Кессон что это такое в авиации
Кессон (авиация)
Из Википедии — свободной энциклопедии
Кессон — силовая часть крыла и других элементов планера. Представляет собой конструкцию балочного типа с передней и задней стенками, сверху и снизу — работающей обшивкой. Обшивка кессона воспринимает нормальное и касательное напряжения. Изгибающий момент воспринимается в основном обшивкой и стрингерами. Продольными силовыми элементами в кессоне могут служить лонжероны с ослабленными поясами. Кессон наиболее распространённый тип авиационных конструкций (крылья и другие элементы).
Кессонная конструкция — частный случай моноблочного крыла (изгибающий момент в котором в основном воспринимается стрингерами и обшивкой. Лонжероны в таких конструкциях либо совсем отсутствуют, либо имеют очень слабые пояса, сравнимые по сечению со стрингерами. Нервюры устанавливаются значительно чаще, чем в лонжеронном крыле). Изгибающий момент в ней воспринимается частью контура. Носок и хвостовая часть (или только хвостовая часть крыла) обычно не принимают участия в восприятии основных нагрузок, и их по технологическим и эксплуатационным соображениям делают съёмными — внутри часто размещаются трубопроводы, жгуты электропроводки, различные агрегаты и узлы. Кессонная конструкция крыла имеет внутренние объёмы, достаточные для размещения топлива или каких-либо агрегатов. В первом случае всё внутреннее пространство кессона герметизируется специальными керосиностойкими герметиками — все стыки, резьбовые соединения и клёпка, для предотвращения утечек топлива.
К положительным качествам моноблочной (кессонной) схемы следует отнести высокую живучесть, прочность и меньший вес по сравнению с лонжеронным крылом.
Кессон что это такое в авиации
7.2. Силовая схема крыла
Крыло имеет кессонную силовую схему.
Его основным силовым элементом является кессон, образованный тремя лонжеронами, верхней и нижней силовыми панелями и набором нервюр. Кессон обеспечивает восприятие изгибных нагрузок, перерезывающих сил и крутящих моментов в любом сечении крыла ( рис.7.01
). Нервюры крыла расположены перпендикулярно оси третьего лонжерона. Кессоны центроплана и ОЧК герметизированы и используются в качестве топливных баков. Весь запас топлива на самолете размещен в четырех центропланных баках и двух баках в консолях крыла рис.7.02
).
).
1. Центроплан, 2. Предкрылки, 3. Отъемная часть крыла (ОЧК), 4. Аэродинамическая перегородка, 5. Концевой обтекатель, 6. Элерон, 7. Закрылки, 8. Интерцепторы.
Вспомогательные конструкции крыла придают ему обтекаемую форму, улучшая его аэродинамику, и служат для размещения в крыле различного оборудования.
Кессон
Кессон представляет собой силовую часть крыла и прочих элементов планера. Это конструкция балочного типа с задней и передней стенками, снизу и сверху – работающей обшивкой. Его обшивка воспринимает касательное и нормальное напряжение. В основном изгибающий момент воспринимается стрингерами и обшивкой. В кессоне продольными силовыми элементами могут служить лонжероны, имеющие ослабленные пояса. Кессон является наиболее распространенным видом авиационных конструкций (крылья и остальные элементы).
Сама кессонная конструкция – это частный случай моноблочного крыла (в основном изгибающий момент воспринимается обшивкой и стрингерами). В таких конструкциях лонжероны могут полностью отсутствовать или же обладать слабыми поясами, которые по сечению сравнимы со стрингерами.
Стоит отметить, что нервюры устанавливаются намного чаще, чем в лонжеронном крыле. Что касается изгибающего момента, то он воспринимается частью контура. Хвостовая часть и носок обычно не участвуют в восприятии основных нагрузок, и их по эксплуатационным и технологическим соображениям делают съемными – часто внутри размещаются жгуты электропроводки, трубопроводы, разные узлы и агрегаты. Кессонная конструкция крыла характеризуется объемами, которые достаточны для размещения топлива или других агрегатов. Причем в первом случае все пространство кессона обязательно герметизируется керосиностойкими герметиками – резьбовые соединения, стыки, клепка, что исключает утечку топлива.
К преимуществам моноблочной схемы стоит отнести высокую прочность, живучесть и меньший вес в отличие от лонжеронного крыла.
В Подмосковье испытают кессон крыла из российских композиционных материалов
Композитный кессон крыла
Специалисты подмосковного Центрального аэрогидродинамического института имени Жуковского разработали и изготовили демонстратор кессона крыла для перспективного легкого пассажирского самолета. Согласно сообщению института, поступившему в редакцию N + 1, кессон крыла изготовлен из российских композиционных материалов. Прочностные испытания элемента планируется провести в течение 2021 года.
Долгое время российская авиационная промышленность закупала полимеры, используемые в качестве связующего в углепластиковых конструкциях, за рубежом. Все производственные процессы и технологии изготовления композитных деталей были рассчитаны на импортные материалы. В настоящее время в отношении России действуют санкции, в результате которых в страну запрещена поставка, в частности, американских полимеров.
Разработка собственных полимерных связующих составов для композиционных материалов ведется в России с начала 2019 года. Работы частично поддерживаются российской масштабной программой импортозамещения. Подробнее о разработке и производстве углеволокна в России читайте в нашем партнерском материале «Углеволокно нас связало».
Создание кессона крыла и других композитных деталей ведется по заказу Министерства промышленности и торговли России в рамках проекта «МА 19-20». Помимо ЦАГИ в проекте также участвует Сибирский научно-исследовательский институт авиации имени Чаплыгина. К настоящему времени специалисты уже изготовили около 400 тематических и конструктивно-подобных образцов авиационных композитных элементов для определения прочностных характеристик.
Кессон крыла включает в себя композитные лонжероны, нервюры и трехслойные панели обшивки. В конструкции разработчики отказались от механического крепежа, заменив его клеевыми соединениями. Лонжероны были изготовлены методом автоклавного формования, а остальные элементы — по технологии вакуумной инфузии.
В 2017 году Сибирский научно-исследовательского института авиации имени Чаплыгина провел летные испытания цельнокомпозитного легкого самолета ТВС-2ДТС. Первый полет самолета состоялся на аэродроме Ельцовка в Новосибирске. В прототипе ТВС-2ДТС планер практически целиком изготовлен из углепластика. Такое решение позволяет существенно снизить массу летательного аппарата, улучшив некоторые его летные характеристики.
Sukhoi Superjet 100
Реальность против домыслов
Разделы
Помощь
Случайные
Конструкция ОЧК
Крыло предназначено для создания аэродинамической подъёмной силы, необходимой для обеспечения взлёта, полёта и посадки. Принимает участие в обеспечении поперечной устойчивости и управляемости самолета. Критериями выбора конструкции являются минимальная масса при необходимой прочности, жесткости и эксплуатационной живучести, а также приемлемой технологичности при заданном ресурсе.
На самолёте SSJ-100 установлено стреловидное крыло, имеет трапециевидную форму в плане с изломом передней кромки на первой трети полуразмаха, профиль крыла суперкритический.
Конструктивно-силовая схема крыла показана на рисунке 1
Крыло самолета состоит из:
− центроплана, неразъемно связанного с фюзеляжем;
− двух, симметрично расположенных относительно оси самолета, консолей крыла (ОЧК), имеющих технологические стыки с центропланом.
Крыло включает в себя следующие элементы:
− элероны
− предкрылки на передней кромке;
− закрылки на задней кромке;
− интерцепторы;
− воздушные тормоза;
− балку и узлы крепления основных опор шасси;
− обтекатели механизмов управления закрылками.
Крыло выполнено по двух лонжеронной схеме и свободно несущей шассийной балкой, такая схема наиболее удачна с точки зрения компоновки и организации кессон-баков, т.к. обеспечивает необходимую прочность и жёсткость крыла при минимальной массе.
Основным силовым элементом ОЧК является кессон, образованный двумя лонжеронами, верхними и нижними панелями и набором нервюр.
Кессон ОЧК крыла ( рисунок 2 ) герметичен и используется в виде бака для заправки топливом. Также к нему крепятся основные стойки шасси и пилон навески двигателя.
Верхняя панель состоит ( рисунок 3 ) из двух фрезерованных пресс полос монолитных панелей. Продольный стык и поперечные (по нервюре 18) стыки верхних панелей выполнены односрезным встык. Материал верхних панелей – алюминиевый сплав В96ц3Т12.
Нижняя панель ( рисунок 4 ) сборная, сборная состоит из трех панелей. Средняя панель имеет люки – лазы, обеспечивающие подходы внутрь кессон баков как во время сборки, так и в процессе эксплуатации, Продольные стыки выполнены односрезными встык. Материал нижних панелей: обшивка алюминиевый сплав1163Т7, типовые стрингера – алюминиевый сплав 1163Тпч. В нижней панели, между нервюрами имеются люки с плавающими крышками для обеспечения доступа в кессон.
Стыки кессонов ОЧК с центропланом (верхние и нижние панели, лонжероны 1 и 2) осуществляются по бортовой нервюре односрезными и двухсрезными соединениями.
Схема членения ОЧК
ОЧК самолёта состоит: из кесcона (состоящего из верхней задней панели, верхней передней панели, нижней задней панели, нижней средней панели, нижней передней панели, лонжеронов 1 и 2, бортовой нервюры, набора нервюр в количестве 21 штуки, стенки отсека подкачки, стенки сухой зоны, крышки люков нижней панели); носовой части; хвостовой части; шассийного отсека и из агрегатов механизации (4-х секционного предкрылка; внутреннего и внешнего закрылков; 3-х секционного интерцептора и 2-х секционного воздушного тормоза).
26 Feb 2013 18:20 (опубликовано: VASh 1182)
Если вам понравилась статья, не забудьте поставить «+»