Самолёт Ан-24

Раздел: Техника. Авиация

Крыло создает подъемную силу, необходимую для поддержания самолета в воздухе во время полета. Кроме того, крыло в значительной степени влияет на характеристики устойчивости и управляемости самолета. К конструкции крыла крепятся закрылки, элероны и силовые установки. Крыло является на транспортных самолетах основной емкостью для размещения топлива.

Крыло самолета Ан-24 свободнонесущее трапециевидной формы в плане. Угол стреловидности по линии 25% хорд равен 6°50\ Поперечное V крыла по размаху не постоянно. На участках крыла между нервюрами 1 и 12 угол поперечного V = 0, а на отъемной части крыла V = —2°. Переменная величина поперечного V дает возможность обеспечить оптимальные условия устойчивости и управляемости самолета в большом диапазоне скоростей — от посадочной до крейсерской.

По "'конструкции крыло самолета кессонного типа ( 28). В таком крыле наиболее рационально используется материал, масса крыла минимальна. Внутренний объем крыла более свободен от конструктивных элементов и в нем может быть размещено значительное количество оборудования и топлива. К крылу кессонного типа относится двухлонжеронное крыло с обшивкой, работающей на изгиб и кручение вместе с силовым набором крыла.

Крыло состоит из продольного и поперечного набора и обшивки. К продольному набору относятся лонжероны и обшивка, подкрепленная стрингерами, к поперечному — нервюры. Пояса лонжеронов воспринимают часть изгибающих моментов, а стенки лонжеронов — перерезывающие силы. Стенки лонжеронов вместе с обшивкой в поперечном сечении крыла образуют замкнутый контур, который воспринимает крутящие моменты. Жесткая работающая обшивка со стрингерами воспринимает аэродинамическую нагрузку и основную часть изгибающего момента. Нервюры участвуют в общей работе конструкции крыла, воспринимают местные нагрузки от кручения и в меньшей степени от изгиба.

Большинство элементов крыла, за исключением нижних панелей и профилей разъема, выполнены из сплава В95АТНВ, нижние панели— из сплава Д16АТНВ, профили разъема — из АК-6. По размаху применяется обшивка переменной толщины: у корня крыла — 2—3 мм, на средней части и отъемной части — 2 мм.

Технологическими разъемами по нервюрам 7 и 12 крыло делится на центроплан /, две средние части 5 крыла, две отъемные (концевые) части 9. К отъемной части крыла 9 крепятся законцовки /5. К секциям 5 и 9 передней части крыла крепится носок 14 с вмонтированным воздушно-тепловыми противооблсдени- тельными устройствами. К заднему лонжерону центроплана / крепится однощелевой закрылок 4У закрепленный на кронштейнах 2 и отклоняющийся подъемниками 3. К заднему лонжерону средней части крыла 5 крепятся двухщелевые закрылки 8 на монорельсах 7, выдвигаемые подъемниками 6. К заднему лонжерону отъемной части крыла 9 крепятся на кронштейнах 12 корневая 11 и концевая 13 секции элеронов. На корневой секции элерона 11 с правой стороны крыла крепится сервокомпенсатор 10, а с левой — триммер и сервокомпенсатор.

На крыле крепятся шасси и силовые установки. Отдельные части крыла стыкуются между собой профилями разъема. Кессон крыла образован лонжеронами, нервюрами и панелями обшивки. Кессоны средней части крыла представляют герметические баки- отсеки. В кессоне центроплана установлено четыре мягких топливных бака. В хвостовых частях крыла размещены валы управления закрылками и тяги управления элеронами.

Сочленение крыла с фюзеляжем и отдельных частей крыла между собой осуществляется болтами и гайками из высокопрочной стали 40ХНМА.

Для обеспечения удобного подхода к агрегатам, расположенным в крыле, на средних частях крыла и центроплане сверху имеются съемные панели. Нижние части законцовки крыла за задним лонжероном для удобства обслуживания агрегатов и узлов системы управления, механизации и топливной системы установлены на шомпольных соединениях. Носки крыла также для удобства обслуживания агрегатов, расположенных на переднем лонжероне, выполнены съемными и закреплены на болтах.

Центроплан ( 29) состоит из кессона, носовой 10 и хвостовой 6 частей. Кессон, являясь силовой частью центроплана, воспринимает все действующие на него нагрузки. Он состоит из двух лонжеронов: переднего 11 и заднего 4, четырнадцати нервюр 3, восемнадцати стрингеров, обшивки 13, съемных панелей 2 и несъемных 1.

Лонжероны кессона однотипны, по конструкции двутаврового сечения с более развитыми полками в сторону кессона и менее развитыми в сторону носка и законцовки. Высота стенки по длине лонжерона постоянна. Внутри кессона в зоне крепления основных опор шасси, силовых установок и стыковки крыла с центропланом стенка усилена накладными листами. Лонжероны цельноштампо- ванной конструкции. Стенка переднего лонжерона в зонах стыковки с фюзеляжем и крепления силовой установки и навески стоек основных опор шасси подкреплена с наружной стороны поперечными стойками Г-образного сечения.

Задний и передний лонжероны в местах стыковки с фюзеляжем и крепления стоек основных опор шасси и закрылков усилен Г-об- разными профилями, накладными листами и стойками. На участках между нервюрами 4 и 7 задний лонжерон усилен мощной штампованной рамой. К каждому лонжерону прикреплено по два силовых кронштейна 12 под болты стыка с фюзеляжем. На заднем лонжероне по нервюре 3 установлен узел крепления монорельса, по нервюре 4 монорельс крепится к раме лонжерона.

К внешним частям полок заднего лонжерона крепятся хвостовики 5 и 6 центроплана. Крепление аналогично креплению носка. В местах крепления профилей 7 разъема полки лонжеронов значительно развиты. К стенкам лонжеронов в этих местах приклепываются Г-образные стойки, с помощью которых производится стыковка центроплана со средней частью крыла по стенкам лонжеронов. На полках лонжеронов установлены фитинги для стыковки со средней частью крыла.

Нервюры центроплана состоят из трех частей: носка, средней части и хвостовика. Средняя часть нервюры 3 состоит из сплошной стенки, подкрепленной стойками, и поясов из прессованных профилей. Все нервюры центроплана, за исключением цельноштампо- ванных (пятой и шестой), крепятся к стенкам лонжеронов прессованными профилями. К панелям центроплана нервюры крепятся кницами. На нервюрах 7 установлены кронштейны 12 стыковки центроплана с фюзеляжем, на нервюрах 4 — опорные узлы под аэродромные гидроподъемники, на нервюрах 3 и 4 — узлы крепления закрылков, а на нервюрах 5 и 6 — узлы креплеиия двигателей и шасси.

Стрингеры центроплана участвуют в работе крыла на изгиб, подкрепляют обшивку при работе ее на сжатие. Стрингеры панелей центроплана двутаврового и таврового сечений изготовлены заодно с обшивкой фрезерованием плит, получаемых горячей прокаткой. Поверхность панели фрезеруют на специальных копировально-фре- зерных ставках. Сечение стрингеров переменно по размаху центроплана. Тавровые стрингеры установлены на панелях по всему их поперечному сечению. К двутавровым стрингерам несъемных панелей крепятся на болтах и анкерных гайках съемные панели по размаху центроплана.

В верхней части центроплана размещены три панели, одна из которых съемная 2 установлена на болтах и анкерных гайках, а две несъемные 1 прикреплены к нервюрам и лонжеронам. Съемная панель состоит из двух частей, которые стыкуются в районе оси самолета по профилям разъема болтами.

Распорная втулка 20, установленная между элементами стрингера 21 и профиля разъема /7, разгружает их от высокого уровня напряжений. На верхней передней несъемной панели 1 размещены два люка заливных горловин топливных баков. Отверстия люков усилены окантовками.

Носок центроплана (сечение А—А) состоит из обшивки 16, гофра, прикрепленного к обшивке с внутренней стороны, верхнего и нижнего поясов Т-образного сечения и набора диафрагм. Носок крепится болтами 15 к полкам переднего лонжерона // и к силовым диафрагмам на анкерных гайках 13. Увеличение жесткости носка достигается установкой профиля 14. В передней части носка верхняя и нижняя половины гофра образуют профилированную щель, в которую через микроэжекторы подается горячий воздух. В нижней части расположены откидные люки 9 для доступа к агрегатам топливной и противообледенительной систем. Панель закрывается самоконтрящимися винтовыми замками.

Хвостовая часть 5 центроплана выполнена из химически фрезерованной обшивки переменной толщины, набора штампованных из листового материала нервюр и нижних откидных панелей 6. Панель состоит из обшивки и штампованного листового каркаса, соединенного с обшивкой точечной сваркой. Откидные панели к хвостовой части центроплана крепятся винтовыми замками. Крепление хвостовой части центроплана к кессонной осуществлено заклепками по полкам заднего лонжерона. В хвостовой части центроплана между нервюрами 4 и 7 сделаны вырезы для гондол двигателей.

Узлы крепления фермы двигателя и стоек основных опор шасси ( 30) 2 и 3 крепятся на болтах к переднему лонжерону и нервюрам 5 и 6. К заднему лонжерону 5 на этих же нервюрах крепятся задние узлы 3 крепления основных опор шасси. Верхние узлы фермы двигателя крепятся на болтах к узлу 1 и переднему лонжерону 4, а нижние — к узлам / и 2. Таким образом, усилия от фермы двигателя передаются одновременно на узел 1 и передний узел 2 крепления основных опор шасси и от них — на силовой контур крыла.

Средняя часть крыла ( 31) стыкуется по профилям 2 и 8 разъема с центропланом и отъемной частью крыла. Лонжероны 13 к 7 средней части крыла — балочного типа. Они изготовлены из полок таврового сечения и стенок, усиленных прессованными дюралюминиевыми стойками. Полки изготовлены из прессованных

профилей, механически обработанных для получения переменного сечения по длине. В стенках лонжеронов расположены окантованные отверстия под трубопроводы от насосов топливной системы, дренажные отверстия и отверстия для установки крана централизованной заправки топливом

Нервюры средней части крыла аналогичны нервюрам центроплана. Типовая нервюра состоит из носка, средней части и хвостовика. Средняя часть нервюры подкреплена полками, стенки — стойками. Между стойками просечены в два ряда круглые отверстия, края которых зигованы для увеличения жесткости стенки в местах просечки. Нервюры 8 и 10 усиленные, так как к ним крепятся узлы монорельсов.

На стенках нервюр 7 и по окружности имеются приливы, в которые вворачиваются шпильки. Герметизация разъема по крышке 9 достигается установкой между крышкой и окантовкой паронитовой прокладки.

Панели. На средней части крыла установлены одна нижняя несъемная панель, две верхние несъемные панели 1 и 3 и одна верхняя съемная панель 4. Стрингеры панелей средней части крыла таврового и двутаврового сечений приклепываются к обшивке. Поперечное сечение стрингеров по размаху переменно.

Съемные панели расположены на верхней поверхности крыла между третьим и седьмым стрингерами и крепятся к ним болтами с анкерными гайками. Под головки болтов подкладываются резиновые кольца. Между лонжеронами и съемной панелью на верхней поверхности крыла размещены несъемные панели, а на нижней поверхности крыла между лонжеронами расположена сплошная несъемная панель.

В обшивке верхних панелей имеются люки под топ- ливомеры, заливная горловина и отверстие для вывода трубопровода дренажа. В нижней панели размещены люки сливного крана и подкачивающего насоса.

Средняя часть крыла используется в качестве топливного бака. Герметизация бака обеспечивается технологическим процессом изготовления каркаса из лонжеронов и нервюр, изготовлением панелей из обшивки и стрингеров и сборкой этих агрегатов в бак-кессон, с проведением внутришовной и поверхностной герметизации. Швы и стыки бака-кессона герметизируются прокладкой жгутов в зонах стыка и нанесением нескольких слоев герметика УЗОМЭС-5 по жгутам и головкам заклепок. Технологически герметизация внутренних поверхностей бака-кессона выполняется в несколько этапов: вначале герметизируются стыки и швы, а затем весь кессон.

В передней части крыла — носке расположены элементы противообледенительной системы, агрегаты топливной системы. Подход к ним обеспечивается через люки, закрытые крышками 1L

Хвостовая часть 5 и откидная панель 6 средней части крыла образуют нишу, в которой располагается внешний закрылок. Носок и хвостовая часть по конструкции аналогичны соответствующим частям центроплана.

Средняя часть крыла соединяется с центропланом ( 32, а) по всему профилю крыла, однако силовая часть стыка проходит лишь по контуру кессона. Стыковка их производится по верхней панели кессона болтами диаметром 10 мм, по нижней панели кессона— болтами диаметром 16 мм, по передней 3 и задней стенкам лонжеронов, подкрепленных стойками 6 — болтами 5 диаметром 6 мм. По верхнему поясу переднего лонжерона они стыкуются болтами диаметром 10 мм, по верхнему поясу заднего лонжерона — болтами диаметром 12 мм, а по нижним поясам лонжеронов — болтами диаметром 16 мм. Болты изготовлены из высокопрочной легированной стали 40ХНМА с пределом прочности на растяжение 110—125 кгс/мм2.

Стыковка средней части 4 крыла с центропланом 1 по профилям разъема производится укладкой болтов в колодцы с пазам» для болтов и гаек. Профили разъема крепятся к поясам лонжеронов, стрингеров и обшивке болтами и заклепками. В полете верхние

профили разъема работают на сжатие, поэтому они соединяются болтами диаметром 10 мм, а нижние профили, работающие на растяжение, соединены болтами диаметром 16 мм.

Передача усилий сжатия со средней части крыла на центроплан обеспечивается упором профилей разъема в фитинги и профили разъема на центроплане. Аналогично производится стыковка средней части крыла 4 по профилям разъема 8 и лонжеронам, усиленным ( 32, б) стойками 11 с отъемной частью крыла 10. В колодцы вкладываются бобышки 9. Сверху и снизу стык закрывается дюралюминиевой лентой 7, которая крепится к крылу болтами 11.

Отъемная (концевая) часть крыла ( 33) конструктивно выполнена аналогично центроплану и средней части крыла. Внутренний объем этой части крыла не используется для размещения топлива и поэтому не герметизируется. Отъемная часть со средней частью крыла стыкуется по профилю разъема 3 и концевым стойкам лонжеронов.

На стенке 5 переднего лонжерона расположены отверстия 6 для выхода теплого воздуха из носка отъемной части крыла в обтекатель крыла. На стенке заднего лонжерона установлены узлы подвески элеронов. Стенки лонжеронов подкреплены стойками 4.

Нервюры отъемной части крыла балочного типа и по конструкции аналогичны нервюрам средней части крыла. Нервюры 13, 16, 18 и 21, установленные в местах подвески элеронов, усилены кницами, соединяющими нервюры с полками лонжеронов.

Панели так же, как и на остальных частях крыла, делятся на съемные и несъемные. Съемная панель 2 расположена на верхней поверхности крыла между стрингерами 3 и 7. Остальная часть крыла между лонжеронами зашита несъемными технологическими панелями /. В обшивке левой верхней панели расположен люк для установки радиокомпаса. Панели изготовлены из дюралюминиевых листов, подкрепленных стрингерами таврового сечения.

Концевой обтекатель крыла крепится болтами к поясам нервюры 23. Он состоит из обшивки, носка, диафрагм и легкосъемного обтекателя аэронавигационных огней, который крепится к обтекателю двумя болтами. Носок и хвостовая часть отъемной части крыла по конструкции аналогичны соответствующим частям центроплана и средней части крыла. В нижней части носка у нервюры 12 имеется откидной люк для доступа к противо- обледенительной системе.

Закрылки. На крыле самолета установлено четыре закрылка. Схема выпуска закрылка показана на  34. При отклонении закрылка на 15 или 38° между хвостовой частью крыла /, дефлектором и закрылком 3 или 4 образуется двойная профилированная щель. На позиции 2 закрылок показан в убранном положении.

Закрылок состоит из обшивки, нервюр и одного лонжерона. Нервюры — разрезные и стыкуются по лонжерону. Верхняя полка лонжерона имеет вырезы в зоне монорельсов. В вырезах крепятся штампованные узлы, связывающие полки лонжеронов. На лонжероне каждого закрылка установлены два кронштейна для крепления подъемников и четыре кронштейна для крепления кареток.

Каретка ( 35) состоит из двух штампованных рам 6, соединяемых через распор 2 болтами. Между рамами на осях 3 установлены игольчатые подшипники 5 в корпус се 4, которые при выдвижении катятся по полкам монорельса. Каретка крепится к кронштейну закрылка четырьмя болтами. Верхние передние ролики установлены на качающихся и свободно ориентирующихся каретках /. На монорельсе 4 ( 36) на каретках 7 установлен закрылок 5 с дефлектором 6.

Монорельс 4 представляет собой изогнутый стальной двутавровый профиль. Внутрен-

няя и наружная поверхности нижней полки монорельса отшлифованы и хромированы. На монорельсе имеется проушина для крепления к кронштейну 8, установленному на заднем лонжероне / крыла, и ухо для крепления двутаврового подкоса 3 с раскосом 2Н

Начиная с 1966 г., центропланные закрылки устанавливаются без монорельсов. В центропланном закрылке новой конструкции нет дефлектора, который должен создавать профилированную щель для воздушного потока, обтекающего закрылок. Закрылок не выдвигается, а только отклоняется на взлетный угол 15° и посадочный — 38°.

Упрощение конструкции и системы управления центропланными закрылками позволило без существенного изменения аэродинамических характеристик значительно уменьшить массу конструкции и снизить стоимость изготовления.

В систему механизации центропланной части крыла ( 37) входят: закрылок /, щиток 2У винтовой подъемник 3, тяга 4 щитка, качалка 5, направляющая 7 качалки и кронштейн 8 навески закрылка.

Закрылок вращается относительно оси, установленной в кронштейне 5, при возвратно-поступательном перемещении наконечника (подъемника 3), кинематически связанного с кронштейном на закрылке. При опускании закрылка вниз ролик 6> установленный на качалке 5, поднимается по пазу направляющей вверх. При этом качалка 5 вращается относительно оси против часовой стрелки и опускает тягу 4 вниз с некоторым угловым перемещением по часовой стрелке.

Щиток 2, кинематически связанный с тягой 4 кронштейном, поворачивается относительно своей оси и образует профилирован-* ную щель между закрылком и крылом.

После поворота закрылка на 10—12° ролик 6 выходит на поверхность направляющей, образованную радиусом, равным расстоянию от оси вращения закрылка до радиальной части направляющей. Поскольку при дальнейшем отклонении закрылка расстояние между осями закрылка и ролика остается неизменным, то ролик только обкатывается по направляющей и щиток 2 вместе с кинематическими звеньями 4 и 5 остается неподвижным. При уборке закрылков ролик 6 заходит в паз направляющей 7, и дальнейшее перемещение щитка 2 обусловливается профилем верхней части паза.

Элероны ( 38). Для исключения больших шарнирных моментов в системе управления элеронами, которые могут возникнуть вследствие деформаций крыла под действием аэродинамических сил, каждый элерон сделан разрезным и состоит из двух секций: концевой / и корневой 2. Для облегчения управления на секциях элеронов установлены сервокомпенсаторы 4. Балансировка элеронов производится триммером 3.

В силовой набор элерона входят лонжерон, нервюры 9У закон- цовка 10 и обшивка, выполненные из дюралюминиевых сплавов. В местах установки кронштейнов навески элеронов и кронштейнов навески триммеров и сервокомпенсаторов нервюры и лонжерон усилены накладками и кницами.

Элерон подвешен на ушках 8 кронштейнов 5, ушко 8 входит в проушину 7, закрепленную на кронштейне 6. Ушко 8 из стали ЗОХГСА крепится четырьмя болтами к кронштейну 5, выполненное му из материала АК-6.

Корневая 1 и концевая 2 секции элерона соединяются между собой осями. Один из концов оси вворачивается в кронштейн корневой секции элерона, а второй входит в шариковый подшипник кронштейна концевой секции элерона. Этим достигается свобода перемещения одной секции относительно другой, что исключает деформации элерона и узлов навески.

На нижней части носкз корневой секции левого элерона установлен на петлях люк для доступа к механизму управления триммером. К носкам нервюр по размаху элерона крепится стальной балансир, которым создается стопроцентная весовая балансировка.

Триммер элерона состоит из лонжерона, набора нервюр и обшивки, изготовленных из стеклоткани и пенопласта, и крепится к элерону на трех узлах.

Сервокомпенсатор по конструкции аналогичен триммеру. Во избежание попадания влаги внутрь триммера и сервокомпенсатора их узлы навески, болты, вилки и стыки между накладками герметизируются.