Методы задания и построения на плазе контуров агрегата самолета

Используются два метода задания и построения контуров агрегатов самолета: графический и аналитический.

Графический метод основан на увязке методами начертатель­ной геометрии контуров агрегата по трем плазовым проекциям.

Этот метод также называется методом батоксов и горизонталей.

Аналитические методы объединяют способы задания и по­строения контуров кривыми второго порядка, степенными уравне­ниями, интерполяционным расчетом дискретно-заданных плоских кривых с представлением интерполирующей функции в виде поли­нома Ньютона 4-го порядка и др.

Метод батоксов и горизонталей позволяет увязать и построить контуры агрегатов с помощью ряда взаимно-перпендикулярных плоскостей, которые рассекают агрегат.

Вертикальные плоскости, параллельные плоскости симметрии самолета, называются плоскостями батоксов. Проекция линий пересечения этих плоскостей с поверхностью фюзеляжа на пло­скость симметрии называется линией батоксов или просто батоксом. Плоскость симметрии образует линию нулевого батокса (Бат. 0). Все последующие плоскости батоксов проводятся на рас­стояниях, кратных 50 или 100 мм, влево или вправо от плоскости нулевого батокса. Номер батокса одновременно указывает и рас­стояние (дистанцию) от нулевого батокса (например Бат. О 5 Бат. 1 означает, что эти плоскости отстоят от Бат. О соответственно на 50 и 100 мм).

Плоскости горизонталей параллельные плоскости строительной горизонтали и также располагаются на расстояниях, кратных 50 или 100 мм. Отсчет этих плоскостей идет вверх от нижней пло­скости. Эта плоскость нумеруется как Гор. 0. Все последующие

имеют порядковый номер, указывающий их расстояние (дистанцию) от Гор. 0.

Рассмотрим построение плаза агрегата этим методом. В случае, если координаты точек сечения заданы таблицей по лучам, то построение начинают с плаза совмещен­ных сечений. По лучам откладываем координаты точек, взятых по каждому из лучей и для каждого шпангоута.

Затем с плаза совмещенных сечений снимаются и отклады­ваются по осям шпангоутов на боковой проекции величины y1, y2,..., у в, определяющие расстояние от строительной горизонтали до точки, расположенной на каждом из шпангоутов по оси симметрии.

На плановой проекции по осям шпангоутов откладываются величины X1, Х2,..., Х в, определяющие расстояние от оси сим­метрии до точки контура.

По нанесенным точкам выкладывается гибкая рейка и по ней проводится линия всех контуров (шпангоутов, батоксов и гори­зонталей),

Основным достоинством графического метода батоксов и гори­зонталей является его сравнительная простота и наглядность Существенным недостатком его является высокая трудоемкость и недостаточная точность увязки.

Методом кривых второго порядка задаются и воспроизводятся на плазе контуры самолета, имеющие двойную кривизну.

Кривая контура может быть построена по координатам полу­ченным расчетом либо путем специального графического постро­ения, Учитывая эту вторую возможность, этот метод иногда называют также и графоаналитическим.

Сущность метода состоит в том, что произвольнаякривая образующая поверхность агрегата, заменяется набором отрезков кривых второго порядка (эллипсов, гиперболы, параболы).

В большинстве случаев кривая второго порядка задается тремя точками и двумя касательными. Этим определяются пять условий, необходимых и достаточных для определения кривой Обозначаются эти точки: крайняя левая — начальной, а крайняя правая — конечной. Точка между ними называется промежуточ­ной. Касательные задаются в начальной и конечнойточках. Обозначения этих точек показаны на рисунке.

Промежуточная точка Е задается как точка пересечения ме­дианы DB треугольника AВС с кривой.

Отношение величины отрезка DE к величине всей медианы DB называется дискриминантом кривой второго порядка и обозна­чается буквой f:

f= DE/DB

Значение f определяет вид кривой. При f <0,5 кривая является частью эллипса; при f = 0,5 — частью параболы, а при f >0,5 — частью гиперболы. С ростом значения / увеличивается выпуклость кривой. Для обеспечения хорошей плавности кривых

Рис. 12. Построение кривой второго Рис. 13. Графическое построение порядка промежуточных точек кривой

рекомендуется применять дискриминанты в пределах 0,3...0,7 с шагом 0,005 и 0,01.

Аппроксимация заданной кривой кривыми второго порядка выполняется в следующем порядке. Заданная кривая разбивается на участки. На каждом из них описанным способом (заданием трех точек и двух касательных) строятся кривые второго порядка. При необходимости повышения точности совпадения кривой вто­рого порядка с заданной число участков увеличивают.

Графическое построение кривой второго порядка выполняется следующим образом. По табличным данным строят точки А, В, С и Е (рис. 13). Затем через точки А и Е проводят луч 1, а через С и Е— луч 2. Из точки В проводится произвольная прямая, которая пересечет луч 1 в точке М, а луч 2 - в точке К. Далее через точки М и С и точки Л и К проводят прямые, которые пересекутся в точке Р, лежащей на искомой кривой. Таким же образом отыскиваются другие точки искомой кривой.

В настоящее время создано большое число вариантов метода кривых второго порядка, разработаны другие методы аналити­ческого и графоаналитического задания и воспроизведения кон­туров.

При наличии достаточно эффективных аналитических методов задания и увязки форм и размеров агрегатов самолетов можно будет полностью отказаться от плазово-шаблонного метода и перейти к независимым автоматизированным на базе ЭВМ методам увязки форм и размеров.