Тема: «Конструкция самолётов»

Ендогур
А.И.
Тема:
«Конструкция самолётов»
Курс лекций для выпускников ВУЗов и специалистов неавиационного
профиля ЗАО «Инженерный Центр ИКАР»
Часть 6
Ендогур Аскольд Иванович,
Профессор,
Доктор технических наук,
Действительный член Академии проблем качества
Курс «Проектирование авиационных конструкций», Часть 6
Слайд 1
2009 год.
ОСОБЕННОСТИ ТЕПЛО-ЗВУКОИЗОЛЯЦИИ
ПАНЕЛЕЙ САЛОНА
Ендогур
А.И.
Типовая конструкция исходной стрингерной силовой панели
фюзеляжа требует тепло- и звукоизоляции .
Типовая конструкция исходной
стрингерной силовой панели.
Курс «Проектирование авиационных конструкций», Часть 6
Слайд 2
2009 год.
ТИПОВАЯ КОНСТРУКЦИЯ ТЕПЛОЗВУКОИЗОЛЯЦИИ
Курс «Проектирование авиационных конструкций», Часть 6
Слайд 3
Ендогур
А.И.
2009 год.
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ЗВУКО-ИЗОЛИРУЮЩИХ ПАНЕЛЕЙ
Материал
Примечание
1
Алюминиевые и алюминиевые
сплавы типа Д19, 1201, 1163,
В95
Свариваемые
РЭС, АрДЭС
2
Титановые сплавы типа ОТ-4,
ВТ6,
ВТ20, ВТ22
Все виды сварки
3
Стали и жаропрочные сплавы
типа
30ХГСА, ВНС2-У, 1Х18Н10Т,
Никелевые сплавы
Свариваемые всеми
видами сварки
5
Трехслойные панели из КМ с
заполнителями типа сотового,
пирамидального и др
Клееные
4
Звукоизолирующие материалы
типа
АТМ-1-70, а также на основе
кварцевого волокна
В
качестве
звукоизолирующих
покрытий
Ендогур
А.И.
ТЭС,
тепло-
Курс «Проектирование авиационных конструкций», Часть 6
Слайд 4
2009 год.
КОНСТРУКЦИИ ПАНЕЛЕЙ С
ЗАПОЛНИТЕЛЯМИ
Ендогур
А.И.
Пример панели с сотовым заполнителем
Пример заполнителя стержневого
типа
После совместных работ с МАИ по гранту МНТЦ фирма AIRBUS назвала
заполнитель такого типа «РУССКИМ ЗАПОЛНИТЕЛЕМ».
Курс «Проектирование авиационных конструкций», Часть 6
Слайд 5
2009 год.
КРИВОЛИНЕЙНЫЕ МНОГОСЛОЙНЫЕ ПАНЕЛИ С
ЗАПОЛНИТЕЛЯМИ
Ендогур
А.И.
Силовые панелей со стержневым заполнителем имеют возможности
изготовления криволинейных конструкций.
Курс «Проектирование авиационных конструкций», Часть 6
Слайд 6
2009 год.
СВОЙСТВА ТРЕХСЛОЙНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Ендогур
А.И.
Целью применения многослойных конструкций являются
повышение тепло- и звукоизолирующих свойства при большей
жесткости и одинаковой или меньшей суммарной массе
конструкции.
Общий эффект снижения уровня шума в салоне может
достигать 10-15 дБ.
Конструкция трехслойной тепло-звукоизолирующей панели
позволяет пропустить внутри панели охлаждающий или
обогревающий поток воздуха, или при толщине панели свыше 3040мм вставить внутрь панели шпангоуты.
Масса звукоизолирующего пакета может колебаться в
пределах 1.5-5 кг/м2 поверхности панелей в зависимости от
толщины пакета звукоизоляции.
Курс «Проектирование авиационных конструкций», Часть 6
Слайд 7
2009 год.
ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
ПАНЕЛЕЙ С ЗАПОЛНИТЕЛЯМИ
Ендогур
А.И.
Определяющие особенности изготовления и применения
тонкостенных многослойных конструкций:
- как изготовить объемный заполнитель;
- как гарантированно присоединить заполнитель к силовой
обшивке при малой толщине панелей;
- как присоединить тонкостенные обшивки и заполнитель
панели к смежной силовой конструкции и передать высокий
уровень воспринимаемых панелью нагрузок;
- как проконтролировать отсутствие дефектов внутри
панели.
Сложности
технологии
изготовления
можно
считать
недостатками применения новых, перспективных конструкций.
Курс «Проектирование авиационных конструкций», Часть 6
Слайд 8
2009 год.
ПРЕИМУЩЕСТВА ПРИМЕНЕНИЯ ПРЕДЛАГАЕМОЙ ТЕПЛО-ЗВУКОИЗОЛИРУЮЩЕЙ
КОНСТРУКЦИИ ПАНЕЛЕЙ САЛОНА ФЮЗЕЛЯЖА
Ендогур
А.И.
уменьшает массу силовой конструкции;
- упрощает крепление пакета многослойной теплозвукоизоляции к силовой конструкции;
позволяет ввести полезный воздушный зазор между
силовой конструкцией и пакетом теплоизоляции;
улучшает суммарные характеристики теплозвукоизоляции за счет собственных характеристик
трехслойной силовой панели;
- не имеет выступающих в салон частей металлических
шпангоутов
и
необходимости
их
дополнительного
изолирования от пространства салона ;
уменьшает конструктивные сложности при
перестыковке стрингеров в зонах вырезов шпангоутов;
дает возможность проводить настройку силовой панели
на глушение превалирующих частот.
-
Курс «Проектирование авиационных конструкций», Часть 6
Слайд 9
2009 год.
ГЛАВНЫЕ НЕДОСТАТКИ НОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Ендогур
А.И.
1. Практическая неизвестность результата внедрения
и использованию новых, нетрадиционных конструкций
и технологий, требующих затрат на ОКР, создания
новых
материалов,
автоматизированного
оборудования (может быть информация – это только
реклама?)
2. Боязнь руководителей, внедряющих новые
конструкции, ОТВЕТСТВЕННОСТИ за их разработку и
применение в случае отрицательного результата
(зачем потрачены выделенные средства?).
Курс «Проектирование авиационных конструкций», Часть 6
Слайд 10
2009 год.
МНОГОСЛОЙНЫЕ ТЕПЛОЗАЩИТНЫЕ КОНСТРУКЦИИ
Ендогур
А.И.
К многослойным конструкциям панелей можно отнести и теплозащитные
конструкции, состоящие из теплозащитных или теплоизолирующих
слоев и силовой панели.
Теплозащитная многослойная конструкция:
1 – теплозащитная плитка из кварцевых волокон; 2– кварцевое волокно;
2– боросиликатное покрытие; 3– водонепроницаемое покрытие; 4 – подкладка
из амортизирующего фетра; 5 – уплотнительные полоски из термостойкого фетра;
6– клей; 7 – стрингерная силовая панель
Курс «Проектирование авиационных конструкций», Часть 6
Слайд 11
2009 год.
ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКЦИИИ ПАНЕЛЕЙ ФЮЗЕЛЯЖА
Ендогур
А.И.
Цель оптимизации – сравнение конструкций
стрингерных панелей с трехслойными конструкциями с
заполнителем по критерию «масса конструкции и
выбор наиболее рациональной конструкции.
Расчетная
методика
быстрого
поиска
оптимальных параметров и анализ конструктивновесового совершенства конструкций на начальном
этапе проектирования – программа “ПЛАНЕР” (автор –
д.т.н. Панкевич А.А.).
Курс «Проектирование авиационных конструкций», Часть 6
Слайд 12
2009 год.
БЛОК СХЕМА АЛГОРИТМА
Ендогур
А.И.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:
- геометрия обводов
- внешние нагрузки
- характеристики материалов
- конструктивные, технологические
ограничения на параметры силовых
элементов
- распределение материала по заданным
силовым элементам
Начальное распределение материала
НДС
Оптимизация силовых элементов
Есть ли
сходимость по массе
нет
конструкции ?
да
Рациональное распределение материала, параметры сечений силовых
элементов, деформационные характеристики и масса конструкции.
Курс «Проектирование авиационных конструкций», Часть 6
Слайд 13
2009 год.
КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНАЯ МОДЕЛЬ ПАНЕЛИ С ОБЪЕМНО
СТЕРЖНЕВЫМ ЗАПОЛНИТЕЛЕМ
Курс «Проектирование авиационных конструкций», Часть 6
Слайд 14
Ендогур
А.И.
2009 год.
СРАВНЕНИЕ МАСС ОПТИМИЗИРОВАННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
ПАНЕЛЕЙ
Ендогур
А.И.
Удельная масса алюминиевых панелей со стержневым
заполнителем в зависимости от высоты заполнителя, кг/кв.м
8
7
6
5
4
3
2
1
0
30
35
40
45
50
55
60
65
70
Высота заполнителя, мм
Масса панели со стержневым заполнителем
Масса стержневого заполнителя
Масса двух обшивок
Масса исходной стрингерной панели с учетом шпангоута
Курс «Проектирование авиационных конструкций», Часть 6
Слайд 15
2009 год.
Ендогур
А.И.
The content of that document is the property of ECAR.
It is confidentially provided and the industrial secret
related to its content must be protected. In any case, it
cannot be used to other purpose that the one it is
provided to and all information of its content cannot be
disseminated to non authorised people. It cannot be
partially or globally reused without the written approval
of ECAR.
Курс «Проектирование авиационных конструкций», Часть 6
Слайд 16
2009 год.