Проектирование и расчет на прочность хвостового оперения

Уфимский государственный технический университет
Кафедра авиационные двигатели
Курсовой проект по дисциплине "Конструкция и прочность летательных аппаратов"
На тему: "Проектирование и расчет на прочность хвостового оперения"
Уфа 2017

Задачей проектируемого летательного аппарата является перевозка пассажиров на авиалиниях малой протяженности (около 1400 км) с коммерческой нагрузкой до 1960 кг. Самолет должен обеспечивать взлет и посадку на грунтовых и бетонных аэродромах с длинной ВПП до 1000 м, обладать высокими экономическими показателями в сочетании с высокой надежностью и безопасностью полетов. Для поддержания требуемого уровня надежности и безопасности полетов самолет должен обладать высокой эксплуатационной технологичностью.
Устанавливаем следующие летно-технические характеристики:
максимальная взлетная масса – 6600 кг;
максимальная коммерческая нагрузка – 1960 кг;
дальность полета при максимальной заправке топливом – 2000 км;
крейсерская скорость полета – 350 км/ч;
экипаж (чел.) – 2;
сбалансированная длина ВПП (м) – 1000;
высота крейсерского полета (м) – 4000;
скорость захода на посадку (км/ч) – 160;
максимальная посадочная масса (кг) – 6390;
масса пустого снаряженного самолета (кг) – 3730;
максимальный запас топлива (кг) – 1070;
тип двигателя – ТВД Garrett TPE331;
мощность (кВт) – 580.
Наиболее близкими аналогами разрабатываемого летательного аппарата являются самолеты Dornier Do 228, Рысачок, EV-55 Outback.

Оглавление
1 Составление таблицы и исходных данных. Сбор и обработка статистики 2
2 Составление уравнения баланса масс самолета 9
2.1 Уравновешивание самолета в вертикальной плоскости 10
3 Выбор компоновочной схемы ЛА 14
4 Разработка конструкции узла 14
5 Расчет на прочность хвостового оперения 17
5.1 Определение исходных данных 17
5.2 Расчетная схема горизонтального оперения и его нагрузки 18
5.3 Построение эпюр поперечной силы и изгибающего момента 23
5.4 Построение эпюры крутящего момента 27
6 Разработка конструкции горизонтального оперения 31
6.1 Определение параметров конструктивных элементов горизонтального оперения 31
6.2 Определение размеров элементов верхней(растянутой) панели 32
6.3 Определение размеров элементов нижней (сжатой) панели 36
6.4 Определение толщины стенки и шага стоек переднего лонжерона 38
6.5 Расчет заклепочного шва, соединяющего стенку и пояс переднего лонжерона 40
условие выполняется. 41
7 Расчет на прочность вертикального оперения (киля) 41
7.1 Определение исходных данных 41
7.2 Расчетная схема вертикального оперения и его нагрузки 41
7.3 Построение эпюр поперечной силы и изгибающего момента 46
7.4 Построение эпюры крутящего момента 50
8 Разработка конструкции вертикального оперения 54
8.1 Определение параметров конструктивных элементов вертикального оперения 54
8.2 Определение размеров элементов верхней (сжатой) панели 55
8.3 Определение размеров элементов нижней(растянутой) панели 58
8.4 Определение толщины стенки и шага стоек переднего лонжерона 60
8.5 Расчет заклепочного шва, соединяющего стенку и пояс переднего лонжерона 62
9 Заключение 64
10 Список используемой литературы 65