В работе оптимизируется лонжерон лопасти несущего винта легкого вертолета. Характеристики вертолета представлены в таблице 2.1.
Таблица 2.1 – Характеристики легкого вертолета
|
Тип |
Легкий двухместный вертолет нормальной схемы |
|
Нормальная взлетная масса, кг |
570 |
|
Максимальная взлетная масса, кг |
650 |
|
Диаметр НВ, м |
6,84 |
|
Количество лопастей НВ, шт |
3 |
|
Количество лопастей рулевого винта, шт |
2 |
|
Втулка НВ |
Бесшарнирная с упругими торсионами |
|
Скорость вращения НВ, м/сек |
205 |
|
Хорда лопасти НВ, м |
0,17 |
|
Профиль лопасти НВ |
Переходный, NACA 63А12/63А15 |
|
Длина лопасти, м |
2,966 |
|
Масса лопасти, кг |
7,5 |
|
Площадь ометаемой поверхности, м2 |
36,745 |
|
Мощность силовой установки, кВт (л.с.) |
115 (156) |
|
Стандартный запас топлива, л (кг) |
72 (53) |
|
Часовой расход топлива, л/ч |
28–35 |
|
Максимальная скорость при полной загрузке, км/ч |
180 |
|
Крейсерская скорость при полной загрузке, км/ч |
157 |
Характеристики оптимизируемого лонжерона приведены в таблице 2.2.
Таблица 2.2 – Характеристики лонжерона
|
Длина, м |
2,900 |
|
Ширина участка с профилем, 10–2 м: NACA 63А12 NACA 63А15 |
7 8 |
|
Масса, кг |
5,3 |
|
Площадь поперечного сечения, 10–6 м2: профиля NACA 63А12 профиля NACA 63А15 |
250 320 |
|
Периметр поперечного сечения стенки, 10–2 м: профиля NACA 63А12 профиля NACA 63А15 |
140 200 |
|
Длина участка с профилем, м: NACA 63А12 NACA 63А15 |
1,65 1,15 |
|
Толщина стенки, 10–3 м |
7,8 |
|
Толщина слоя с армированием, 10–3 м 0° ± 45° |
3 4,8 |
Схематический вид лонжерона представлен на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1 – Схематический вид лонжерона, где а – вид сверху; б – сечение комлевой части; в – сечение профиля NACA 63А15; г – сечение профиля NACA 63А12; r – относительный радиус; R – радиус лонжерона
Материалом лонжерона является стеклопластик на основе стеклоткани Т-25/1-76 (ТУ 6-48-53-90) и эпоксидного связующего специального назначения ЭДТ-69Н. Физико-механические характеристики стеклоткани приведены в таблице 2.3, рецептура связующего приведена в таблице 2.4.
Таблица 2.3 – Физико-механические свойства стеклоткани Т-25/1-76
|
Толщина, 10–3 м |
0,35 ± 0,05 |
|
Поверхностная плотность, кг/м2 |
0,395 ± 0,025 |
|
Плотность ткани, нитей/м основа уток |
900+50 500±10 |
|
Разрывная нагрузка, Н основа уток |
3920 980 |
|
Ширина, м |
0,92 |
|
Вид переплетения |
саржа 2/2 |