НАГРУЗКИ НА ПОВЕРХНОСТИ. И СИСТЕМУ УПРАВЛЕНИЯ

25.391. Нагрузки на поверхности управления.

Общие положения

Поверхности управления должны быть рас­считаны на эксплуатационные нагрузки, воз­никающие в случаях полета, приведенных в па­раграфах 25.331, 25.341(a), 25.349, 25.351, 25.367, и в случаях действия ветра у земли, ука­занных в параграфе 25.415 с учетом следующего:

(a) Для нагрузок, параллельных оси шарни­ров — см. 25.393.

(b) Для нагрузок от усилий пилота — см. 25.397.

(c) Для действий нагрузок от триммеров — см. 25.407.

(d) Для несимметричных нагрузок — см. 25.427.

(e) Для нагрузок на вспомогательные аэро­динамические поверхности — см. 25.445.

25.393. Нагрузки, параллельные оси шарниров

(a) Поверхности управления и кронштейны крепления шарниров должны быть рассчитаны на инерционные нагрузки, действующие па­раллельно оси шарниров.

(b) При отсутствии более точных данных инерционные нагрузки можно принять равны­ми K. G, где:

(1) K = 24 — для вертикальных поверхно­стей;

(2) K = 12 — для горизонтальных поверхнос­тей; и

(3) G — вес отклоняющейся поверхности. 25.395. Система управления

(a) Системы продольного, поперечного и курсового управления и управления торможе­нием и их крепления должны быть рассчитаны на нагрузки, соответствующие 125% шарнир­ных моментов отклоняющихся поверхностей управления, определенных при условиях, при­веденных в 25.391.

(b) Не требуется, чтобы эксплуатационные нагрузки на систему управления, за исключе­нием нагрузок, возникающих на земле от ветра, превышали нагрузки, которые могут быть соз­даны пилотом (или пилотами) и автоматиче-

скими или силовыми устройствами, действую­щими в этих системах.

25.397. Нагрузки на систему управления

(a) Общие требования. Предполагается, что эксплуатационные усилия, которые приведены в пункте (c) данного параграфа, прикладывают­ся пилотом к соответствующим ручкам упра­вления или педалям так, как это бывает в нор­мальной эксплуатации, и уравновешиваются в узле крепления системы управления к кабанчи­ку поверхности управления.

(b) Нагрузки от усилий пилота. Аэродинами­ческие нагрузки на отклоняющиеся поверхно­сти управления и соответствующие им углы от­клонения этих поверхностей не должны превы­шать нагрузок и углов, которые возникают в полете в результате приложения пилотом уси­лий, указанных в пункте (c) данного параграфа.

(c) Эксплуатационные усилия и моменты, прикладываемые пилотом. Эксплуатационные усилия и моменты, прикладываемые пилотом, должны быть следующими:

(2) Рулем высоты (управляемым стабилиза­тором) и элеронами.

(3) Рулем направления и элеронами. Величину этих нагрузок следует принять рав­ной 75% эксплуатационных нагрузок случаев изолированного нагружения [см. 25.397(c)].

(d*) Дублированные участки проводки управле­ния. Прочность каждой ветви дублированной проводки управления проверяется при приложе­нии усилий, равных 65% от указанных в 25.397(c).

25.399. Двойное управление

(a) Каждая система двойного управления должна быть рассчитана на нагрузки от пило­тов, действующих в противоположном напра­влении, при этом усилие каждого пилота дол­жно составлять не менее 75% величин усилий, указанных в 25.397.

(b) Система управления должна быть рас­считана на нагрузки от пилотов, действующих в одном направлении. В этом случае усилие каж­дого пилота должно составлять не менее 75% величин усилий, указанных в 25.397.

25.405. Вспомогательная система управления

(а) Вспомогательные системы управления, такие, как управление тормозами колес, интер­цепторами, триммерами, двигателями должны быть рассчитаны на вероятные максимальные усилия, которые пилот может приложить к ор­ганам управления этих систем. Можно исполь­зовать следующие данные: (а*) Для проверки прочности элементов систем управления двигателем, кранами и другими аг­регатами, управляемыми малыми рукоятками, эксплуатационное усилие от руки для этих ру­кояток берется не менее 20 кгс.

(b*) На каждую тормозную гашетку (на педали) при управлении одним пилотом должна быть приложена эксплуатационная нагрузка 75 кгс. Точка приложения нагрузки — передняя кром­ка педали. При двойном управлении дополни­тельно производится проверка прочности при действии двух пилотов, каждый из которых прикладывает 75% указанной выше нагрузки.

25.407. Влияние триммеров

Влияние триммеров при расчете поверхно­стей управления следует учитывать только тог-

да, когда нагрузки на поверхности ограничены максимальным усилием пилота. Считается, что триммеры отклонены так, что они облегчают управление самолетом. При этом углы отклоне­ния триммеров:

(a) Для руля высоты должны соответствовать балансировке самолета в любой точке на поло­жительном участке огибающей «V — п», как указано в 25.333(b), за исключением тех случа­ев, когда триммер дошел до упора.

(b) Для элеронов и руля направления дол­жны соответствовать балансировке самолета для самых тяжелых условий действия несимме­тричной тяги и несимметричной нагрузки; сле­дует учитывать также соответствующие мон­тажные допуски.

25.409. Вспомогательные поверхности управления

(a) Триммеры должны быть рассчитаны на нагрузки, возникающие при всех возможных комбинациях углов установки триммеров, по­ложений основных поверхностей управления и скорости полета самолета (достигаемых без превышения условий нагружения в полете, предписанных для самолета в целом), когда эф­фект от триммеров противодействует усилию пилота, вплоть до величин, приведенных в 25.397(с).

При отсутствии надежных данных эксплуата­ционная нагрузка на триммер определяется по формуле

ртр =

где:

q — максимальный скоростной напор, соот­ветствующий скорости VD, кгс/м2;

S^ — площадь триммера, м2.

Принимается, что центр давления аэродинами­ческой нагрузки расположен на 40% хорды триммера от носка, а коэффициент безопасно­сти равен 2,0.

(b) Аэродинамические компенсаторы дол­жны быть рассчитаны на углы отклонения, со­ответствующие условиям нагружения основ­ных поверхностей управления.

(c) Сервокомпенсаторы должны быть рас­считаны на все углы отклонения, соответ­ствующие условиям нагружения основных по­верхностей управления от действия максималь­ного усилия пилота при маневре. При этом сле­дует учитывать возможное противодействие триммеров.

25.415. Условия нагружения

от действия ветра на земле

(а) Необходимо обеспечить прочность си­стемы управления на нагрузки, возникающие на поверхностях управления от действия ветра при стоянке и рулении с попутным ветром:

(1) Часть проводки управления, располо­женная между упорами у поверхностей упра­вления и органами в кабине, должна быть рас­считана на нагрузки, соответствующие эксплу­
атационным шарнирным моментам МШ, описанным в пункте (a)(2) данного параграфа. Не требуется, чтобы эти нагрузки превышали:

(1) нагрузки, которые определяются эксплуа­тационными усилиями пилота, указанными в 25.397(c) для каждого пилота в отдельности; или

(ii) 0,75 этих эксплуатационных нагрузок для каждого пилота при приложении нагрузки от обоих пилотов в одном направлении.

(2) Упоры системы управления вблизи по­верхностей управления, стопоры системы управления, а также кабанчики поверхностей управления и части системы (если они имеют­ся) между этими упорами, стопорами и кабан­чиками должны быть рассчитаны на эксплуата­ционные шарнирные моменты МШ, определя­емые по формуле

МШ = 0,0625К V2b. S,

где:

МШ — шарнирный момент, кгс. м;

V — скорость ветра, 40 м/с;

К — эксплуатационное значение коэффици­ента шарнирного момента от действия ветра на земле, приведенное в пункте (b) данного параграфа;

b — средняя хорда поверхности управления за осью вращения, м;

S — площадь поверхности управления за осью вращения, м2.

(b) Эксплуатационное значение коэффици­ента шарнирного момента К от действия ветра на земле определяется следующим образом:

* Положительное значение К указывает на момент, стремящийся опустить поверхность, а отрицательное зна­чение К — на момент, стремящийся поднять поверхность.

(а*) При оценке прочности поверхности управления можно принимать, что аэродина­мическая нагрузка от действия ветра распреде­лена по поверхности равномерно.

(b*) Дополнительно должен быть рассмо­трен динамический эффект действия ветра на следующие поверхности управления:

(1) Стопорение которых осуществляется только с помощью силовых приводов и кото­рые в процессе длительной стоянки из-за пол­ного или частичного отсутствия жидкости в ра­бочей камере привода могут перемещаться при
внешнем воздействии, рассматривается ско­рость ветра 40 м/с; или

(2) Которые после освобождения от стопо­рения в процессе руления при отсутствии про­тиводействия пилота обладают свободой пере­мещения, рассматривается скорость ветра 15 м/с, или скорость ветра, разрешенная РЛЭ для взлета и посадки, в зависимости от того, что больше.

25.427. Несимметричные нагрузки

(a) При расчете самолета на действие боково­го порыва, при маневрах рыскания и вращения по крену следует учитывать несимметричные на­грузки на хвостовое оперение, возникающие из — за спутной струи и аэродинамической интерфе­ренции с крылом, вертикальным оперением и другими аэродинамическими поверхностями.

(b) Горизонтальное оперение должно быть расчитано на следующие условия несимметрич­ного нагружения:

(1) 100% максимальной нагрузки случая симметричного маневра по 25.331 и от верти­кального порыва по 25.341(а) действует раз­дельно на поверхность по одну сторону от оси симметрии самолета; и

(2) 80% этих нагрузок — по другую сторону.

(c) Если горизонтальное оперение имеет по­перечное V более ±10° или расположено на вер­тикальном оперении, поверхности оперений и поддерживающие их конструкции должны быть рассчитаны на указанные в 25.341(а) по­рывы, действующие в любом направлении под прямым углом к траектории полета.

(а*) Необходимо рассмотреть совместное нагружение горизонтального и однокилевого вертикального оперения во всех случаях, пре­дусмотренных для изолированного симметрич­ного нагружения горизонтального оперения в 25.331(b), (c), 25.341(a), 25.345(а) и для изоли­рованного нагружения вертикального опере­ния — в 25.341(a) и 25.351.

(1) Нагружение горизонтального оперения:

(i) при установившемся маневре в верти­кальной плоскости нагрузки определяются при перегрузке

Псовм = 1 + 0,75(n — 1), где

n — перегрузка рассматриваемого случая при изолированном нагружении;

псовм — перегрузка при совместном нагружении;

(ii) нагрузки при неустановившемся маневре определяются из расчетов, аналогичных расче­там в изолированных случаях нагружения [см. 25.331(c)(2)], но при этом должны быть приня­ты следующие значения перегрузок пт; пп и пш:

— при убранной взлетно-посадочной меха­низации:

nI = 1; nII = 1 + 0,75 Апман; nIII = 1 — 0,75 ^Пман,
но lnIIIl ^ I1 — 0,75 (1 — ^min^l;

— при выпущенной взлетно-посадочной ме­ханизации:

nI = 1 ; nII = 1,75; nIII = 0,25;

(iii) маневр на скорости VA [см. 25.331(с)(1)] совместно со случаями нагружения вертикаль­ного оперения не рассматривается;

(iv) нагрузки при полете в неспокойном воз­духе определяются для значений Uref, равных 75% их значений при изолированном нагруже­нии [см. 25.341(a)].

(2) Нагружение вертикального оперения:

(i) нагрузки на вертикальное оперение при маневре определяются из расчетов, аналогич­ных расчетам в изолированном случае нагруже­ния (см. 25.351), но при этом величина откло­нения педали принимается равной 75% ее от­клонения в изолированном случае;

(ii) нагрузки при полете в неспокойном воз­духе определяются для значений Uref, равных 75% их значений при изолированном нагруже­нии [см. 25.341(a)];

(iii) нагрузки на вертикальное оперение в совместных случаях нагружения допускается принимать равными 75% нагрузок, действую­щих при изолированном нагружении, а углы скольжения самолета и отклонения руля напра­вления — 75% соответствующих углов для изо­лированного нагружения.

(3) При совместном нагружении горизонталь­ного и вертикального оперений нагрузку на гори­зонтальное оперение следует принимать дей­ствующей несимметрично в соответствии с углом скольжения, определенным в рассматриваемом случае совместного нагружения. Несимметрию в распределении нагрузки между двумя половина­ми горизонтального оперения следует определять на основе испытаний в аэродинамических трубах при указанном угле скольжения (75% угла сколь­жения соответствующего изолированного случая нагружения вертикального оперения).

(b*) При расположении горизонтального оперения на вертикальном следует дополни­тельно рассмотреть совместное нагружение вертикального оперения нагрузками, приходя­щимися на него в изолированных случаях на­гружения [25.341(a), 25.351], и горизонтального оперения несимметричной нагрузкой. Суммар­ная нагрузка на горизонтальное оперение в этом случае равна уравновешивающей нагрузке горизонтального полета. Несимметрию в рас­пределении нагрузки между половинами гори­зонтального оперения следует определять на основе испытаний в аэродинамических трубах при полном угле скольжения соответствующе­го случая нагружения вертикального оперения.

25.445. Вспомогательные

аэродинамические поверхности

(a) Когда взаимное влияние между вспомо­гательными аэродинамическими поверхностя­ми (например, концевыми поверхностями кры­ла, разнесенными поверхностями вертикально­го оперения и т. п.) и несущими поверхностями, на которых они установлены, существенно, это влияние следует учитывать во всех случаях на­гружения при маневрах по тангажу, крену и ры­сканию и при воздействии указанных в 25.341(a) порывов, действующих в любом направлении под прямым углом к траектории полета.

(b) С целью учета несимметричного нагру­жения, если часть разнесенного вертикального оперения находится выше, а часть — ниже гори­зонтального, удельная нагрузка на вертикаль­ное оперение (нагрузка на единицу площади), определяемая в соответствии с 25.391, распре­деляется следующим образом:

(1) 100% — на площадь вертикального опере­ния, расположенную выше (или ниже) гори­зонтального оперения;

(2) 80% — на площадь вертикального опере­ния, расположенную ниже (или выше) гори­зонтального оперения.

(а*) При отсутствии более надежных данных для доказательства соответствия требованиям 25.445(a) может быть использовано следующее:

(1) При распределении между разнесенны­ми килями суммарных нагрузок на вертикаль­ное оперение, определенных в соответствии с 25.341(a), 25.351 и 25.367, следует принимать, что 65% нагрузки приходится на один (левый или правый) киль и 35% нагрузки — на другой.

(2) Для самолета, имеющего горизонтальное оперение с разнесенным вертикальным опере­нием, должны быть учтены дополнительные нагрузки, действующие на каждую половину вертикального оперения из-за эффекта конце­вых шайб.

25.457. Закрылки, предкрылки

Закрылки, предкрылки, их механизмы упра­вления и элементы конструкции, к которым они крепятся, должны быть рассчитаны на кри­тические нагрузки, возникающие в условиях, указанных в 25.345, в сочетании с нагрузками, возникающими при их перемещении из одного положения в другое и при изменении скорости полета.

25.459. Специальные устройства

Нагрузки на специальные устройства, имеющие аэродинамические поверхности (например, предкрылки, интерцепторы и т. д.), должны определяться по результатам испытаний.