиболее удален от нейтральной оси.

Рис. 3.11. Конструкция лонжеронов:

1-пояса лонжерона; 2-стенка лонжерона; 3- ребра жесткости.

Стрингеры– продольные элементы, участвующие в восприятии изгибающего момента. При этом в них действуют осевые силы сжатия или растяжения. Стрингеры подкрепляют обшивку, увеличивая ее устойчивость, воспринимают местную воздушную нагрузку и передают ее на нервюры.

Поперечный набор крыла обычно состоит из нервюр, которые по назначению делятся на нормальные и силовые (или усиленные). Нервюры придают форму профилю, подкрепляют продольные элементы и обшивку, увеличивая их устойчивость.

Обшивка образует гладкую, удобообтекаемую поверхность, герметизирует крыло. Она не только воспринимает аэродинамическую нагрузку, но и работает на кручение, а часто и на изгиб. Степень участия обшивки в восприятии изгибающего момента зависит от ее толщины. Толщина обшивки зависит от конструкции крыла и действующих в данном сечении нагрузок. В направлении к концу крыла нагрузки и толщина обшивки обычно уменьшаются, поэтому при ее изготовлении необходимо применять листы разной или переменной толщины.

Внешние формы крыльев характеризуются взаимным расположением крыла и фюзеляжа, профилем поперечного сечения, его видом в плане и видом спереди. При выборе формы крыла учитываются назначение самолёта, аэродинамические, конструктивные и прочностные требования. От правильного выбора внешних форм крыла во многом зависит совершенство аэродинамических и весовых характеристик самолёта в целом.

Рис. 3.12. Конструкция лонжеронного крыла

Рис. 3.13. Конструкция крыла самолета ТЛ-2000, ТЛ-3000

Сочетание крыла с фюзеляжем характеризуется положением крыла по высоте фюзеляжа и вдоль его продольной оси, а также установочным углом. В зависимости от расположения крыла по высоте фюзеляжа самолёты подразделяются на а) низкопланы,б) высокопланы ии)среднепланы.

Расположение крыла вдоль оси фюзеляжа определяется условиями обеспечения на всех режимах полёта хорошей устойчивости и управляемости самолёта.

а

б

Рис. 3.14. Расположение крыла по высоте фюзеляжа

Установочный угол крыла – угол α уст…..образованный корневой хордой крыла и продольной осью фюзеляжа.

Рис. 3.15. Установочный угол крыла

Крыло самолёта TL – 2000 Sting carbon полностью выполнено из композиционных материалов, основной и вспомогательные лонжероны (Рис. 15.) выполнены из стеклопластика, прямоугольной формы в плане, низко расположенное свободнонесущее, двухлонжеронное. Крыло самолёта состоит из левого 1 и правого 2 полукрыла (рис 3.14), которые стыкуются с фюзеляжем в районе центроплана. В зависимости от модификации в каждом полукрыле может размещаться дополнительный топливный бак ёмкостью 20 литров. На правом полукрыле, в её консольной части снизу установлен приёмник полного воздушного давления. В нижней части каждого полукрыла находятся лючки, из органического стекла обеспечивающие подход к тяге и качалке системы управления элеронами. В консоли левого и правого полукрыла под обтекателем из органического стекла расположены рулёжные фары, стробоскопы и аэронавигационные огни (А Н О).

· Профиль крыла……………………………. плосковыпуклый

· Установочный угол крыла α ……………. 3°

· Угол поперечного V крыла ψ. 4°

Рис. 3.16. Схема стыковки крыла и фюзеляжа TL – 2000 Sting carbon

Крыло оснащено элеронами и щитками, узлами навески, которые крепятся к вспомогательному лонжерону (Рис. 3.16.). Управление элеронами жёсткое, которое осуществляется ручкой управления в кабине пилотов. Предельное отклонение элеронов вверх 16°, вниз 11°ограничиваются регулировочными тягами.

Назначениеи устройство элеронов. Элероны предназначены для обеспечения поперечной управляемости самолета. Эффективность элеронов зависит от величины их угла отклонения. При равном отклонении элерона вверх и вниз эффективность его будет различной — большей при отклонении вниз и меньшей при отклонении вверх-

Конструкция элерона (рис. 3.17. а)), обычно состоит из лонжерона, стрингеров, набора нервюр и обшивки. На участках узлов подвески в носке элерона делают вырезы. В местах приложения к конструкции сосредоточенных сил также устанавливает усиленные нервюры.

В последнее время широкое применение получают конструкции элеронов с легким пористым или сотовым заполнителем (рис. 3.17. б).В таких конструкциях нервюры выполняются в виде стенок, без поясов. Возможны также конструкции вообще без нормальных нервюр, поскольку их функции выполняет заполнитель, работающий на сдвиг. Крепление элерона на крыле осуществляется с помощью шарнирных узлов. Обычно их делают больше двух, с целью уменьшения деформации элерона. Отклонение элерона вверх или вниз осуществляется с помощью тяги управления, соединённой через систему тяг и качалок с ручкой управления самолётом (Рис. 3.18.).

Механизация крыла. Механизация крыла предназначена для увеличения подъемной силы крыла с целью уменьшения посадочной скорости. В настоящее время на самолетах применяются щитки, закрылки, подкрылки, предкрылки, отклоняемые носки крыла, реактивные закрылки, управление пограничным слоем.

Щитком называют подвижную пепрофилированную часть крыла, расположенную на нижней его поверхности, которая при необходимости через систему управления отклоняется вниз. Различают простые щитки или щитки с фиксированной осью вращения (рис.3.19. а) и сдвижные щитки или щитки со скользящей осью вращения (рис.3.19.б), при отклонении которых вниз ось вращения смещается по хорде назад.

Закрылками называют хвостовую профилированную часть крыла, отклоняемую только вниз. Различают закрылки простые (рис.3.19. в), щелевые (рис. 3.19. г) и сдвижные (рис.3.19. д). Щелевой закрылок отличается от простого за­крылка наличием профилированной щели между закрылками и задней стенкой крыла-

Подкрылком называют отклоняемую вниз и сдвигаемую назад профилированную часть нижней поверхности крыла (рис.3.19. е).

В отличие от сдвижного щитка подкрылки имеют крыльевой профиль, и при выпуске отклоняются вниз и смещаются назад, причем между носком подкрылка и крылом, образуется профилированная щель.

Предкрылком называют профилированную часть крыла, расположенную по передней кромке крыла и образующую в рабочем положении щель между предкрылком и крылом (рис. 3.19. ж). Предкрылки устанавливаются или по всему размаху крыла, или в концевой части крыла. Отклоняются принудительно или автоматически.

Управление щитками (закрылками) самолета ТЛ-2000 жесткое, которое осуществляется ручкой выпуска и уборки щитков, расположенной в кабине пилотов. Щитки (закрылки) выпускаются в два положения, первое положение соответствует взлёту – 15°, а второе посадке – 30°.

Рис. 3.19. Механизация крыла

Рис. 3.19 Схема расположения щитков TL – 2000 Sting carbon

Заключительная часть занятия (2 мин.).

1. подвести итоги;

2. задание на самоподготовку: изучить материал данного занятия;

3. ответить на вопросы.

Занятие 4. Планер самолета. Конструкция хвостового оперения

Дата добавления: 2016-06-29 ; просмотров: 12888 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

лонжерон

лонжеро́н (франц. longeron, от longer — идти вдоль) — основной продольный элемент силового набора летательного аппарата; служит для передачи изгибающих, растягивающих, сжимающих и других нагрузок. Различают Л. балочные, коробчатые, ферменные и ферменно-балочные.

Балочный Л. состоит из верхнего и нижнего поясов, связанных стенкой, подкреплённой стойками. Число стоек, как правило, кратно шагу нервюр или шпангоутов, крепящихся к ним. В лонжеронных конструкциях крыла и оперения балочные Л. устанавливаются с учётом использования максимальной строительной высоты профиля крыла и оперения. В кессонных конструкциях крыльев балочные Л. выполняют роль замыкающей или разделяющей балки, несущей часть общей нагрузки, действующей на кессон. В фюзеляжных конструкциях балочные Л. служат для местного усиления вырезов в обшивке и являются разновидностью бимса. Коробчатый Л. — один из вариантов балочного и используется как основной элемент в конструкциях, нагруженных значительными крутящими моментами (например, в лопастях несущего винта вертолёта). Ферменный Л., как правило, включает верхний и нижний пояса, соединённые стойками с раскосами (в современных конструкциях применяется редко). Ферменно-балочный Л. имеет в конструкции элементы как балочного, так и ферменного Л.

Энциклопедия «Авиация». — М.: Большая Российская Энциклопедия . Свищёв Г. Г. . 1998 .

Смотреть что такое «лонжерон» в других словарях:

лонжерон — а, м. longeron m. техн. Основной продольный брус (в раме автомобиля, вдоль крыла или в корпусе самолета, в некоторых лодках и др.). БАС 1. Ремонт средних поломок, как замена шасси, починка ланжеронов, фюзеляжа. 1913. П. Н. Нестеров. // ИА 6 31.… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

ЛОНЖЕРОН — (франц. longeron от longer идти вдоль), основной силовой элемент конструкции многих инженерных сооружений (самолетов, автомобилей, вагонов, мостов, кораблей и др.), располагающийся по длине конструкции. У самолетов, напр., лонжероны совместно со… … Большой Энциклопедический словарь

ЛОНЖЕРОН — ЛОНЖЕРОН, лонжерона, муж. (франц. longeron) (авиац., тех.). Продольный брус рамы, составляющей крыло аэроплана. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

Лонжерон — (французское longeron, от longer идти вдоль) основной продольный элемент силового набора летательного аппарата; служит для передачи изгибающих, растягивающих, сжимающих и других нагрузок. Различают Л. балочные, коробчатые, ферменные и ферменно… … Энциклопедия техники

ЛОНЖЕРОН — (Longeron) одна или несколько балок, идущих вдоль размаха крыла самолета и дающих основную прочность крылу. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь

лонжерон — сущ., кол во синонимов: 1 • балка (55) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

лонжерон — Основной продольный элемент силового набора, воспринимающий изгибающий момент и поперечную силу. [ГОСТ 21890 76] Тематики фюзеляж, крылья и оперение самолетов и вертолетов … Справочник технического переводчика

ЛОНЖЕРОН — основной силовой элемент конструкции многих инженерных сооружений (самолётов, автомобилей, вагонов, мостов, кораблей и др.), располагающийся по длине конструкции и воспринимающий деформацию (см.) и поперечную силу … Большая политехническая энциклопедия

Лонжерон — (фр. longeron, от longer  идти вдоль)  основной силовой элемент конструкции многих инженерных сооружений (самолетов … Википедия

лонжерон — а; м. [франц. longeron] Спец. 1. Основной элемент каркаса фюзеляжа, крыла и т.п. самолёта, располагающийся вдоль их длины. Повредить л. крыла. 2. Продольный брус рамы автомобиля, служащий опорой для кузова, а также для крепления рессор и других… … Энциклопедический словарь

лонжерон — (фр. longeron) продольный несущий элемент конструкции автомобиля, трактора, самолета и пр. Новый словарь иностранных слов. by EdwART, , 2009. лонжерон лонжерона, м. [фр. longeron] (авиац., тех.). Продольный брус рамы, составляющей крыло аэроплана … Словарь иностранных слов русского языка

Лонжерон крыла самолета

Лонжероны – это стыковые узлы крыльев, которые являются частью компенсаторных узлов. Помимо лонжеронов, к компенсаторам также относят подмоторные рампы, различные подвески и прочее. Это продольный основной элемент силового набора самолета. Он выполняет функцию передачи растягивающих, изгибающих, сжимающих и других типов нагрузок. Существует несколько видов лонжеронов – балочные, ферменно-балочные, ферменные, коробчатые. Кроме того, лонжероны принимают участие в восприятии перерезывающей силы. Коробчатого и круглого сечения лонжероны способны воспринимать крутящийся момент.

У летательных аппаратов лонжероны совмещаются со стрингерами и создают продольный набор крыла, оперения, фюзеляжа, элеронов и рулей.

Конструкция

С конструктивной точки зрения лонжероны бывают сборными или монолитными. Сборный лонжерон обладает нижним и верхним поясом и стенкой. Коробчатое сечение имеет только две стенки. Со стенкой пояса соединяются путем клепки, точечной электросварки, болтовых соединений или склейки. Пояса работают от изгибающего момента на растяжение-сжатие. Они составляют большую часть всей площади сечения лонжерона.

Моноблочное крыло – это тип конструкции крыла, у которого при изгибе продольные силы воспринимаются стрингерами и обшивкой по всему поперечному контуру. В таких крыльях лонжеронов нет, но вместо них устанавливаются продольные стенки.

Пояса лонжерона создаются из высококачественных материалов:

• сталь;
• титан;
• алюминиевые сплавы.

При создании формы сечения конструкторы руководствуются определенной задачей – обрести максимальный момент инерции при заданной площади сечения, простотой изготовления, удобством выдерживания профиля, экономии и удобств закрепления к обшивке и стенкам.

По ширине вытянутая форма сечения профиля повышает момент инерции лонжерона. Благодаря присутствию лапок площадь поясов, которая занята отверстиями под заклепки, становится небольшой, а крепление стенки и обшивки к поясу значительно упрощается. Профиль крыла держится за счет малой ковки профилей и их лапок, но в том случае, если это возможно. В других вариациях на пояса устанавливают накладки из мягкого материала.

Применяя профили разного сечения, можно измерить площадь самого сечения поясов в длину. Разрушение пояса при сжатии образовывается от напряжений, равных прочностному пределу материала. При этом пояс работает далеко не всей площадью, а только ее частью, которая равна площади пояса.

Критические напряжения сжатия поясов балочного лонжерона

В двух плоскостях пояс балочного лонжерона подкреплен жесткими элементами – стенкой и обшивкой. Они препятствуют искривлению оси пояса, что приводит к отсутствию потери устойчивости. Критические напряжения определяются так же, как и у стрингеров.

Стенки балочных лонжеронов создают в основном из листовых материалов. Тонкие стенки подкрепляют стойками, как правило, уголкового сечения. Основная задача стойки – разделить стенку на несколько панелей и повысить касательные критические напряжения потери устойчивости, зависящей от соотношения h/a и толщины стенки.

В конструкции лонжерона бывает одна или две стенки. Критические напряжения сдвигания стенок намного меньше, чем толстых. По этой причине одна толстая стенка выгоднее в весовом отношении, чем две тонкие, которые рассчитаны на ту же нагрузку.