长空无人机方向舵设计毕业论文.docx

,载荷较小,故选用单梁式方向舵前端外形参数:,需要在方向舵前缘开一口,深度为50mm,不会影响到梁。蒙皮由前缘及两侧壁板组成,为了便于前缘蒙皮的安装,采用“匚“形梁,《飞机结构设计》,悬挂点的数量和位置的确定原则是:保证使用可靠、转动灵活、操纵面和悬臂街头的综合质量轻。由于载荷较小,初步确定为二或三个。增加悬挂点数量可使操纵面受到的弯矩减小,减轻了操纵面的质量,但增加了悬臂街头的质量和运动协调的难度。减少悬挂点数量可是运动协调容易,但操纵面上弯矩增大,且不符合损伤容限思想,一般悬挂点不少于2个。在长空无人机方向舵中,由于垂尾后掠角为0,且方向舵根稍弦长相同,所以运动协调十分容易,所以采用3悬挂点。(含2端肋),间距90mm由于结构高度较低,为了方便装配,后部翼肋分为2个半肋。分别与蒙皮铆接组成壁板后在与梁铆接装配,且左右半肋应分别向上、下延伸一小段距离,以方便壁板与梁的铆接。,即集中配重与分散配重,因本飞机速度较低,且对重量较敏感,所以采用集中配重的方式,,将接头布置在中间,,梁腹板开口处采用支座的三面对其加强。、,展向分布均匀,则单位展长载荷quse=puse/La=11000/1280N/mm===,可得出载荷弦向分布如下图:根据面积和气动中心的位置可得a=,,与操纵接头连接,位于展向中点,即y2=640mm由操纵接头引起的集中力视为全部由接头2传走,不对梁引起额外的载荷。假设左右对称布置接头,则结构可简化为如下形式:查《飞机设计手册第三册》P76,此情形的弯矩图,知两个弯矩极值令Ma=Mb,此时对总体结构而言危险截面处弯矩最小,得y1=,方向舵与平尾干涉处的开口位置,对y1稍作调整,取y1=190mmy2=640mmy3=,几何草图如下:则由力矩平衡,知Ft*50=Puse*(-80)得Ft=:yoz平面内受力:剪力图(N):弯矩图(Nmm):扭矩图(Nmm):支座反力:N1===:Qmax=:Mmax=:Tmax=、,故采用加工方便的板弯型材,梁与蒙皮均采用LY-12铝合金。该材料ρ=×103kgm3,σb=420MPa,τb=265MPa。梁采用厚度δ1=1mm的板材板弯成形。蒙皮厚度暂定为δ2=,梁的惯性矩Jx1=20509mm2对梁而言,在支座1或支座3处承受的剪力和弯矩最大,有Qmax1=Qmax==Mmax==195/640Tmax=,尽管梁与蒙皮铆接在一起,且蒙皮与梁的厚度相差不大,梁附近的蒙皮也可以承受部分正应力,但无法找到适合的经验公式,故假定弯矩完全由梁承受,这样计算结果偏于安全。σmax1=Mmax1*ymax1/Jx1=(接头处前缘有开口,不承力)组成的单闭室承受。如图所示,后段蒙皮用直线近似,如图所示。如图取开剖面。计算的闭室面积M1=,由于仅梁承受正应力,故q仅分布在梁截面上,计算出的梁开剖面剪流如图。设闭室常剪流为qo,对3点取矩由力矩平衡,有q0===qmax1/δ==[τ]=τb1/=>τmax1,故梁腹板安全。=,而梁缘条还受剪流作用,在1点处剪流最大,τ1=q1/δ1==。选用第三强度理论,σa