Проектирование и расчет мотоустановки среднемагистрального пассажирского самолета

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1. ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ МОТОГОНДОЛЫ

2. СИЛОВОЙ РАСЧЕТ ВОЗДУХОЗАБОРНИКА

2.1 Исходные данные для силового расчета

2.2 Распределение расчетных аэродинамических нагрузок по длине воздухозаборника

2.3 Распределение нагрузок по длине и по сечениям воздухозаборника

2.4 Распределение аэродинамических нагрузок по внутренней поверхности воздухозаборника

2.5 Определение равнодействующей по сечениям воздухозаборника от внешних и внутренних аэродинамических нагрузок

2.6 Нагрузки на болты крепления воздухозаборника к проставке . .

2.7 Проверка прочности воздухозаборника самолета

2.8 Автоматизация расчета аэродинамических нагрузок воздухозаборника

3. Технологический процесс изготовления воздухозаборника канала сотовой звукопоглощающей конструкции

3.1 Технологичность конструкции воздухозаборника

3.2 Применяемые материалы и оборудование

3.3 Технологический процесс сборки обшивок и элементов каркаса

3.4 Использование в конструкции воздухозаборника композиционных материалов

3.4.1 Методы получения ПКМ

4. ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

5. ЭКОНОМИКА И ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЕ



ВВЕДЕНИЕ

На летательном аппарате с воздушно-реактивными двигателями применяются различные входные устройства.

Они служат для торможения потока воздуха перед поступлением его в двигатель, а основными требованиями, предъявляемыми к входным устройствам, являются:

- обеспечение высоких значений коэффициента сохранения полного давления;

- создание равномерного потока на входе в двигатель или желаемой (допустимой) неравномерности;

- минимальное аэродинамическое сопротивление;

- обеспечение устойчивой и эффективной работы во всем требуемом диапазоне режимов полета и режимов работы двигателя.

Выбор входного устройства во многом зависит от расчетного числа М полета летательного аппарата, потребного диапазона отклонения чисел М от расчетного, места расположения силовой установки на летательном аппарате, типа применяемых двигателей и ряда других факторов.

На самолете Ту-334 двигатели размещены на хвостовой части фюзеляжа (рис. 1), что позволяет:

а) обеспечить аэродинамически "чистое" крыло с максимально возможным использованием его размаха для размещения средств механизации (закрылков, предкрылков и т.п.) с целью получения высокого аэродинамического качества крыла и высоких значений С_y при взлете и при посадке;

б) создать необходимые условия для работы воздухозаборников, если достаточно далеко отодвинуть их от фюзеляжа, чтобы обеспечить слив пограничного слоя. Изменение угла подхода воздушного потока к воздухозаборнику двигателя, расположенного на хвостовой части фюзеляжа, примерно вдвое меньше изменения углов атаки крыла (или изменения угла тангажа самолета), в то время как у заборников, поставленных под крылом или у передней кромки крыла, это изменение угла подхода воздушного потока больше, чем изменение угла атаки крыла;

в) улучшить характеристики продольной путевой и поперечной устойчивости за счет:

- работы гондол двигателей и их пилонов как дополнительного горизонтального оперения;

- малого разворачивающего момента двигателей при остановке одного из них;

г) улучшить комфорт и повысить безопасность пассажиров за счет уменьшения шума в кабине (низкочастотного от выхлопной реактивной струи и высокочастотного от воздухозаборников и воздушных каналов) и за счет размещения двигателей позади герметической кабины;

е) повысить пожарную безопасность, вследствие того что:

- двигатели удалены от пассажирской кабины и от топливных баков;

ж) повысить эксплуатационные характеристики силовой установки и всего самолета в целом за счет:

- обеспечения возможности замены целиком всей гондолы вместе с двигателем;

- создания достаточно хороших условий для подхода к двигателям;

з) предохранить двигатели от попадания в них воды и посторонних предметов при работе двигателей на земле благодаря достаточно высокому расположению заборников от земли и от попадания камней из под шасси за счет прикрытия заборников крылом и закрылками;

и) обеспечить возможность установки двигателей с большей тягой (при сохранении или при небольшом увеличении их веса) вследствие малого плеча тяги относительно центра тяжести самолета;

к) улучшить работу устройств для реверсирования тяги двигателей по сравнению с двигателями, размещенными в корне крыла.

В зависимости от расчетной скорости полета входные устройства можно разделить на два типа:

1) дозвуковые - для дозвуковых летательных аппаратов;

2) сверхзвуковые - для сверхзвуковых летательных аппаратов.

К дозвуковому диффузору ТРД относится не только сам внутренний канал, по которому воздух поступает к двигателю, но и примыкающая к нему входная часть - заборник воздуха. Заборник должен иметь плавное очертание входных кромок, что необходимо для предотвращения срыва потока на входе.

Внутренний канал у таких диффузоров является расширяющимся. При движении дозвукового потока воздуха по расширяющемуся каналу происходит уменьшение его скорости и увеличения давления. Интенсивность процесса торможения определяется степенью изменения площади канала. Чем больше увеличивается площадь канала, тем интенсивнее должен быть процесс торможения.

Одной из актуальных задач создания современных самолетов является снижение шума двигателя. В том время, как самолеты с большой дальностью полета являются наиболее шумными из-за большой мощности установленных на них двигателей, самолеты со средней и малой дальностью полета более многочисленны и любое мероприятие по снижению шума этих самолетов также имеет большое значение.

Существует три основных способа достижения этой цели: применение малошумных двигателей, более совершенные приемы эксплуатации самолетов и двигателей и рациональная установка двигателей на самолете.

В авиационных двигателях шум порождается вентилятором ДТРД (компрессором ТРД), реактивной струей и внутренними источниками (прежде всего турбиной). Основным источником шума ДТРД с малой и особенно с большой степенью двухконтурности является вентилятор, причем общий уровень шума ДТРД ниже, чем ТРД.

Наибольшее влияние на уровень шума оказывает скорость истечение газа, поэтому действенным способом снижения шума является переход в пассажирской авиации от ТРД к двухконтурным двигателям, шум реактивной струи которых меньше из-за существенно меньшей ее скорости. Однако главным источником шума у ДТРД стал вентилятор. В настоящее время разработаны следующие основные способы снижения шума одноступенчатого вентилятора: отказ от ВНА вентилятора, пониженная окружная скорость рабочего колеса, оптимальное соотношение чисел лопаток выходного направляющего аппарата и рабочего колеса, увеличенное расстояние между этими рядами лопаток. Следует отметить, что, хотя применение турбовентиляторов с высокой частотой вращения позволяет снизить массу двигателя, требование по уровню шума заставляет ограничивать частоту вращения значениями, соответствующими окружным скоростям вентиляторов 400-450 м/с. Кроме того, рассматриваются другие предложения по снижению шума вентилятора одним из которых является способ снижения шума в процессе распространения его из воздухозаборника и выходного устройства. Этот способ включает облицовку стенок проточной части звукопоглощающими конструкциями (ЗПК). Пример применения таких конструкции в мотогондоле двигателя RB.211 для самолета L-1011 показан на рис. 2. Применение ЗПК важно и тем, что при этом в конструкцию двигателя никаких изменений не вносится.

Акустически обработанная мотогондола двигателя пассажирского самолета



а - мотогондола с ЗПК; б - многослойная звукопоглощающая конструкция; 1 - перфорированная обечайка; 2 - сотовый заполнитель; 3 - опорная поверхность.

рис.2



1. ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ МОТОГОНДОЛЫ

На самолете установлены мотогондолы с использованием в конструкции композиционных материалов (звукопоглощающие панели воздухозаборника).

Мотогондола (рис. 3) состоит из:

- передней части воздухозаборника;

- задней части (створки мотогондолы);

- панелей крепления створок мотогондолы.

Передняя часть мотогондолы состоит из носка, канала и обечайки. Носок крепится по внутреннему контуру к каналу воздухозаборника, а по внешнему - к обечайке.

Канал - трехслойная оболочка. Внутренняя обшивка (перфорированная) выполнена из алюминиевого сплава Д19чАТВ толщиной 1,8 мм, нагруженная обшивка - из сплава Д19чАТ = 1,2 мм.

Заполнитель: ТССП-Ф-10П, сотовый, с шестигранной ячейкой а = 10 мм.

Толщина панели - 20 мм.

Внешняя поверхность воздухозаборника - обечайка представляет собой клепанную оболочку с обшивкой из материала Д16-АТВ (травленая) с толщиной обшивки 1,8 мм, под двумя подкрепляющими до толщины равной 1,2 мм между ними.

Обшивка в обечайке в передней плоскости крепится к стеночному шпангоуту передней губы воздухозаборника, а по задней - к торцевому стеночному шпангоуту в районе фланца двигателя.

Воздухозаборник закреплен на переднем фланце двигателя двенадцатью быстросъемными соединителями (накидными болтами М10), воспринимающими осевые усилия, а также моменты вертикальных и горизонтальных осей.

Силовое воздействие в плоскости, определяемой указанными осями, воспринимается цилиндрическим пояском на фланце двигателя, по которому осуществляется и центровка воздухозаборника.

В конструкцию воздухозаборника встроена противообледенительная система (ПОС) с отбором горячего воздуха от третьей ступени компрессора высокого давления двигателя.

Внешняя обшивка и панели объединены первым и четвертым силовыми шпангоутами. Четвертый шпангоут воздухозаборника выполняет функции поперечной противопожарной перегородки.

Носок воздухозаборника отштамованный из нержавеющей стали состоит из четырех частей, сваренных между собой встык.

Носок воздухозаборника состоит из обшивки, поперечной диафрагмы, на которой крепится коллектор с частью трубы ПОС и шпангоута № 1. Шпангоут № 1 сборной конструкции имеет кольцевую форму и состоит из стенки, усиленной поясами и диафрагмами.

Коллектор входит в конструкцию противообледенительной системы воздухозаборника (ПОС). Звукопоглощающая канальная панель (ЗПК) конструктивно выполнена в виде двух дюралюминиевых обшивок, между которыми вклеен сотовый заполнитель. Со стороны проточной части обшивка перфорирована. ПО торцам панели приклеены профили для стыковки с носком по шпангоуту № 1 и со шпангоутом № 4 воздухозаборника.

2. СИЛОВОЙ РАСЧЕТ ВОЗДУХОЗАБОРНИКА

В конструкциях современных самолетов можно наблюдать большое разнообразие типов, форм и расположений воздухозаборников. Это связано с тем, что они должны обеспечивать наиболее эффективное использование кинетической энергии набегающего потока и вместе с тем иметь минимальное лобовое сопротивление. Форма внутреннего канала должна обеспечивать возможно малые потери энергии на трение, но одновременно отвечать условиям лучшей компоновки самолета.

В случае отсутствия аэродинамических продувок по воздухозаборникам нагрузки на них можно приближенно определить, исходя из двух режимов полета самолета. Получаемые нагрузки будут несколько завышены по сравнению с действительными и пойдут в запас прочности.

Поскольку профили гондол и капотов подобны профилю крыла и обтекаются воздушным потоком на режимах, соответствующих большим углам атаки крыла, на них возникают значительные аэродинамические нагрузки.

В эксплуатации встречаются различные случаи нагружения гондол. Наибольший интерес представляют два случая, учитывающие полета при максимальных скоростях и маневрах самолета.

2.1 Исходные данные для силового расчета

Аэродинамические нагрузки на мотогондолу приведены в табл. 1,

(x_y и x_z даны в долях длины мотогондолы. В носке мотогондолы х = 0).

Таблица 1

Характеристика расчетных случаев А' и Д' для установок под двигатели

Расчетные	Значения характеристик
случаи	nyэ	?, град	?, град	?звнутр, град	q, кг/м3	yэмг , кг	xy	zэмг, кг	xz
А'	2,5	10	0	0	2000	1600/ 1100	0,16? 0,83	?190	0,16? 0,55
Д'	-1,0	-4	0	0	2000	-2210/ -1810	0,16? 90,55	?160	0,16? 0,55

Нагрузки распределяются по внешней поверхности следующим образом:

- избыточное давление по поверхности определяется по формуле (1.1)

?P^э = pq , (1.1)

где ?P^э - избыточное давление на поверхности;

q - скоростной напор;

p - рассчитывается по формуле:

p = p₁+ p_y + p_z . (1.2)

Величина p₁ определяется по графику на рис. 4

Величина p_y для случая Д' дается на прилагаемом графике (рис. 5). Для других режимов величина p_y пересчитывается пропорционально Y_мг.

Значение p_z определяется по формуле:

p_z = p_z? + p_z? . (1.3)

Распределение p_z? по контуру и длине воздухозаборника дается на графике (рис. 6). При этом p_z? определяется по выражению:

p_z? = (z(?)_мг/q)K_z? . (1.4)

В случаях А' и Д' z(?)_мг = z_мг, в других расчетных случаях следует принимать z(?)_мг = ?180 кг. K_z? определяется по графику на рис. 6.

Распределение p_z? по контуру принимается таким же как и для p_z?. При этом:

p_z? = ((z_мг - 180)/q)K_z? . (1.5)

где z_мг - берется из таблиц;

K_z? - определяется по графику на рис. 7.

2.2 Распределение расчетных аэродинамических нагрузок по длине воздухозаборника

Нагрузки на внутреннюю поверхность воздухозаборника представлены в таблицах 2 и 3.

Таблица 2

Расчетные значения нагрузок в случае А'

х	0°	60°	120°	180°	240°	300°
0	-1105	-545 -804	564 305	+1105	545 804	-564 -305
0,05	-940	-464 -679	476 261	+940	464 679	-476 -261
0,1	-774	-383 -553	391 221	+774	383 553	-391 -221
0,153	-597	-296 -431	302 167	+597	296 431	-302 -167

Таблица 3

Расчетные значения нагрузок в случае Д'

х	0°	60°	120°	180°	240°	300°
0	+442	207 -12	-235 -454	-442	-207 12	235 454
0,05	+376	177 -3	-199 -379	-376	-177 3	199 379
0,1	+310	146 2	-164 -308	-310	-146 -2	164 308
0,153	+239	113 -1	-127 -241	-239	-113 1	127 241

2.3 Распределение нагрузок по длине и по сечениям воздухозаборника

2.3.1 Несимметричное распределение нагрузки

Характер несимметричного распределения максимальных нагрузок по длине воздухозаборника в случае А' показан на рис. 8, а по сечению воздухозаборника на рис. 9

Изменение максимальных нагрузок по сечению воздухозаборника

Рис. 9

Расчетные нагрузки в случае А' и Д' определяются по формуле:

p = f·q?·(z/q)· K_z? (1.6)

Нагрузки по длине мотогондолы определим, подставляя значения для случая А':

p = 2·2000?·(±190/2000)· K_z? = ±380K_z? .

В случае Д':



p = 2·2000?·(±160/2000)·K_z? = ±320K_z? .

Нагрузки по контуру мотогондолы определим, подставляя значения для случая А':

p = ((±190 - 180)/2000)·2·2000·K_z? = (20;-740)K_z? .

В случае Д':

p = ((±160 - 180)/2000)·2·2000·K_z? = (-40;-680)K_z? .

Суммарные нагрузки:

В случае А':

p = ±380 K_z? K_z?·(+20;-740) .

В случае Д':

p = ±320 K_z? K_z?·(-40;-680) .

2.3.2 Равномерное распределение нагрузки

Характер распределения нагрузки p₁ по сечениям воздухозаборника приведен на рис. 10

Характер распределения нагрузки p₁ по сечениям воздухозаборника



Рис. 10

Таблица 4

	Угол	Для всех углов
		Расчетный случай
		А'	Д'
		скоростной напор - q, кг/м2
х	Д'	2000	2000	680	2000
0	1,66	-6640	-6140
0,05	1,02	-4080	-4080
0,1	0,86	-3440	-3440
0,153	0,76	-3040	-3040

2.3.3 Распределение p_y по воздухозаборнику

Характер распределения нагрузки p_y приведен на рис. 11.

Величина нагрузки p_y по воздухозаборнику:

p_y = (1600/2210)·2·2000 = 2895,93p_y^* .

Распределение p_y по воздухозаборнику



Рис. 11

Значения p_y^* приведены в табл. 5.

Таблица 5

Значение нагрузки p_y^*

Сечение		?
х	py*	0
0	0,435	-1259	-630	630	1260	630	-630
0,05	0,370	-1072	-536	536	1072	536	-536
0,1	0,305	-883 -883	-442 -883	442 883	883 883	442	-442
0,153	0,235	-681	-681	681	681	341	-341
0,1716	0,210	-608	-608	608	608	304	-304

Коэффициент пересчета для случая Д':

Л = -1,3812 и p_y = -4000p_y^*

2.3.4 Распределение нагрузки по воздухозаборнику от силы p_z

p_z = ±380 K_z? ·(+20;-740) K_z?



Таблица 5

Распределение нагрузки по длине и по контуру от силы p_z

			?
х	Kz?	Kz?	0°	60°	120°	180°	240°	300°
0	0,55	0,395	0	-174 -72	-174 -72	0	174 72	174 72
0,05	0,51	0,325	0	-162 -40	-162 -40	0	162 40	162 40
0,1	-0,42	0,260	0	-134 -28	-134 -28	0	134 28	134 28
0,153	-0,27	0,205	0	-85 -42	-85 -42	0	85 42	85 42

Суммарные аэродинамические нагрузки на воздухозаборник приведены в табл. 6, 7, 8 и 9

Таблица 6

Суммарные аэродинамические нагрузки на воздухозаборник в случае А' и L = 3,8 м (Р^р, кг/м²)

	?, град
х	0°	60°	120°	180°	240°	300°
0	-7900	-7444 -7342	-6184 -6082	-5380	-5836 -5938	-7096 -7198
0,05	-5752	-4778 -4656	-3706 -3584	-3008	-3382 -3504	-4454 -4576
0,1	-4323	-4016 -4457 -3910 -4351	-3132 -2691 -3026 -2585	-2557	-2864 -2970	-3748 -3854
0,153	-3721	-3806 -3763	-2444 -2401	-2353	-2614 -2657	-3296 -3339
0,1716	-3528	-3581 -3591	-2315 -2375	-2312	-2563 -2553	-3171 -3161



Таблица 7

Суммарные аэродинамические нагрузки на воздухозаборник в случае Д' (р = ±3200, и K_z?·(-40;-680) K_z?

			?
х	Kz?	Kz?	0°	60°	120°	180°	240°	300°
0	-0,55	0,395	-6640* 0	-166 -80,2	-166 -80,2	0	166 80,2	166 80,2
0,05	-0,51	0,325	-4080* 0	-152,5 -50	-152,5 -50	0	153 50	153 50
0,1	-0,42	0,260	-3440* 0	-1254 -36,7	-1254 -36,7	0	125,4 36,7	125,4 36,7
0,153	-0,27	0,205	-2920* 0	-82 -46	-82 -46	0	82 46	82 46
0,1716	-0,17	0,185	-2560* 0	-54 -62	-54 -62		54 62	54 62

*) Указаны значения равномерного распределения р₁ по сечениям и по длине воздухозаборника

Таблица 8

Суммарные аэродинамические нагрузки на воздухозаборник в случае Д' (К = -1,3812, p_y = -4000·p_y* (кг/м²)

	?
х	0°	60°	120°	180°	240°	300°
0	1740	870	-870	-1740	-870	870
0,05	1486	740	-740	-1486	-740	740
0,1	1220	610 1220	-610 -1220	-1220	-610	610
0,153	941	941	-941	-941	-471	471
0,1716	840	840	-840	-840	-420	420

Таблица 9

Суммарные расчетные аэродинамические нагрузки на воздухозаборник в случае Д'

	?
х	0°	60°	120°	180°	240°	300°
0	-4900	-5936 -5850	-7676 -7590	-8380	-7344 -7430	-5604 -5690
0,05	-2600	-3493 -3390	-4973 -4870	-5560	-4667 -4770	-3187 -3290
0,1	-2220	-2955 -2345 -2867 -2257	-4175 -4785 -4087 -4697	-4660	-3925 -4013	-2705 -2793
0,153	-2100	-2181 -2145	-4063 -4027	-3980	-3429 -3465	-2487 -2523
0,1716	-2080	-2134 -2142	-3814 -3822	-3760	-3286 -3278	-2446 -2438

2.4 Распределение аэродинамических нагрузок на внутренней поверхности воздухозаборника

Нагрузки в канале от p_y в случае А':

q = 2000 кг/м², D_вх = 1,6 м, f = 2,0, ? = -10°;

S_вх = ?r² = 2,01 м², ?' = 0,1745;

Y = S_вх·q·? = 2,01·2·2000·0,1745 = 1403 кг .

Нагрузки в канале от p_y в случае Д':

q = 2000 кг/м², D_вх = 1,6 м, f = 2,0, ? = -4°;

S_вх = ?r² = 2,01 м², ?' = 0,0698;

Y = S_вх·q·? = -2,01·2·2000·0,0698 = -561 кг .

В случае А':

p_z = (20;-740)К_z? ;

p_y = (1403/2210)·2·2000·p_y* = 2539,3p_y* (кг/м²)

В случае Д':

p_z = (-40;-680)К_z? ;

p_y = (-561/2210)·2·2000·p_y* = -1015p_y* (кг/м²)

Таблица 10

Значения нагрузок в случае А' и Д' при ? = 0°

		Расчетный случай
		А'	Д'
х	Кz?	pz = (20;-740), кг/м2	pz = (-40;-680), кг/м2
0	0,395	8 -292	-16 -269
0,05	0,325	7 -241	-13 -221
0,1	0,260	5 -192	-10 -177
0,153	0,260	4 -152	-8 -140

Таблица 11

Значения нагрузок в случае А' и Д' при ? = 90°

		Расчетный случай
		А'	Д'
х	py*	py = 2539,2  кг/м2	py = -1015,  кг/м2
0	-0,435	1105	-442
0,05	-0,370	940	-376
0,1	-0,307	774	-310
0,153	-0,235	594	-239

Таблица 12

Нагрузки на внутреннюю поверхность воздухозаборника в случае А'

	?p = pycos? + pzsin?
	?
x	0°	60°	120°	180°	240°	300°
0	-1105	-552	557	1105	557	-552
		7 -252	7 -252	0	-7 252	-7 252
?	-1105	-545 -804	564 305	1105	545 804	-564 -305
0,05	-940	-470	470	940	470	-470
		6 -209	6 -209	0	-6 209	-6 209
?	-940	-464 -679	476 261	940	464 678	-476 -261
0,1	-774	-387	387	774	387	-387
		6 -166	4 -166	0	-4 166	-4 166
?	-774	-383 -553	391 221	774	383 553	-391 -221
0,153	-597	-299	299	597	299	-299
		3 -132	3 -132	0	-3 132	-3 122
?	-597	-296 -431	302 167	597	296 431	-302 -167

Таблица 13

Нагрузки на внутреннюю поверхность воздухозаборника в случае Д'

		?p = pycos? + pzsin?
		?
		0°	60°	120°	180°	240°	300°
х	pycos?	442	221	-221	-442	-221	221
0	pzsin?		-14 -233	-14 -233		14 233	14 233
	?	442	207 -12	-235 -454	-442	-207 -12	235 454
	pycos?	376	188	-188	-376	-188	188
0,05	pzsin?		-11 -191	-11 -191	0	11 191	11 191
	?	376	177 -3	-199 -379	-376	-177 3	199 379
	pycos?	310	155	-155	-310	-155	155
0,1	pzsin?		-9 -153	-9 -153		9 153	9 153
	?	310	146 2	-164 -308	-310	-146 -2	164 308
	pycos?	239	120	-120	-239	-120	120
0,153	pzsin?		-7 -121	-7 -121		7 121	7 121
	?	239	113 -1	-127 -241	-239	-113 1	127 241

2.5 Определение равнодействующих нагрузок по сечениям воздухозаборника от внешних и внутренних аэродинамических нагрузок

Суммарное распределение нагрузки в поперечном сечении воздухозаборника

Рис. 16

Расчет нагрузок от внешних аэродинамических сил (для нижних значений p_z производится по формулам:

, (1.7)

 . (1.8)

Принимаем значение ?r = 2,826 м;

Рассчитанные значения нагрузок по формулам (1.7) и (1.8) представлены в табл. 14, 15

Таблица 14

Суммарные значения нагрузок в случае А'

х	pycos?	pzsin?	qy	qz	q?, кг/м	?, град
0	-1260cos?	-83sin?	-3561	-235	-3569	3,8
0,05	-1072cos?	-47sin?	-3029	-133	-3032	2,5
0,1	-883cos?	-33sin?	-2495 -2838	-93	-2497 -2840	2,13 1,88
0,153	-681cos?	-49sin?	-1925 -2138	-138	-2143	3,7

x = 0,1; -1589,4 - 2495·0,5 = -2838 кг/м;

х = 0,153; -1226 - 1925·0,5 = -2139 кг/м.

Таблица 15

Суммарные значения нагрузок в случае Д'

х	pycos?	pzsin?	qy	qz	q?, кг/м	?, град
0	1740cos?	-93sin?	4917	-263	4924	3,06
0,05	1481cos?	-58sin?	4185	-164	4188	2,25
0,1	1220cos?	-42sin?	3448 3893	-119	3450 3895	1,98 1,75
0,153	941cos?	-53sin?	2659 3024	-150	3028	2,84

x = 0,1; 0,5·3448 + 2169 = 3893 кг/м;

х = 0,153; 0,5·2659 + 1694 = 3024 кг/м.

2.6 Нагрузки на болты крепления воздухозаборника к проставке

Воздухозаборник, соединенный болтами со средней частью гондолы двигателя, работает на изгиб по схеме консольной балки.



2.6.1 Определение нагрузок на болты крепления в случае А'

Для определения нагрузок на болты крепления воздухозаборника к проставке примем:

- число болтов n = 12;

- D_{окр. болтов} = 1440 мм;

Распределение суммарной погонной нагрузки в точках Д, С, В, А определяем как:

q_Д = 3835 + 3777 = 7607 кг/м;

q_С = 3157 + 3046 = 6203 кг/м;

q_В = 2526 + 2425 = 4951 кг/м;

q_А = 2000 + 1977 = 3977 кг/м.

Распределение суммарной погонной нагрузки по длине представлено на рис. 17

Распределение суммарной погонной нагрузки по длине воздухозаборника

Рис. 17

Величина суммарной приведенной нагрузки R в центре давления определяется как:

R = ((7607 + 6703)/2 + (6203 + 4956)/2)·0,19 + ((4956 + 3977)/2)·0,202 =
= 3274 (кг).

Для определения координаты центра давления определим суммарный изгибающий момент М_А:

М_А = 6203·0,19·0,487 + 4956·0,19·0,297 + 3977·0,202·0,101 + 1404·0,19·0,5·0,518 + 1247·0,19·0.5·0,329 + 979·0,202·0,5·0,135 = 1056 кг·м.

Координата центра давления х_ц.д.= 1056/3274 = 0,3225 м .

Расчетные нагрузки на болты определяем по формулам [6]:

Р_max = 4M/nD_окр.б. , (1.9)

Р_max = (4·0,3235·3274)/(12·1,44) = 245 кг .

Срезающая нагрузка буртика (зуба) проставки:

Р_ср^р = 3274 кг .

Вес воздухозаборника G_в-ка = 93 кг, х_ц.т. = 350 мм вперед от плоскости крепления к проставке.

Нагрузки на болты крепления воздухозаборника от инерционных нагрузок представлены на рис. 18.



Рис. 18

Задаемся коэффициентом перегрузки n = 1,5, тогда

Р_инрц = G_в-ка·n = 93·1,5 = 140 (кг) .

М = 0,35·140 = 49 (кг·м) .

Р_б = (4·43)/(12·1,44) = 11,34 (кг) .

Суммарный М_изг = = 1059,271 (кг·м) .

Максимальная растягивающая нагрузка на болт Р_болт = 245,2 кг.

Схема расположения крепежных болтов по контуру и суммарные действующие нагрузки приведены на рис. 19

Схема расположения крепежных болтов по контуру и суммарные действующие нагрузки



Рис. 19

2.6.2 Определение нагрузок на болты крепления в случае Д'

Расчетные нагрузки на воздухозаборник по сечениям и по длине, точки приложения равнодействующих, рассчитанные значения моментов и перерезывающих сил приведены на рис. 20.

Максимальное растягивающее усилие на болт:

Р_max^р = 4М/4d = (4·0,392·2400)/(12·1,440) = 218 кг.

Срезающая нагрузка воспринимается буртиком проставки - Р_ср^р = 2400 кг.

2.7 Проверка прочности воздухозаборника самолета

2.7.1 Исходные данные для расчета

Внутренняя обшивка: ? = 1,8 мм, материал: сплав Д19, перфорация - диаметром 2 мм.

Заполнитель: ТССП-Ф-10П (ТУ-596-258-87), удельный весь заполнителя - ? = 35±5 кг/м³; ?_сж = 15 кг/см². Параметры заполнителя и перфорированной обшивки приведены на рис. 21.

Параметры заполнителя и перфорированной обшивки

Рис. 21

Внешняя обшивка: ? = 1,2 мм, материал: сплав Д19.

Обечайка изготовлена из Д16Т, ? = 1,8 мм, травленная с ? = 1,8 мм до ? = 1,2 мм. Максимальный размер клетки 101 на 120 мм. Характерные размеры и сечения представлены на рис. 22

Типовое сечение обечайки

Рис. 22



2.7.2 Расчет сечения в районе проставки в расчетном случае А'

Размеры рассчитываемого сечения приведены на рис. 23

Находим момент инерции сечения:

I = ?(0,4D³?) = 0,4·142,5³·0,12 + 0,4·192³·0,12 + 0,4·138,5³·?_пр = 638037,84 см⁴ .

Приведенная толщина внутренней общивки:

?_{пр. внутр. обш.} = [((?·138,5)/12,0208)·0,2·0,18 - ?·138,5·0,18]/(?·138,5) .

Нормальные напряжения от изгиба воздухозаборника:

? = (М·d)/J·2 = (3948·192·38,2)/(638037,84·2) = 22,69 (кг/см²),

Избыток прочности

? = 2750/22,69 - 1 >> 1.

М = Р·l ; Р = 3948 кг; l = 38,2 см.

q = 22,69·0,12 = 2,72 кг/см

Проверяем ячейку травления на устойчивость от q = 2,72 кг/см. Схема нагружения ячейки приведена на рис. 24. Принимаем, что длинные края ячейки обшивки оперты

Схема нагружения ячейки обшивки



Рис. 24

Величина a/b = 101/120 = 0,841; К = 3,6.

?_кр = 2750 кг/см²,

? = 2750/355 - 1 = 6,746 ,

? >> 1

2.7.3 Проверка прочности внутреннего канала на осевое сжатие

Проверку прочности внутреннего канала на осевое сжатие проведем по методике изложенной в [6]:

Т_{действ.} = [P·l·(d + d₁)(?_в + ?_н)?(d + d₁)]/2J = [3948·38,2²(138,5 + 142,5)²(0,12 + + 0,15)·3,14]/(638037,94·4) = 3958 (кг)

Действующая сжимающая нагрузка от q^p равна 2000·1,5 = 3000 (кг/м²).

Т = (?/4)(192² - 138²)·0,3 = 4198,74 (кг).

Суммарная нагрузка: ?Т = 8157 кг.

Заполнитель маложесткий. Расчетные формулы для трехслойных панелей (6):

?_зап < 1,21qE_пр ,

L_i = E₁H/E₁B = 1,

? = ?C + 1/[2,6(1 + 50)],

b = 1,21qE_пр/G_зап

С₁ = D_1рас/D₁

D₁ = 4(z₀ - h - ?_н)³ + 4(H - z₀)³ + 4l_i[z₀³ - (z₀ - ?_н)³] ,

z₀ = [?_в² + 2?_в(?_н + h) + l_i?_н²]/[2(?_в + l_i?_н)] .

Расчет по приведенным выше формулам дает:

z₀ = [0,15² + 2·0,15(0,12 + 2,8) + 1·0,12²]/[2(0,15 + 1·0,12] = 1,246 ,

D₁ = 4(1,246 - 2,8 - 0,12)³ + 4(2,27 - 1,246)³ + 4·1(1,246³ - (1,246 - 1,12³) = = 3,652 ,

B₂ = 0,15 + 0,12 = 0,27 (мм) .

Е_пр = 6,8·10⁵ кг/см².

Принимаем для маложесткого заполнителя К = 0,2.

D_1рас = ?_в³ + l_i?_н³ = 0,15³ + 0,12³ = 0,00513 .

C₁ = 0,005103/3,652 = 0,001397 .

q = [2,0(1 - 0,001397)·?0,27·3,652]/[70,25(2,0 + 2,27)²] = 0,001548 .

Приведенный модуль сдвига:

G_зап = G_xz = 1,5·(?_c/t)·G_м ,

G_зап = G_yz = (?_c/t)·G_м ,

Модуль сдвига заполнителя: G_м = Е_м/[2(1 + ?)],



G_м = 6000/[2(1 + 0,25)] = 2400 (кг/см²) .

G_зап = G_xz = 1,5·(0,025/1,732)·2400 = 52 (кг/см²) ,

G_зап = G_yz = (0,025/1,732)·2400 = 35 (м/см²),

G_зап = ?52·35 = 42,7 (кг/см²)

42,7 < 1,21·0,001548·6,8·105;

42,7 < 1273,7

т.е. заполнитель маложесткий.

b = 1273,7/42,7 = 29,83

? = ?0,001397 + [1/2·29,83·(1 + 5 - 0,001397)] = 0,054025

Критическая осевая сила Т_кр:

Т_кр = 2·?·К·Е_пр?В_zD₁ ·? = 2·?·0,2·6,8·10⁵?0,27·3,652 ·0,054025 = 45842 кг.

Избыток прочности

? = 45842/8157 - 1 = 4,62 .

Расчет напряжений во внутренних и наружных слоях трехслойной панели проведем в соответствии с [6]. Схема нагружения представлена на рис. 25.

Схема нагружения трехслойной панели



Рис. 25

q_в = q(1/(1 + ?));

q_н = q(q/(1 + ?));

? = l·(?_н/?_в) ,

l = E_1н/Е_1в = 6,8·10⁵/6,8·10⁵ = 1 ,

q = 8157/(?·140,5) = 18,48 (кг/см²),

? = 1·(1,2/1,5) = 0,8 ,

q_в = 18,48(1/(1 + 0,8)) = 10,27 (кг/см)

[?₀₂] = 27,5 (кг/мм²).

q_н = 18,48(0,8/1,8) = 8,21 (кг/см),

?_вн = 1027/0,15 = 68,5 (кг/см²),

?_н = 8,21/0,12 = 68,42 (кг/см²) .

Избыток прочности:

? = 27,5/0,685 - 1 = >> 39,14 .

2.7.4 Проверка прочности внутреннего канала на внешнее давление

Расчетные нагрузки:

1. Установившийся режим Н = 0; М = 0;

Разрежение на входе в заборник распространяется на всю длину канала:

?p^? = -0,645 кг/см² ; ?_{ст.соты} = 0,04 ;

?_м = 2400 кг/см² ; ?_xz = 83 кг/см² ;

G_yz = 55,42 кг/см² ;

G_зап = ?35,4·83 = 67,8 кг/см² .

Определяем Р_кр для несимметричной трехслойной оболочки с мягким средним слоем (рис. 26)

Рис. 26

l_i = 1 = E_н/Е_в ; К = 0,8 .

Заполнитель маложесткий:

g = h·B₁/l·R^0,5 ,

a = 5g·E_пр/G_зап ,

с₁ = D_2рас/D₂ ,

D_2рас = ?_в³ + l_i?_н³ = 0,15³ + 0,12³ = 0,00513 (см³) .

D₂ = 4(z₀ - h - ?_н)³ + 4(H - z₁)³ + 4l_i[z₀³ - (z₀ - ?_н)³] ,

z₀ = [?_в² + 2?_в(?_н + h) + l_i?_н²]/[2(?_в + l_i?_н)] .

z₀ = [0,15² + 2·0,15(0,12 + 2,8) + 0,12²]/[2(0,15 + 0,12] = 1,2461 .

D₂ = 4(1,246 - 2,8 - 0,12)³ + 4(2,27 - 1,246)³ + 4·1(1,246³ - (1,246 - 1,12³) = = 3,6515 ,

с₁ = 0,005103/3,6515 = 0,0013975 .

 = 6,627·10^-4 .

G_зап = 67,8 кг/см² .

а = 5·6,627·10^-4·6,8·10⁵/67,8 = 33,22.

Заполнитель маложесткий:

G_зап <<5g·E_пр .

67,8 << 5·6,627·10^-4·6,8·10⁵ ,

67,8 << 2233,18

lga = lg33,22 = 1,52

по графику при l₁ = 0,0013975 определяем ? = 0,027.

Р_кр = кг/см² .

? = 0,864/0,645 - 1 ? 0,34

Усилия действующие во внутренних и внешних слоях:

Е_z = 6000 кг/см² ,

0,005358 ,

20,5 (кг/см),

S_в = 0,645·69,25/1,805358 = 24,741 (кг/см).

?_н = 20,5/0,12 = 170,8 (кг/см²),

Избыток прочности:

? = 2750/170,8 - 1 = 15,1 .

?_в = 24,74/0,15 = 165 (кг/см²) .

Избыток прочности:

? = 2750/165 - 1 = 15,7 .

Давление передаваемое на заполнитель:

Р_зап = Р/(1 + ? + ?) = 0,357 (кг/см²).

Проверяем систему ячейки заполнителя на усточивость. Схема нагружения приведена на рис. 27.

Схема нагружения грани ячейки заполнителя и ее параметры

Рис. 27

Р = 0,357 кг/см.

а/b = 20/10 = 2,0 , K = 3,6/

 = 34,56 кг/см² ,

f = 0,866·1 = 0,866 см².

?_см = (0,357·0,866)/(1·0,04) = 8,12 (кг/см²),

? = 34,56/8,11 - 1 = 3,26

Проверяем стенку ячейки на устойчивость от номинального давления в канале при М = 0,52 (Н = 0, ?p^? = 1,009 кг/см²).

Давление передаваемое на заполнитель:

Р_зап = Р/(1 + ? + ?) = 1,009/1,80536 = 0,559 (кг/см²).

?_см = (0,559·0,866)/(1·0,04) = 12,1 (кг/см²),

? = 34,56/12,1 - 1 = 1,856.

Определяем допустимый диаметр пятна непроклея по наружной обшивке.

Рассмотрим работу квадратной пластинки на устойчивость (кромки оперты).

a/b = 1, K = 3,6.

= 14,366 см.

F_непр = 162,1 см².

Принимаем коэффициент запаса по радиусу f = 2,5, тогда
?_непр = 5,746 см.

F_непр = 25,93 см² .

2.8.Автоматизация расчета аэродинамических нагрузок воздухозаборника

Для автоматизации трудоемкого расчета нагрузок воздухозаборника разработан алгоритм и программа их расчета реализованная на ПЭВМ IBM-PC/АТ. Программа позволяет производить расчет давлений по длине и сечениям воздухозаборника для расчетных случаев А' и Д'.

Программа написана на языке ФОРТРАН. Исходными данными при вводе являются:

- начальное значение угла ?₁;

- конечное значение угла ?₁;

- начальные значения координаты х_нач (координаты точек по длине гондолы);

- конечное значение координаты х_кон (координаты точек по длине гондолы);

- значение угла ?;

- значение угла ?;

- значение скоростного напора - q;

- величины составляющих аэродинамических сил по осям координат в центре давления.

В Приложении приведен листинг программы и результаты расчета нагрузок в случаях А' и Д' на мотоустановку Д-436Т.



3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС СБОРКИ ВОЗДУХОЗАБОРНОГО КАНАЛА СОТОВОЙ ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩЕЙ КОНСТРУКЦИИ

3.1 Технологичность конструкции воздухозаборника

Воздухозаборный канал имеет сложную форму оболочки двойной кривизны и представляет собой трехслойную конструкцию, состоящую из металлических обшивок и стеклотканного сотового заполнителя.

Внутренняя перфорированная обшивка состоит из трех частей и соединяется встык через накладки, наружная обшивка - разрезная, соединяется внахлест. Воздухозаборный канал является особо ответственной частью изделия.

3.2 Применяемые материалы и оборудование

Номенклатура основных и вспомогательных материалов, оборудование, оснастка и инструмент приведены в табл. 16-18

Таблица 16

Основные материалы, применяемые при изготовлении конструкции воздухозаборника

Основные материалы	Оборудование	Инструмент	Артикул
1. Стеклопласт ТССП-Ф-10П			ТУ1-596-259-87
2. Лист из сплава Д19чАМВ-1,8			ОСТI 90070-72
3. Лист из сплава Д19чАМ-1,2			ОСТI 90246-77
4. I-й шпанг. - профиль Д16чТ II шпанг. - Д19чАМ-1,5 Д19чАМ-1,2			ОСТI 90113-86 ОСТI 90246-77
5. Грунтовка ЭП-0234			ПИ1.2.265-88
6. Пленка клеевая ВКВ-3			ПИ1.2.264-84 ТУ 596-64-86
7. Пленка клеевая ВК-31			ТУ6-17-1179-82

Таблица 17

Вспомогательные материалы, применяемые при изготовлении конструкции воздухозаборника

Вспомогательные материалы	Оборудование	Инструмент	Артикул
1. Обезжиривающий состав: - нефрас; - антистатическая присадка "Селбол"			ГОСТ 443-76 ТУ38-105462-72
2. Ацетон			ГОСТ-2603-71
3. Пленка полиамидная высшей категории качест-ва ППН-Т и уплотни-тельный жгут 51Г-27			ТУ6-19-255-84 ТУ400-1-411-90-84
4. Стеклоткань Т-13			ГОСТ 19170-73
5. Мешковина			арт. 352
6. Пленка фторопластовая			ТУП-223-69
7. Марля			ГОСТ 9412-77
8. Технические салфетки			ГОСТ 124-010-75
9. Лента лавсановая ЛЛТ-25-100			ТУ17-РСФСР-44-8401-76

Таблица 18

Оборудование, оснастка, инструмент применяемые при изготовлении конструкции воздухозаборника

Вспомогательные материалы	Оборудование	Инструмент	Артикул
1	2	3	4
1. Автоклав	типа "Шольц"
2. Термопечь	типа ПАП
3. Станок электро-эрозионной прошивки	типа СЭП-200
4. Пресс	типа КПК-406
5. Пресс	FEKD-550/1100-45000 или FEKD0550/1100-6500
6. Ножницы роликовые или вибрационные
7. Гибочный пресс
8. Профилегибочный станок	типа "Пельс", "Цинцинатти"
9. Печь	ПГ-4
10. Ванна для обезжиривания	типа ЭТА (ЭТА-6)
11. Лампы инфракрасные
12. Станок	типа 4К3-220-550
13. Приспособление для формообразования и скле-ивания сотового запол-нителя между собой
14. Приспособление для перфорации клеевой пленки
15. Приспособление для сборки внутренней обшивки
16. Приспособление для сборки наружной обшив-ки
17. Приспособление для сборки и склеивания воздухозаборного канала
18. Установка для прорез-ки дренажных пазов в сотовом заполнителе
19. Приборы для контроля перфоклеев	дефектоскоп 4АД-3
20. Промышленный холодильник	типа ВС-045-3

3.3 Технологический процесс сборки обшивок и элементов каркаса

В описание технологического процесса не помещаем формообразование

наружной и перфорированной обшивок, формообразование профилей.

Считаем их готовыми изделиями для дальнейшего техпроцесса изготовления

канала воздухозаборника.

Процесс предварительной сборки обшивок и элементов каркаса показан в табл. 19



Таблица 19

Предварительная сборка обшивок и элементов каркаса

Наименование и эскиз операции	Оборудо-вание	Инстру-мент	Оснастка
1	2	3	4
1. Подогнать и провести окончательную обрезку перфорированных обшивок.	Приспо-собление для сбор-ки пер- фориро-ванной обшивки	ручные ножни-цы, резной валик
2. Собрать на контрольных балках 3 секции перфориров. Обшивок. Допуск неприле-гания перфориров. Обшивок - по приспо-соблению после затяжки контрольных бол-тов ±0,1 мм.		щуп
3. Засверлить отверстия под заклепки в перфорированной обшивке по направляю-щим отверстиям накладок.
4. Зенковать отверстия со стороны перфо-рированных обшивок под потайные головки заклепок.
5. Подогнать и провести обрезку перфори-рованной обшивки под потайные головки заклепок. Наружный контур приспособ-ления для сборки неперфорированных обшивок должен соответствовать наружному контуру воздухозаборника с учетом толщины неперфорированной обшивки.	Приспо-собление для сбор-ки непер-фориро-ванных обшивок	ручные ножни-цы, резино-вый валик
6. Собрать на контрольных болтах неперфорированную обшивку
7. Провести примерку и присверливание сборки по следующим технологиям: а) зафиксировать на приспособлении для сборки воздухозаборника - клепать через тех. профиль (I) перфориров. обшивку (рис. 28)	Приспо-собл. для сборки и склеива-ния воз-духоза-борн. канала - плита



1 - технологический профиль; 2 - приспособление для сборки и склеивания воздухозаборника - плита; 3 - перфорированная обшивка;
4 - неперфорированная обшивка; 5 - упор; 6 - сотовый заполнитель

Рис. 28

Продолжение табл. 19

1	2	3	4
б) установить упор (5) для фиксации сото-вого заполнителя и неперфорированной обшивки; в) выставить сотовый заполнитель и секции неперфорированной обшивки; г) стянуть сборку резиновым жгутом и демонтировать упор; д) установить и зафиксировать на контроль-ных болтах профиль (дет. 015, 027, 0101, 029) и технический профиль (17), обеспе-чивающий сохранность геометрических размеров при склеивании (рис. 29). Допуска неприлегания профиля к обшивке после затяжки контрольными болтами ±0,1 мм; е) провести проверку качества подгонки обшивок до их анодирования к сотовому заполнителю по отпечаткам сот на полиэ-тиленовой пленке, полученным путем зап-рессовки изделия в автоклаве с избыточным давлением 0,6?0,7 атм. при t=165±5 °С в течение 15?20 мин. Порядок сборки должен соответствовать порядку сборки изделия, указанному в настоящем ДТП; ж) демонтировать сборку

1 - технологический профиль; 2 - приспособление для сборки и склеивания воздухозаборника - плита; 3 - перфорированная обшивка;
4 - неперфорированная обшивка; 5 - профиль (дет. 015, 027, 017, 028);
6 - сотовый заполнитель; 7 - технологический профиль

Рис. 29

Продолжение табл. 19

1	2	3	4
8. Провести хромово-кислотное анодиро-вание обшивок профиля (дет. 015, 027, 017, 029, 023, 025).	ванна хромово-кислот-ного анодир-ования
9. Нанести грунтовку ЭП-0234 на поверх-ность свежеанодированных сухих деталей. Допускается разрыв между операциями анодирования и нанесения грунта не более двух часов. Пропустить грунт при t=125 °C в течение 1 часа.	марка материа-ла: грун-товка ЭП-0234; термо-печь	пульве-ризатор НРУ	ложемен-ты
10. Собрать 3 секции перфорированных обшивок через накладки на контрольных болтах	приспособление для сбор-ки пер-фориров. обшивок
11. Провести клепку продольных швов перфорированной обшивки	пресс типа КПК-406



Таблица 20

Подготовка сотового заполнителя к склеиванию

Наименование и эскиз операции	Оборудо-вание	Инстру-мент	Оснастка
1	2	3	4
1. Разрезать (при необходимости) блоки сотового заполнителя по высоте в размер чертежа с допуском ±0,1 мм	Марка материа-ла: сото-вый за-полни-тель ТССП-Ф-10П; пила мелко-зубая ленточ-ная	Пила мелко-зубая
2. Провести стыковку панелей сотового заполнителя по продольным и поперечным стыкам согласно рис. 27 и их формо-образование по следующим технологиям

Схема стыковки панелей сотового заполнителя

поперечный стык, ВК-31

продольный стык

Рис.30

Продолжение табл.. 20

а) нанести клеевую пленку ВК-31 на одну из склеиваемых граней сотового заполни-теля;	марка: клеевая пленка ВК-31	фторопластовый зажим
б) уложить панели сотового заполнителя на оправку через фторопластовую пленку и отвиклевать стеклолентой;	оправка для формо-образу-ющих сот
в) установить две термопары на сотовый заполнитель вблизи клеевого шва;
г) выложить дренажные слои 2-3 слоя мешковины и стеклоткани через фторо-пластовую пленку;	мешко-вина, стекло-ткань Т-13
д) установить штуцеры на вакуумные ме-шок: один - для создания вакуума из расчета - 1 штуцер на 1 мм2; один - в центре для контроля давления под мешком;
е) обклеить сборку вакуумным мешком;	марка: пленка ППИ-Т уплотни-тельный жгут 51Г-27
ж) подключить вакуумную линию и создать разрежение 0,1 кгс/см2. Перекрыть вакуум-ную линию и провести контроль геометрич-ности вакуумного мешка. Допускается спад давления под мешком до 0 не менее, чем через 10 мин. Обнаруженные течи устранить.	Вакуумные насос
з) загрузить оснастку со сборкой в автоклав. Соединить вакуумный мешок с вакуумной системой контроля давления. Соединить ШР термопар; Создать разрежение под мешком 0,1 кгс/см2. Перекрыть вакуумную линию автоклава и провести контроль геометрич-ности мешка. Допускается спад давления под мешком до 0 не менее, чем через 10 мин;	автоклав типа "Шольц"
и) поддерживая разрежение под мешком 0,1 кгс/см2 создать давление 0,8 кгс/см2, после чего отключить вакуумный насос и плавно соединить мешок с атмосферой;
к) включить нагрев и довести давление в автоклаве до 1,3-1,5 кгс/см2. Скорость наг-рева клеевого соединения не должна пре-вышать 1 °С/мин
л) при достижении температуры в клеевом соединении 175±5 °С выдержать сборку при давлении 1,3-1,5 кгс/см2 в течение 1,5 часа;
м) охладить сборку под давлением 1,3-1,5 кгс/см2 до температуры 40 °С;
н) снять давление в автоклаве и выгрузить сборку. Зачистить сотовый заполнитель от затеков клея;
3. Прорезать дренажные пазы в сотовом заполнителе согласно чертежу.	Установка для прорезки дренаж-ных пазов		алмазный или вул-канито-вый круг
4. Провести раскрой клеевой пленки ВК-31 не снимая защитных слоев.	Клеевая пленка ВК-31		шаблон
5. Снять защитный бумажный слой и при-катать клеевую пленку ВК-31 незащищен-ной стороной на торцы сотового запол-нителя.			Мягкие ложемен-ты, ролик
6. Отперфорировать клеевую пленку ВК-31, не снимая полиэтиленовую пленку, из рас-чета: одно отверстие в центре каждой ячей-ки с отклонением ±1-2 мм.
7. Снять второй защитный слой (полиэти-леновую пленку) с клеевой пленки ВК-31.
8. Провести термоусадку клеевой пленки ВК-31 с применением инфракрасного нагрева по режиму: - температура 75±5 °С; - выдержать 40-50 сек.	Лампы инфра-красного нагрева
9. Защитить полиэтиленовой пленкой тор-цы сотового заполнителя с термоусаженной клеевой пленкой.
10. Провести выкладку клеевой пленки ВК-31, ее перфорацию и термоусадку со второй стороны сотового заполнителя, повторив операции п.п. 5-10 настоящего ДТП.

Таблица 21

Окончательная сборка и склеивание воздухозаборного канала

Наименование и эскиз операции	Оборудо-вание	Инстру-мент	Оснастка
1	2	3	4
1. Провести сборку на контрольных болтах склепанной перфорированной обшивки с технологическим профилем (1) и упорам (5) согласно рис. 25.	Приспособление для сбор-ки и склеива-ния воз-духозаборного ка-нала - плита
2. Уложить секции подготавливаемого сото-вого заполнителя (с клеем ВК-31) на торцах сотового заполнителя) на перфорированную обшивку.
3. Состыковать секции сотового запол-нителя между собой на клеевой пленке ВКВ-3, категорически запрещается производить прирезку сот по обшивке.	Клеевая пленка ВКВ-3
4. Нанести клеевую пленку ВК-31 на перфорированную обшивку по зоне стыка.
5. Установить на сотовый заполнитель неперфорированную обшивку и стянуть сборку резиновым жгутом.
6. Демонтировать упор и установить про-филь (п. II табл.19) на клеях ВК-31А (под обшивку) и ВКВ-3 (под сотовый заполни-тель).	Клеевые пленки ВК-31А, ВКВ-3
7. Установить две термопары по одной на перфорированную и неперфорированную обшивки вблизи клеевого соединения.
8. Подготовить сборку к автоклавному склеиванию и провести склеивание в соответствии с п.п. 2-4 настоящего ДТП.	Автоклав типа "Шольц"
9. Провести контроль качества склеивания воздухозаборного канала	Дефектоскоп АД-40И, АД-42И, ИАД-3, контрольный образец
10. Демонтировать технологические профи-ли и установить профили (п. II табл. 19).
11. Провести клепку канала согласно чертежа.
12. Провести клепку продольных стыков неперфорированной обшивки.

Таблица 22

Контроль

Наименование и эскиз операции	Оборудо-вание	Инстру-мент	Оснастка
1	2	3	4
1. Провести приемку воздухозаборного ка-нала в соответствии с чертежами и ТУ на агрегатах.
2. Провести неразрушающий контроль в соответствии с п. 9 табл. 20 настоящего директивного технологического процесса.



3.4 Использование в конструкции воздухозаборника композиционных материалов

Большие возможности для создания эффективных конструкций мотоустановки предоставляют композиционные материалы, обладающие многообразием и уникальностью свойств.

КМ - это искусственно созданный материал, состоящий из двух или более разнородных и нерастворимых друг в друге компонентов (фаз), соединенных между собой физико-химическими связями, и обладающий характеристиками, превосходящими средние показатели составляющих его компонентов.

Принципиальное значение замены металлов как традиционных конструкционных материалов на КМ состоит в том, что вместо ограниченного числа материалов с постоянными и практически равными во всех направлениях свойствами появляется возможность применять большое число новых материалов со свойствами, различающимися в различных направлениях в зависимости от направления ориентации наполнителя в материале (анизотропия свойств КМ). Более того, это различие свойств КМ является регулируемым и у конструктора появляется возможность направленно создавать КМ под конкретную конструкцию в соответствии с действующими нагрузками и особенностями ее эксплуатации. Поэтому правильно спроектированная и хорошо изготовленная конструкция из КМ может быть более совершенной, чем выполненная из металлов. Само создание изделий из КМ является примером единства конструкции и технологии, поскольку материал ,спроектированный конструктором, образуется одновременно с изделием при его изготовлении и свойства КМ в значительной степени зависят от параметров технологического процесса.

Вместе с тем специфика КМ, в частности их низкая прочность и жесткость при сдвиге, требует внимательного отношения к конструктивно-технологической обработке конструкции: расчету сложных многослойных систем, сохранению в изделии высоких прочностных свойств армирующих волокон, получению стабильных характеристик КМ.

3.4.1 Методы получения ПКМ

Отличительная особенность изготовления деталей из ПКМ состоит в том, что материал и изделие в большинстве случаев создаются одновременно. При этом изделию сразу придаются заданные геометрические размеры и форма, что позволяет существенно снизить его стоимость и сделать конкурен-тоспособным с изделиями из традиционных материалов, несмотря на сравнительно высокую стоимость полимерных связующих и волокнистых наполнителей.

Технология изготовления деталей из ПКМ включает следующие основные операции. 1 - подготовка армирующего наполнителя и приготовление связующего, 2 - совмещение арматуры и матрицы, 3 - формообразование детали, 4 - отверждение связующего в КМ, 5 - механическая доработка детали, 6 - контроль качества детали. Подготовка исходных компонентов заключается в проверке их свойств на соответствие техническим условиям, а также в обработке поверхности волокон для улучшения их смачиваемости увеличения прочности сцепления между наполнителем и матрицей в готовом ПКМ (удаление замасливателя, аппретирование, активирование поверхности, химическая очистка поверхности, удаление влаги и т. п.).

Совмещение армирующих волокон и связующего может осуществляться прямыми или непрямыми способами.

К прямым способам относятся такие, при которых изделие формуется непосредственно из исходных компонентов КМ, минуя операцию изготовления из них полуфабрикатов.