Материал: Первая часть Мулдагалиев

7. Проверка правильности построения эпюр

В крайнем сечении корпуса (т.е. при , где L – длина летательного аппарата) должны выполняться равенства:

,

где =9010 кг- масса сухой конструкции;

- масса топлива в рассматриваемый момент времени;

m=72323,9 кг - масса ЛА в рассматриваемый момент времени;

Тогда получаем:

Н.

Суммируя эпюры и , получим значение:

Н.

Н.

.

По эпюре значение Н.

Н.

По эпюре ,

;

Погрешность построения эпюр и , как видно из эпюр, равны нулю, следовательно:

1.5 Расчет нормальной перегрузки и величины углового ускорения

Нормальная перегрузка вычисляется по формуле:

,

где P=1760 кН – сила тяги двигателя летательного аппарата;

– нормальная аэродинамическая сила;

– угол поворота двигателя;

m=72323,9 кг – масса летательного аппарата на расчётный момент времени;

м/с² – ускорение свободного падения.

Полная нормальная аэродинамическая сила рассчитывается по формуле

,

где – суммарное значение всех полных нормальных аэродинамических сил на конических участках;

– суммарное значение всех полных нормальных аэродинамических сил на цилиндрических участках.

где – удлинение цилиндра;

- площади основания конуса.

На рисунке 11 изображена схема ЛА с обозначением необходимых для определения нормальной аэродинамической силы участков и расположение оснований, необходимых для расчета и приведенных для наглядности.

Рисунок 11 – Схема ЛА с обозначением расположения участков и оснований конусов

Н,

где - площади основания конуса.

Н,

где - площади основания конуса.

Н,

где - площади основания конуса.

Н,

где – удлинение цилиндрического участка 1-4,

– площадь основания цилиндрического участка 1-4,

Н,

где – удлинение цилиндрического участка 7-9,

– площадь основания цилиндрического участка 7-9,

Полная нормальная аэродинамическая сила:

Нормальная перегрузка в этом случае:

Угловое ускорение можно найти из уравнения вращательного движения летательного аппарата вокруг оси z

,

где – момент всех внешних сил;

кгм² – массовый момент инерции летательного аппарата относительно оси z.

Момент всех внешних сил определяется по формуле:

,

где м – расстояние от носка до центра масс летательного аппарата для расчётного момента времени;

= 29,2 м – координата точки приложения тяги двигательной установки;

– координата точки приложения равнодействующей нормальной аэродинамической силы.

Координата точки приложения равнодействующей нормальной аэродинамической силы определяется по формуле:

где – координата центра давления i-го конического участка от носка аппарата;

где – координата центра давления i-го цилиндрического участка от носка аппарата.

м;

м;

м;

м;

м

где м – длина участка 0-1,

= 5,8 м – длина участка 1-4,

= 6,4 м – длина участка 4-7,

= 7,4 м – длина участка 7-9,

= 4,0 м – длина участка 9-10,

м, м, м – радиусы оснований конусов.

Получаем координату приложения :

_{Момент внешних сил}

Угловое ускорение:

5. Построение эпюр m и q по длине летательного аппарата

Значения эпюр M и Q по длине летательного аппарата находим с помощью программы QM.exe. Распечатка результатов работы программы приведена ниже. Эпюры представлены на рисунке 12.

Рисунок 12 — Эпюра перерезывающей силы Q и изгибающего момента M

Muldagaliev 1407

KУPCOBOЙ ПPOEKT ПO PACЧETУ

Л.A. HA ПPOЧHOCTЬ

PACЧET HAГPУЗOK

ЗHAЧEHИE CEKУHДЫ ПOЛETA 46.00000

CKOPOCTЬ ПOЛETA, M/C 440.0000

CKOPOCTЬ BETPA, M/C 44.00000

УГOЛ OTKЛOHEHИЯ TЯГИ, ГPAД 4.500000

ПЛOTHOCTЬ BOЗДУXA, KГ/M**3 .5717000

ЧИCЛO MAXA 1.410000

ЗHAЧEHИE ПEPEPEЗЫB. CИЛЫ, KH 1.000000

ИЗГИБAЮЩИЙ MOMEHT, KH*M 1.000000

KOHTPOЛЬHOE CEЧEHИE 1

HOMEP BAPИAHTA 4

MACCA ЛETATEЛЬHOГO AППAPATA, KГ 72323.840

KOOPДИHATA ЦEHTPA MACC, M 19.117

MACCOBЫЙ MOMEHT ИHEPЦИИ, KГ*M**2 3.8161E+06

ПOПEPEЧHAЯ AЭPOДИHAMИЧECKAЯ CИЛA, KH 228.77

KOOPДИHATA ЦEHTPA ДABЛEHИЯ, M 18.955

ПOПEPEЧHAЯ ПEPEГPУЗKA .5173

УГЛOBOE УCKOPEHИE, 1 / C**2 -.3556

**********************************************************************************************

* * * * *

* * * ПEPEPEЗЫBAЮЩAЯ CИЛA Q, KH * ИЗГИБAЮЩИЙ MOMEHT M, KH*M *

* HOMEPA * ДЛИHA * * *

* CEЧ. * УЧ.,M * CЛEBA * B CEPEДИHE* CПPABA * CЛEBA * B CEPEДИHE* CПPABA *

* * * * * * * * *

**********************************************************************************************

* * * * * * * * *

* 0, 1 * 2.200E+00 * 0.000E+00 * 7.363E+00 * 2.943E+01 * 0.000E+00 *-2.702E+00 *-2.159E+01 *

* 1, 2 * 1.000E+00 * 3.245E+01 * 3.295E+01 * 3.345E+01 *-2.370E+01 *-4.005E+01 *-5.665E+01 *

* 2, 3 * 7.501E-01 * 3.454E+01 * 3.492E+01 * 3.529E+01 *-5.672E+01 *-6.975E+01 *-8.291E+01 *

* 3, 4 * 1.050E+00 * 3.529E+01 * 3.612E+01 * 3.669E+01 *-8.291E+01 *-1.017E+02 *-1.208E+02 *

* 4, 5 * 3.000E+00 * 3.625E+01 * 3.770E+01 * 3.913E+01 *-1.213E+02 *-1.768E+02 *-2.344E+02 *

* 5, 6 * 1.700E+00 * 3.913E+01 * 4.356E+01 * 4.827E+01 *-2.344E+02 *-2.696E+02 *-3.086E+02 *

* 6, 7 * 0.000E+00 * 4.785E+01 * 4.785E+01 * 4.785E+01 *-3.083E+02 *-3.083E+02 *-3.083E+02 *

* 7, 8 * 2.700E+00 * 4.785E+01 * 5.588E+01 * 6.462E+01 *-3.083E+02 *-3.782E+02 *-4.595E+02 *

* 8, 9 * 2.922E+00 * 6.462E+01 * 7.486E+01 * 8.595E+01 *-4.595E+02 *-5.613E+02 *-6.787E+02 *

* 9,10 * 4.278E+00 * 8.595E+01 * 5.102E+01 *-5.948E+00 *-6.787E+02 *-8.291E+02 *-8.812E+02 *

* 10,11 * 3.200E+00 *-5.089E+01 *-4.953E+01 *-4.835E+01 *-9.063E+02 *-8.260E+02 *-7.477E+02 *

* 11,12 * 1.704E+00 *-4.963E+01 *-4.865E+01 *-4.772E+01 *-7.477E+02 *-7.058E+02 *-6.648E+02 *

* 12,13 * 2.496E+00 *-4.772E+01 *-9.984E+01 *-1.553E+02 *-6.648E+02 *-5.731E+02 *-4.142E+02 *

* 13,14 * 4.000E+00 *-8.524E+01 *-4.554E+01 * 5.332E-05 *-1.783E+02 *-4.658E+01 *-6.495E-02 *

* * * * * * * * *