Литература -->  Графическое определение перемещений 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 [ 130 ] 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159

воздухом больше переднего, для спуска, наоборот, передний наполняют более заднего.

На носу дирижабля устраивается носовое усиление 5из деревянных реек по форме раскроя носовой части оболочки (по меридианам), вдетых в матерчатые карманы, пришитые и приклеенные внутри оболочки.



Фиг. 3.

Фиг. 2.

На фиг. 3 представлена диаграмма распределения давления внешнего воздуха вдоль меридиана модели Д. (ось модели служит нулевой линией, так что лежавшие выше нее ординаты означают избыток давления, а леж;ащие ниже-отрицательное давление). Из диаграммы видно, что наибольшее давление на оболочку Д. во время его полета сушествует в носовой части. Для избежания образования ложек на носу необходимо было бы поддерживать сверхдавление газа внутри всей оболочки. Назначение носового усиления и заключается в принятии на себя этого давления внешнего воздуха, чем устраняется необходимость поддерлш-вать высокое сверхдавление газа внутри оболочки. Носовое усиление в крайней точке 16 (фиг. 1) слулшт также для причаливания дирижабля к мачте.

На кормовой и носовой частях оболочки нашиваются матерчатые пояски или лапы 17, от которых свободно свисают поясные веревки 18, слулащие для удерл-сания Д. обслуживающей его на земле командой. В верхней части оболочки помещают разрывное матерчатое полотнище 19, вклеенное в сделанную в оболочке прорезь; от разрывного через всю оболочку идет в гондолу разрывная вожжа 20-для разрыва оболочки и быстрого выпуска газа на случай аварии при спуске. На корме обычно помещается аппендикс 21 - коротки!! матерчатый шланг, через к-рый происходит наполнение Д. газом.

Детали конструкции и расчет. Оболочка Д. мягкой системы сшивается из прорезиненной материи, обычно двух-, трех-или четырехслойиой, обладающей легкостью, прочностью и малой газопроницаемо-стыо. Примерный вес 1 материи-300-Ь 550 г, прочность-1 200-3 ООО кг по основе и по утку на 1 W. ле, газопроницаемость достигает у новых материй всего 5-3 и менее л на 1 л* в сутки. Для предохранения резиновых слоев материи от влияния солнечных лучей и измене!!ий t° ее покрьшают сверху

хромовокислой солью свинца, а в последнее время применяют ал!оминиевый порошок. Вся оболочгса разбггвается на элементы, име-!ощ!1е форму трапеци!! и (на цилиндрической части) нрямоуголыгиков. Все трапеции между любыми двумя параллелями равны и выкраиваются по одному шаблону; полотнища склеиваются раствором каучу1еа в бензине или газолине и прошиваются шелковыми нитками. Швы закрываются с обеих сторон ле!гтами, наклеенными по меридианам и параллелям. Места скрещивания !Цвов усиливаются иногда круглыми матерчатыми нагсладками диаметром 100 мм.

Площадь поверхности оболочки и ее центр тяжести, объем и центр объема, радиусы кривизны элементов поверхности (наибольшие) определяют но обычным формулам, при чем для большей точности и простоты вычисления оболочку разбивают рядом параллелей на поверхности, принимаемые за усеченные конусы (кроме двух крайних). Приближенно поверхность оболочки определяют по ф-ле Уорнера (америк.):

где S-поверхность, U-объем оболоч1ш, L-длина, d-максималь!!Ь!й диаметр, С я С -величины, являющиеся ф-иями коэфф. полноты, т. е. отношения объема оболочки к объему om-icaiiHoro около нее прямоугольного параллелепииеда. С изменяется от 3,22 до 3,54, а С -от 5,17 до 4,73. Принимая С=3,4 и С =4,9, получаем:

Средняя ошибка при вычистении для современных форм оболочек ~ 1-2%.

Поверхностное натялеение материи оболочки, т. е. усилие, которому подвергаете оболочка на единицу длины, определяют по формулам (в кг/п. м): продольное натяжение (вдоль меридиана)

гр р-Д np.- 2

поперечное (вдоль параллели)

Тпоп. = PR, где R-радиус сечения миделя в м, а. р- сверхдавление в оболочке в лгжводяного столба. Величина необходимого р м. б. определена

как р =Рх +Р-2 i где Pi=~y (v-максимальная скорость Д. в м/ск, у-вес 1 м воздуха в кг) зависит от собственной скорости Д., а P2 = aR (а-подъемная сила 1 м газа) и дает разницу в сверхдавлении в верхней части оболочки и на уровне ее продольной оси. Величина сверхдавления зависит также от наибольшего !-13гибающего момента в каком-либо сечении оболочк!! и может быть весколыад более полученной по приведенной формуле; поэтому нри предварительном определении Рросч. следует полученную величину р увеличить (взять p=ad). Коэффициент прочности ткани определяется по формуле---, где

i поп.

Р-прочность ткани на разрыв в кг/п.м\ во всяком случае Д- б. не менее 6 - 7.

Баллонеты помещают внутри оболочки так, чтобы ц. т. воздушной массы находился ниже центра давления газа и на одной



вертикали с ним и прикрепляют или путем пришивки к оболочке (линия пришивки- 22, фиг. 1) или же подвешиванием к ее верхней части (см. Баллонет).

Подача вентилятором воздуха в баллонет рассчитывается так, чтобы при заданной скорости спуска Д. (3-4 м/ск) в о белочке поддерживалось минимальное полетное сверхдавление. Падение Д. может происходить в первое время в форме равномерно ускоренного движения, пока возрастающее сопротивление воздуха не уравновесит силы ускорения; дальнейшее падение происходит с равномерной скоростью (которая и принимается во вш1мание при расчете вентиляторов). Обозначая через vd.-скорость падения, И-потолок, t-время падения, Q-количество воздуха (в м/ск), к-рое должен доставить вентилятор, и-объем баллонета, имеем:

f = /-; u=Qt =

Мол-сно w выразить через объем оболочки JJ; тогда максимальная производительность вентилятора:

Вентилятор и мотор к нему подбирают в соответствии с Q.

Управляемые клапаны а, б (фиг. 4) обычно состоят из тарелки, сделанной из никелированной листовой стали или из чистого никеля и прижимаемой к гнезду пружинами. Гнездо из каучукового обтюратора поддерживается алюминиевым кольцом. Для открывания кланана служит шпур; при отпускании шнура клапан закрывается сам. Для избежания самопроизвольного открытия тарелки клапана вследствие силы инерции при танга-лее (изменении угла наклона продольной оси Д. в вертикальн. плоскости) тарелка д. б. настолько легковесна, чтобы воз-молсное инерционное усилие во всех случаях было меньше силы сопротивления пружины; или же тарелку соединяют при помощи вращающихся на шарнирах стержней с массами, статически ее уравновеши-ваюпцши и перемещающимися в сторону, обратную перемещению тарелки.

Автоматич. клапаны в, г состоят обычно из матерчатого конич. гнезда, отштампованной дуралюминиевой тарелки и пружины, к-рая прикрепляется к неподвижной точке, образованной встречей четырех поперечин, жестко соединенных с арматурой матерчатого конуса. Пружины автоматич. клапанов рассчитываются так, чтобы тарелка отходила от гнезда при сверхдавлении, несколько боль-



Фиг. 4.

шем расчетного для оболочки; при понижении же сверхдавления клапан закрывается сам.

Расчет необходимого количества клапанов и внутреннего диаметра гнезда производится по выпускной способности клапана:

где /с-коэфф. (меньше 1), Р-площадь гнезда клапана, / им*.-скорость истечения газа (выражение /сР называется слсатым сечением

газовойструи).По Бернулли, v, ,=-/ .

где Р - сверхдавление в кг/м, у - вес 1 м-газа, равный 0,15 кг. Расширение объема и газа в оболочке при подъеме на h м/ск, по формуле стандартной атмосферы равное

ёШ ск.), определяет выпускную способность клапана при сверхдавлении Р, т. е.

QkFy ?=Р

h .

8000

отсюда находят Р и, в зависимости от количества клапанов, их диаметр.

Подвеска, служащая для соединения гондолы с оболочкой, д. б. такова, чтобы: 1) при тангаже Д., боковой качке или nppi вилянии положение гондолы относительно оболочки не изменялось; 2) натяжение по отдельным стропам подвески было равномерным и не превышало допускаемого запаса прочности. Подвески бывают: а) пояс с гусиными лапками, б) мостовой пояс, в) система лапок. Запас прочности пояса и подвески 1520. Пояса прикрепляются к оболочке т. о., чтобы стропы, идущею к гондоле, были касательными к оболочке; следовательно, место расположения пояса зависит и от расстояния меледу оболочкой и гондолой. Подвеска по типу пояса с гусиными лапками, в виду значительного лобового сопротивления, в настоящее время вышла из употребления. Мостовой пояс, основанный на теории подвесных мостов, состоит из пояса, наклеенного и нашитого на оболочку, и из его продолжения книзу, выкроенного по дугам параболы; вдоль краев дуги вклеивают и вшивают веревки (или металлический трос, обмотанный матерчатой лептой), образующие в месте соединения двух соседних дуг петлю. Подвесная стропа прикрепляется к петле и идет от нее к гондоле. При такой системе натяжение получается наибольшее в точках соединения дуг (крепления строп) и уменьшается по мере приблилеения к месту пришивки пояса к оболочке. В Д., построенных за последние годы, часто применяется система прикрепления подвесных строп к оболочке при помощи лап (23, фиг. 1), наклеенных и нашитых на оболочку. При всех системах подвесок боковые перемещения гондолы относительно оболочки устраняются дополнительными веревками-боковыми перекрещивающимися стропами, не несущими (при расчете подвески) никакой нагрузки; эти стропы прикрепляются к пояскам, расположенным на оболочке нилее поясов подвески, или лее к лапам.

Стропы подвески-веревки или металлические тросы. Веревки, применяемые для строп, обычно пеньковые, высокого качества, из анжуйской или итальянской пеньки, с



длинными волокнами. Коэфф. сопротивления веревок, определяемый по способу Ренара

как - (где В-разрывное усилие, а q-вес

In. м), для наиболее употребите.тьных веревок приблизительно равен 12 000-18 000; он увеличивается (до 30 ООО) с уменьшением диаметра веревки (шнур и шпагат).

Г о и д о л а, обычно шириной 1,4- 1,8 м, высотой 1,5-2,2 м и длино11-в зависимости от объема Д. и его назначения, состоит из дуралюминиевого остова, обшитого листовым или гофрированным дуралюмини-ем или материей; применяют и деревян. гондолы, обшитые фанерой или полотном. Иногда внизу гондолы помещают амортизаторы (24, фиг. 1). Форма гондолы-хорошо обтекаемая. Винтомоторная группа обычно устанавливается на корме гондолы, или же винты (если их два) выносятся по обеим сторонам гондолы. В гондоле размещаются, кроме двигателей, вентилятор (с мотором для него,

стропы, 2) действию приложенного к нему груза и 3) реакциям соседних узлов.

Оперению Д. придают всегда симметричную форму и плоский или дугообразный профиль. Остов оперения строился раньше из дерева или из легких стальных труб, образующих контур оперения, и обтягивался простым полотном. В настоящее время, в связи с увеличением скорости Д., оперение делают из металлическ. лонндаронов и нервюр (обычно из профильного дуралюминия), скрепленных заклепками; для лонжеронов употребляют стальные трубы. Остов покрывают лакированной тканью. Крепление неподвижных планов оперения (стабилизаторов и килей) к оболочке осуществляется при помощи нашитых на оболочку поясков, карманов и тросовых расчалок, идущих сверху и снизу от неподвижных планов к оболочке . Соединение неиодвилшых частей оперения с рулями-шарнирное. Управляют рулями при помощи тросов, идущих в гопдолу.



Фиг. 5.

если вентилятор работает не от главного мотора), баки для горючего и водяного балласта, балласт в мешках, гайдроп, приборы и прочее снаряжение и вооружение, в зависимости от назначения Д. Различают грузы постоянные (сама гондола с винтомоторной установкой, пассажиры, пулеметы, радио и пр.) и переменные, расходуемые в полете (горючее, балласт, бомбы). Переменные грузы сосредоточивают ближе к ц. т. гондолы, к-рый должен находиться на одной вертикали с центром свободной подъемной силы; центры тяжести как переменных, так и постоянных грузов должны находиться на одной и той же вертикали.

Расчет гондспы по методам графич. статики производится в предположениях: 1) нагруженная гондспа подвешена, винты остановлены, 2) при том же положении, но винты работают, 3) нагруженная гондола стоит на своих опорах. Каждый узел гондолы Д. подвергается: 1) натяжению соответствующей

Величину площади оперения определяют опытным путем, продувкой модели в аэродинамич. трубе; для приближенных расчетов можно пользоваться эмпирич. ф-лой: Sonep. = = 0,33 (где S-в одной плоскости). Существующие ф-лы, основанные на теоретич. решении этого вопроса, значительно расходятся в определении площади оперения; так, по ф-ле Ренара, /Sonep. почти в 2 раза больше, чем по ф-ле Крокко, практически же <Sonep.= средней величине из полученных по этим ф-лам. Площадь вертикальных и горизонтальных рулей составляет 25-30% от площади килей и стабилизаторов. Расчет оперения на прочность-как у самолета. Запас прочности-не менее 5. По корме оперение располагается так, чтобы его вес поддерживался подъемной силой газа той части оболочки, к которой оперение прикреплено. В табл.1 приведены характеристич. данные для некоторых построенных Д. мягкой системы.

Д. полужестнойсистемы. Характерный тип полужесткого Д.- N-1 (констр. Нобние). Оболочка 1 (фиг. 5), в поперечном сечении грушевидной формы, изготовлена из трехслойной прорезиненной хлопчатобумажной материи и делится продольной матерчатой диафрагмой 2, идущей почти от носа до кормы, на две части: верхнюю 3-газовмести-.чище и нижнюю 4, служащую баллонетом для воздуха. Газовместилище и баллонеты делятся на 10 отсеков вертикальными матерчатыми же диафрагмами, при чем диафрагмы баллонета являются продолжением диафрагм газовместилища. Воздух в баллонет поступает автоматически через специальное отверстие 5 в носовой части Д. Каждый отсек газовместилища имеет отдельный, уп-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 [ 130 ] 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159