Spārna slodžu optimizācija, izmantojot aktīv... / ID: 112272

Autors: Roberts Grunte (13)

Vērtējums:

Publicēts: 13.05.2020.

Valoda: Latviešu

Līmenis: Augstskolas

Literatūras saraksts: 31 vienības

Atsauces: Nav

Izvērst priekšskatu

SatursAizvērt

Nr.	Sadaļas nosaukums	Lpp.
	IEVADS	10
1.	GAISA KUĢA VADĪBAS SISTĒMA	11
1.1.	Vadības sistēma	11
1.2.	Vadības virsmas un to kontrole	11
1.3.	Vadības sistēmau iedalījums	14
1.4.	Primārās vadības virsmas	14
1.4.1.	Eleroni	14
1.4.2.	Virzienstūre	16
1.4.3.	Augstumstūre	17
1.4.4.	Vadāms horizontālais stabilizators	18
1.4.5.	Spoileru sistēma	19
1.5.	Sekundārās vadības virsms	20
1.5.1.	Aizspārni un priekšspārni	20
2.	AEROELASTĪBA	23
2.1.	Statiskā aeroelastība	24
2.1.1.	Diverģence	24
2.1.1.1.	Spārna vērpes diverģence (divdimensionālā gadījumā)	25
2.1.1.2.	Spārna vērpes diverģence (galīgam spārnam)	27
2.1.1.3.	Bultveidīga spārna diverģence	30
2.1.2.	Kontroles efektivitāte un reverss	31
2.1.2.1.	Elerona efektivitāte un revers divdimensionālā gadījumā	32
2.1.2.2.	Elerona efektivitāte un reverss galīga spārna gadījumā	34
2.2.	Dinamiskā aeroelastība	37
2.2.1.	Flaters	38
2.2.1.1.	Flatera kustību savienojums (coupling)	40
2.2.1.2.	Kontroles virsmu flaters	42
2.2.2.	Bafetings	42
3.	TURBULENCES MODEĻI	43
3.1.	Diskrētu brāzmu modelis	43
3.2.	Nepārtraukta turbulence	45
4.	GAISA KUĢA LIDOJUMS BRĀZMĀ	48
4.1.	Brāzmas ietekme uz lidojuma parametriem	48
4.2.	Lidojumu stāvokļa ietekme	49
5.	STRUKTURĀLAIS NOGURUMS UN BOJĀJUMU TOLERANCE	51
5.1.	Materiāla noguruma ietekme un rašanās	51
5.2.	Galvenie elementi gaisa kuģa struktūras noguruma problēmām	52
5.3.	Nogurums / noguruma raksturojums	52
5.4.	Pilnā cikla metode	54
5.5.	“Safe – life” Garantētā resursa metode	56
5.5.1.	Garantētā resursa noteikšana projektēšanas laikā	56
5.5.2.	Garantētā resursa noteikšana pēc noguruma testiem	57
6.	SLODZES	59
6.1.	Slodzes uz spārnu	59
7.	MANEVRU SLODŽU KONTROLE MLC	61
7.1.	Slodžu atvieglošanas sistēma LAS	61
7.2.	Manevru slodžu kontroles stratēģija	63
7.3.	Manevru slodžu kontroles sistēmas veiktspēja	65
8.	AKTĪVĀS VADĪBAS SISTĒMA	71
8.1.	Vadības sistēmas uzdevums	71
8.2.	Aktīvās un automatiskās vadības sistēmas projektēšana	72
8.3.	Aktīvās vadības sistēmas realizācija pie lidmašīnas	73
8.3.1.	Manevru slodzes samazināšana	73
8.3.2.	Turbulences slodžu samazināšana	75
8.3.3.	Flatera svārstību novēršana	76
9.	LIDMAŠĪNAS SPĀRNA STIPRĪBAS APRĒĶINS	77
9.1.	Dati aprēķinam	77
9.2.	YI-I un tā pielikšanas punkta aprēķins	79
9.3.	Koncentrēto sagraujošo masas slodžu aprēķināšana	79
9.4.	Spēku aprēķins šķēlumā I-I	79
9.5.	Spārna šķērsgriezuma projektēšanās aprēķins	80
9.6.	Augšējā paneļa aprēķins	80
9.7.	Augšējā lonžerona summāro joslu laukums	80
9.8.	Viena lonžerona raksturīgie izmēri	81
9.9.	Apakšējā paneļa aprēķins	81
9.10.	Masas daļas aprēķins kādam šķēlumam	82
9.11.	Aktīvās vadības sistēmas ietekme uz raksturlielumiem	83
10.	SPĀRNA AR SVĀRSTĪBU KOMPENSĀCIJU IEVIEŠANA	85
10.1.	Informācijas devēji, kas pielietoti aktīvas vadības sistēmā	85
10.1.1.	Akselerometrs	85
10.1.2.	FADEC	85
10.2.	Elerona šarnīra momenta aprēķins	85
	Resursa palielinājums atkarībā no aktīvas vadības sistēmas ieviešanas aprēķins	86
	SECINĀJUMI	89
	IZMANTOTĀ LITERATŪRA	90

Darba fragmentsAizvērt

SECINĀJUMI
Maģistra darba ietvaros tika aplūkotas gaisa kuģa spārna slodžu slāpēšanas un svārstību demfēšanas iespējas. Aeroelastības efektu ietekme uz gaisa kuģa virsmām, to ietekme. Tika izvērtēta aktīvās vadības sistēmas ietekme uz potenciālu masas vai resursa palielinājumu izmantojot slodžu kompensēšanu.
Lai veiktu aprēķinus spārna slodžu analīzei, tika izmantoti iepriekš bakalaura daraba ietvaros iegūtie prototipa gaisa kuģa dati. Ar zināmajiem datiem tika aprēķināti spēki uz nekompensēta gaisa kuģa spārna, lieces un vērpes momenti, spārna apšuvuma biezumi, un masa. Tika aprēķināti tie paši spēki, momenti biezumi un masa izmantojot slodžu kompensāciju, samazinot pieļaujamās pārslodzes no 2.5 uz 1.6.
• Tika iegūts ka lieces moments samazinājās no 1013994 Nm uz 571748 Nm, kas ir aptuveni 46% samazinājums.
• Vērpes momenta samazinājums no 110181 Nm un 85885 Nm kas ir 22%. Kā redzams lielākais efekts šādai sistēmai tiešām ir uz spārna lieci.
• Apakšējā panela apšuvuma biezumu izdevās samazināt no 0.29cm uz 0.18cm, kas ir 37% samazinājums kā arī līdz ar to līdzvērtīgu masas samazinājumu.
Veicot gaisa kuģa resursa aprēķinu, kur tika ņemta vērā aktīva slodžu slāpēšana uz gaisa kuģa spārna.
• Aprēķinu rezultātā tika secināts, ka ar konkrēto pieņemto modeli gaisa kuģa resursam iespējams resursa laika palielinājums par 16%.
No iegūtajiem datiem un analīzes varu secināt ka lai arī ar šādu sistēmu ir iespējams samazināt gaisa kuģa konstrukcijas svaru, caur nepieciešamiem mazākiem apšuvuma un konstrukcijas elementu biezumiem, tam būtu nepieciešams izveidot šo sistēmu ar augstu redundanci, jeb dublēšanos, lai nodrošinātu gaisa kuģa drošību arī sistēmas atteikšanās gadījumā. Nodrošinot šo augsto dublēšanos sistēmai diemžēl mēs atkal iegūstam pieaugumu masā no šo vairāku sistēmu izvietošanas un dublēšanas. Kas nozīmē ka patiesais ieguvums tiešām ir tieši gaisa kuģa resursa palielināšanā. Iespējams šo resursa ieguvumu būtu iespējams palielināt vēl vairāk ieviešot konstrukcijā arī kādus modernos materiālus, taču tas šajā gadījumā padarītu aprēķinus ļoti sarežģītus.…

Autora komentārsAtvērt

Redakcijas piezīmeAtvērt

Darbu komplekts:

IZDEVĪGI pirkt komplektā ➞ ietaupīsi −7,98 €