1
УДК 629.7.021
Выбор силовой схемы и расчет на прочность балки
пилона самолета
© М.А. Гудков, Е.В. Попов
Филиал ПАО «Корпорация Иркут», г. Воронеж, 394019, Россия
Выполнена оптимизация конструкции силовой балки пилона среднемагистрального
самолета с целью снижения собственного веса конструкции, а также повышения
эффективности работы силовой балки. Проектирование нового исполнения сило-
вой балки выполнено на основании прочностных расчетов методом конечных эле-
ментов в среде MSC.Software PATRAN/NASTRAN. Для оценки степени соответ-
ствия новой конструкции поставленным требованиям проведены расчеты жест-
кости и собственных частот балки.
Ключевые слова:
силовая балка пилона, конечные элементы, прочность, жест-
кость
.
Силовая балка пилона является одним из наиболее высоконагру-
женных и высокоответственных элементов самолета. Зона работы
пилона — это зона повышенных температур и усилий высоких зна-
чений, приходящихся от двигателя, что определяет повышенные тре-
бования к прочности и жесткости, предъявляемые к силовой балке, а
также окружающим ее конструктивным элементам [1, 2]. Закрепле-
ние пилона непосредственно на крыле летательного аппарата накла-
дывает ограничения на частотные характеристики силовой балки в
виде узких коридоров частот, в которых должен работать пилон, с
целью исключения возникновения нежелательных автоколебаний
(например, флаттера) на крыле.
При расчете на прочность исходной конструкции силовой балки
пилона (рис. 1) были выявлены ее недостатки [3]. Для всех расчетных
случаев наблюдаются низкие уровни напряжений по задней части
балки, что свидетельствует о недостаточно эффективной работе кон-
струкции, бóльшая часть которой изготавливается из высокопрочных
материалов.
Основной задачей проекта является разработка конструкции си-
ловой балки пилона, которая при аналогичных прочностных характе-
ристиках обладала бы меньшей массой. Разработка новой конструк-
ции силовой балки пилона выполняется в соответствии с ограниче-
ниями, накладываемыми со стороны крыла и двигателя.