Введение к работе
Диссертация посвящена развитию методов испытания сверхлегких летательных аппаратов (СЛА); разработке и практическому применению инструментальных средств в процессе летных испытаний СЛА; выработке рекомендаций по использованию результатов летных испытаний для проектирования вновь разрабатываемых или улучшения прочностных характеристик ранее спроектировашіьк СЛА, а также для применеїшя в процедуре сертификации СЛА.
Актуальность. Широкое распространение сверхлегких летательных аппаратов (СЛА), появление разнообразных организаций, занимающихся проектированием, производством, эксплуатацией и продажей подобной техники, появление нормативных документов, регламентирующих проектирование и применение СЛА, все более остро ставит вопрос о проверке или подтверждении соответствия существующих и вновь создаваемых СЛА предъявляемым требованиями прочности и безопасности.
Особую актуальность эти вопросы приобретают в свете последнего Постановления Правительства Российской Федерации от 13 августа 1996 г. N 996 "Об утверждении Временного положения об авиации общего назначения Российской Федерации", в котором СЛА получили официальное признание, а их сертификация становится прерогативой регионов.
Вопросы безопасности эксплуатации СЛА решаются совершенствованием регламентирующей документации и повышением качества подготовки лиц, занимающихся эксплуатацией и техническим обслуживанием.
Соответствие прочностных характеристик создаваемых конструкций может быть обеспечено использованием в процессе проектирования и доводки ЛА опыта создания предыдущих конструкций и проведением натурных испытании как в лабораторных условиях, так и в процессе эксплуатации.
Использование опыта создания других летательных аппаратов позволяет существенно уменьшить риск разработки новой техники, но полную информацию о конструкции вновь созданного или разработанного ранее летательного аппарата может дать только натурный эксперимент.
Цель и задачи исследований. Целью диссертационной работы является разработка методик проведения летных исследований СЛА, создание лаборатории летных испытаний, а также разработка предложений по определению нагружении элементов конструкции СЛА. Для достижения этой цели решались следующие основные задачи:
-
Разработка методик проведения летно-прочностных испытаний СЛА.
-
Разработка и создание системы автоматической регистрации параметров полета СЛА (САРПП СЛА).
3) Экспериментальные исследования нагружения элементов конструкции
СЛА во время выполнения маневров, характерных для ожидаемых условий экс
плуатации.
4) Разработка методик определения напряженно-деформированною со
стояния силовых элементов конструкции СЛА.
5) Разработка модели нагружения элементов конструкции СЛА.
Методы исследования. В работе использованы методы летного прочностного эксперимента по исследованию статического нагружения конструкции ЛА и методы регрессионного и корреляционного анализа результатов экспериментов и расчетов.
Научная новизна. Научная новизна работы заключается в следующем:
-
Разработаны и апробированы методики натурного экспериментального определения характеристик нагружения элементов конструкций СЛА.
-
Разработана и апробирована методика экспериментального определения аэродинамических характеристик СЛА при выполнении равномерного, горизонтального, установившегося полета.
-
Разработаны методика и средства измерения тяги винтомоторной установки в полете.
-
Создана и использована при летных; испытаниях система автоматической регистрации параметров полета СЛА. В качестве компонент САРПП СЛА использовались, с соответствующими доработками, датчики и оборудование, применяемые при летных прочностных испытаниях летательных аппаратов и разработанный автором программно - аппаратный комплекс повышения метрологических характеристик САРПП СЛА.
-
По результатам экспериментов выявлена линейность зависимости изгибающего момента, действующего на боковую балку крыла дельталета, от величины вертикальной перегрузки.
-
Сформулированы рекомендации по определению нагрузок, действующих на элементы конструкции СЛА при проектировании и проверке соответствия техническим требованиям существующих и вновь создаваемых СЛА.
-
Разработана модель нагружения боковой балки крыла дельталета.
-
Получены параметры напряженно-деформированного состояния элементов конструкции крыльев ряда дельталетов.
Практическая ценность. Результаты работы могут быть использованы при разработке руководств по проектированию СЛА, руководств по летной эксплуатации и других документов, регламентирующих создание, испытания и использование СЛА.
Система автоматической регистрации параметров полета СЛА и модель нагружения элементов конструкции СЛА могут применяться при экспериментах и летных испытаниях СЛА, а также могут быть использованы при сертификации СЛА.
Результаты летного эксперимента и разработанная модель нагружения силовых элементов конструкции СЛА используются специалистами СибНИА.
Все результаты исследований приведенные в диссертационной работе получены лично автором.
Реализация работы. Система автоматической регистрации параметров полета используется в МП *Арей" г.Красноярск для проведения летных прочностных испытаний разрабатываемых дельталетов.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены на Второй научно-технической конференции "Устройства и системы автоматики автономных объектов", Красноярск, 1990. ; Ш Российски - китайском семинаре по аэрокосмической технике Красноярск, 1994. ; Всероссийской научно-технической конференции 'Техническое обеспечение создания и развития воздушно - транспортных средств. (Экранопланов и сверхлегких летательных аппаратов.)", Казань, 1994.
Структура и объем работы. Диссертация включает 135 страниц машинописного текста, 1 таблицу, 51 рисунок, состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 31 наименования и приложения.