Какие нормативные случаи нагрузки приводят в действие конструкцию самолета?

Применимое американское регулирование-FAR 25.301-563 . Это, очевидно, идет в много деталей о различных аспектах, которые должны быть приняты во внимание. Я постараюсь максимально сгладить случаи, но многие из них условны и связаны с различными другими условиями. Многие случаи включают некоторую субъективность относительно того, что потребует FAA. Каждая сертификация уникальна.

Хотя требования несколько разбиты на общие области самолета, невозможно точно сказать, какие области самолета будут критически затронуты определенным случаем. Воздействие зависит от конструкции и конфигурации конкретной плоскости.

Есть требования верхнего уровня:

а) конструкция должна выдерживать предельные нагрузки без вредной постоянной деформации. При любой нагрузке до предельных нагрузок деформация не должна мешать безопасной эксплуатации.

B) конструкция должна выдерживать предельные нагрузки без разрушения в течение не менее 3 секунд…

e) самолет должен быть сконструирован таким образом, чтобы выдерживать любую вибрацию и удары, которые могут возникнуть в любом вероятном рабочем состоянии вплоть до VD/MD, включая остановку и возможные непреднамеренные отклонения за пределы огибающей начала «шведского стола».

Определения различных важных значений (которые будут иметь структурные последствия):

V _A-скорость маневрирования конструкции
В _б-скорость дизайна для максимальной интенсивности порыва
V _c-скорость крейсерской конструкции
V _D-скорость погружения конструкции
V _DD-скорость устройства сопротивления конструкции
V скорости щитка F-Desgin
V _MC-минимальная скорость управления при неработающем критическом двигателе
V _S0-скорость сваливания с посадочными закрылками
V _S1-скорость сваливания, откидные створки убраны
C _N-коэффициент нормальной силы

Все требования к прочности должны быть выполнены во всех местах в пределах маневрирующей оболочки, особенно A-I на следующей V-N диаграмме:

• Максимальное отклонение управления тангажом на V _A (25.331)
• Заданное смещение регулятора шага (25.331)
• 1.5 g подтяжка (25.335)
• Дискретный порыв ветра, вертикальный и боковой (25.341)
  • V _C: изменяется линейно
    • + / — 56.0 ft / sec-уровень моря
    • + / — 44.0 ft / sec — 15000 футов
    • + / — 26.0 ft / sec-50000 футов
  • V _D: 0,5 раза значения V C
• Непрерывный порыв ветра, вертикальный и боковой (25.341)
• Нагрузки топлива / масла от нул к максимуму (25.343)
  • Дополнительные факторы при наличии» структурного резерва » топлива
• Высокие подъемные устройства (25.345)
  • Если закрылки должны использоваться для взлета, захода на посадку или посадки, предельный коэффициент нагрузки 2.0
    • +/- 25 футов/сек нормаль к траектории полета
  • Отдельные условия, предельный коэффициент нагрузки 1,0
    • Поток Slipstream пропеллера от максимальной непрерывной силы на V _F
    • = 1.4 times V» data-translation=»Поток скольжения пропеллера от силы взлета на >= 1.4 раз V> » data-type=»trSpan»>Поток скольжения пропеллера от силы взлета на >= 1.4 раз V> _f и максимальный вес
    • Лобовой порыв 25 футов / сек
  • Если закрылки будут использоваться в пути:
    • Маневр к положительному коэффициенту нагрузки предела
    • Дискретные вертикальные порывы
  • Коэффициент маневренной нагрузки 1,5 г при максимальной взлетной массе, закрылки в посадочной конфигурации
• Маневрирование крена (25.349)
  • Коэффициент загрузки самолета 0 и 2/3 положительного коэффициента маневрирования
    • Устойчивые скорости прокатки
    • Максимальное угловое ускорение
    • V внезапный прогиб элерона до упора
    • Отклонение Элерона V C для такой же скорости крена как случай V A
    • Отклонение Элерона V D по крайней мере для 1/3 из случая V A
  • Несимметричные порывы
• Маневрирование рысканием (25.351), скорости от V _MC до V _D
  • Внезапное максимальное отклонение руля (условное определение)
  • При этом максимальный прогиб:
    • Рыскание к углу качания бокового скольжения
    • Рыскание к статическому равновесию угол бокового скольжения
      • Руль внезапно вернулся в нейтральное положение.
• Крутящий момент двигателя (25.361)
  • Ограничьте вращающий момент двигателя на силе взлета и скорости упорки, нагрузках предела 75% условия a V-n
  • Ограничьте вращающий момент двигателя на максимальных непрерывной силе и скорости упорки, нагрузках предела 100% на условии a V-n
  • Для турбовинтовых двигателей, предыдущие условия с неисправностью системы управления опорой
  • Для турбореактивных двигателей:
    • Крутящий момент от внезапной остановки двигателя
    • Крутящий момент от максимального ускорения двигателя
• Боковые нагрузки двигателя / ВСУ (25.363)
  • Предельный коэффициент боковой нагрузки
• Герметичные отсеки (25.365)
  • Все нагрузки полета в дополнение к перепаду давления 0 к максимальной установке клапана сброса
  • Распределение внешнего давления в полете
  • Нагрузки посадки совмещают с максимальным давлением позволенным на посадке
  • = 45,000 feet)» data-translation=»Давление, включая коэффициент безопасности для высотного самолета (>= 45 000 футов)» data-type=»trSpan»>Давление, включая коэффициент безопасности для высотного самолета (>= 45 000 футов)
  • Внезапный сброс давления для критических компонентов
    • Также влияет на переборки, полы и перегородки
  • Другие аварийные разгерметизации
• Несимметричные нагрузки при отказе двигателя (25.367)
  • Отказ критического двигателя (для турбовинтовых двигателей, также отказ системы ограничения сопротивления)
    • Скорости от V _MC до V _D, из-за прерывания потока топлива
    • Скорости от V _MC до V _C , из-за механического повреждения
  • Включает пилотные корректирующие действия
• Гироскопические нагрузки (25.371)
  • Необходимо рассматривать на максимальном соотвествующем RPM для некоторых других случаев
• Устройства контроля скорости (25.373)
  • Симметричные маневры и рыскания и условия порыва ветра, каждая установка с максимальной скоростью
    • Если функции автоматического / ограничения нагрузки, включите соответствующие скорости / положения
• Контроль sufrace / нагрузки системы (25.391)
  • Рассмотрение других случаев предельной нагрузки
    • Нагрузки параллельные к линии шарнира
    • Результаты экспериментальных усилий
    • Эффекты вкладки обрезки
    • Условия порывов грунта
    • Несимметричные нагрузки
    • Вспомогательные Аэро поверхности
• Условия нагрузки при посадке (25.473)
  • Спуск на 10 кадров в секунду, расчетный посадочный вес
  • Спуск на скорости 6 кадров в секунду, проектная взлетная масса
  • Оба случая следует рассматривать в следующих случаях:
    • Приземление уровня
    • Хвостовая посадка
    • Однопозиционная посадка
    • Боковая нагрузка
  • Отскок посадки
  • Наземное обслуживание
  • Такси, взлет, крен посадки
  • Тормозной валок
  • Превращение
  • Рыскание хвостового колеса
  • Рыскание/рулевое управление носового колеса
  • Вращающийся
  • Реверсивное торможение
  • Буксирные грузы
  • Несимметричные нагрузки на грунт
• Гидросамолеты (25.521)
  • Шаг, нос, кормовые посадки
  • Несимметричная посадка
  • Давление дна корпуса / главного поплавка
  • Вспомогательные нагрузки поплавка
  • Грузы для откачки
• Аварийная посадка (25.561)
  • Пассажиры должны иметь разумный шанс избежать серьезных травм при небольшой аварийной посадке, если пассажир испытывает следующие силы:
    • Вверх 3.0 g
    • Вперед 9.0 g
    • Боком 3.0 g на планере, 4.0 g на сиденьях
    • Вниз 6.0 g
    • Назад 1,5 г
  • Большие массы не должны:
    • Причинение травм пассажирам
    • Проникнуть в топливные баки
    • Побег из блока
  • Защита пассажиров в динамических условиях
  • Прочность канавы
• Допуск усталости и повреждения (25.571)
  • Остаточная прочность с некоторой неудачной структурой:
    • Предельные симметричные маневры
    • Условия предельного порыва
    • Предельные условия прокатки
    • Предельные условия рыскания
    • Перепад давления
    • Предельные нагрузки на грунт
  • Оценка безопасной жизни, если условия отказа не практически
  • Звуковая усталость
  • Безопасный полет с повреждением от:
    • 4 фунта птицы при V _C на уровне моря и 0.85 V _C на 8 000 футов
    • Незакрытый удар лопатки вентилятора
    • Неисправность двигателя
    • Неисправность вращающегося оборудования с высокой энергией