· для оболочек средней длины: По [ 1 ],стр.314, (10.53)
= 3,45 ⋆ 
⋆ 
= 3,45 ⋆ 
⋆ 
= 27,71⋆ 
= 27,71⋆7,09 = 196,6 
где L – расстояние между усиленными шпангоутами.
При L = 1000мм - 3,45 ⋆ 
= 19,6; 
19,6⋆ = 139,0 
При L = 5000мм - 3,45 ⋆ 
= 8,76; 8,76⋆ = 62,18
При L = 7000мм - 3,45 ⋆ 
= 7,4; 7,4⋆ = 52,55
При L = 10000мм - 3,45 ⋆ 
= 6,2; 
6,2⋆ 
= 43,94 
Выводы:
1. В расчетах, проведенных выше, не учитывается наличие нормальных шпангоутов, хотя они присутствуют со своей жесткостью с шагом 500мм.
2. Полученные результаты расчетов говорят о том, что данная конструкция с высотой сотового заполнителя = 25мм без нормальных шпангоутов при расстоянии между усиленными шпангоутами 10000мм (L = 10000мм) имеет запас по устойчивости при сдвиге = 
= 1,67.
Критерий прочности: 
+ ( 
)2 = 
( 
)2 = 0,6 + 0,36 = 0,96 
.
Оболочка с полузащемлённым опиранием на каждом шпангоуте.
При общей потере устойчивости всего сечения при сжатии по [2],стр.63, формула (2.2):
Сечение – прямоугольник шириной 10мм, состоящий из сотового заполнителя ПСП (полимерный сотопласт) высотой 15мм. и двух обшивок (верхняя и нижняя) толщиной 0,875мм каждая. Площадь сечения обшивок F = 2 х 0,875 х 10 = 17,5 
. Момент инерции сечения I = 2 х 0,875 х 10 х (
4. Радиус инерции сечения 
, а 
2 = 
= 
= 63мм2. 
. 
= 
= 
= 27,14 кгс/мм2
;
При уменьшении высоты сотового сотового заполнителя (с 25мм до 15мм) цилиндрическая жесткость (D) уменьшилась с 
до 
., т.е.в 1,84раза.
= 3,45 ⋆ ⋆ = 3,45 ⋆ ⋆ 
27,71 ⋆ 
=27,71 ⋆ 3,85 =106,78
При L = 3000мм - 3,45 ⋆ 
= 11,31; 11,31⋆ 3,85 = 43,56
Вывод: при длине L = 3000мм запас по устойчивости при сдвиге = 
= 2,074.
Критерий прочности: + ( )2 = 
( 
)2 = 0,8 + 0,36 = 1,16 (без учета нормальных шпангоутов).
ВЫВОДЫ:
1. При шарнирном опирании сотовой оболочки на каждом шпангоуте высота сотового заполнителя должна быть 25мм., при этом: при длине L = 15000мм запас по устойчивости при сдвиге = 
= 1,38; Критерий прочности: + ( )2 = ( 
)2 = 0,6 + 0,53 = 1,13 
. ((без учета нормальных шпангоутов).
2. При полузащемленном опирании сотовой оболочки на каждом шпангоуте высота сотового заполнителя должна быть 15мм., при этом: при длине фюзеляжа L = 3000мм запас по устойчивости при сдвиге = 
= 1,66; Критерий прочности: + ( )2 = ( )2 = 0,8 + 0,6 = 1,03 
. (без учета нормальных шпангоутов).
Учитывая наличие нормальных шпангоутов, необходимо в формулу 
= 3,45 ⋆ ⋆ 
вместо цилиндрической жесткости (D) подставить жесткость (Dш) нормального шпангоута, которая равна 6585940кгс⋆мм. и которая в 8,46 раз больше, чем D = 
.
Тогда при L = 500мм 
= 3,45 ⋆ ⋆ 
27,71⋆3,8 ⋆ 3,85 = 405,4 
При L = 10000мм 
= 90,7
Критерий прочности: + ( )2 = ( 
)2= 0,8 + 0,08 = 0,88 
. (с учетом нормальных шпангоутов).
Вывод: с учетом нормальных шпангоутов расстояние между усиленными шпангоутами может быть равным 10000мм.
3.Обшивка в обоих случаях одна и та же - +450, 00, -450, 00, +450, 00, -450, соты, - 450, 00, +450, 00, -450, 00, +450, где 00- направление основы вдоль действия qσ. Толщина 2-х обшивок = 1,75мм, или 0,875мм каждая. Материал обшивки -. Углепластик КМУ-4Э,01П.
4. Сотовый заполнитель - ПСП (полимерный сотопласт). Соты ПСП с ячейкой а = 1,85мм, толщина стенки ячейки 0,04мм, удельный вес сот γ = 0,048 г/см3, высота сот (hсот.) 
= 90 
Решение. Остановимся на полузащемленном опирании сотовой оболочки на каждом шпангоуте. Высота сотового заполнителя hсот. = 15мм.,
Конструкции с различными видами опирания изображены ниже:
5.3 Определение 
Рассмотрим клетку, у которой: b – ширина клетки (мм), равная шагу стрингеров (из п.4.1), ℓ -расстояние между шпангоутами или нервюрами (мм). На расстоянии 
между обшивками располагается углепластиковый вкладыш шириной 20мм. и высотой 15мм. Для соединения обшивок с сотовым заполнителем применена клеевая пленка ВК – 36, вес которой = 280 грамм одного квадратного метра или 2800 х 10-6 грамм одного квадратного миллиметра (см. конструкцию с полузащемленным опиранием).
· удельный вес:
· - обшивок и вкладыша γкм =1,5 г/см3 = 1,5 ⋆ 10-3 г/мм3, сот γсот = 0,048 г/см3 = 0,048 ⋆ 10-3 г/мм3;
· - клеевой пленки ВК – 36 (ТУ1-596-389-96) = 280 ⋆ 10-6 грамм одного квадратного миллиметра - см. УДК 629.7.002 В.А. Коваленко Технология изготовления внутренней теплоизоляции головных обтекателей ракет-носителей из стеклопластика
с сотовым заполнителем, ГП «Конструкторское бюро «Южное» им. М.К. Янгеля
⋆- стеклоткань Э2-62, имеющая низкую поверхностную плотность ~ 60 г/м2
При толщине 0,06 мм;
⋆- Существенным недостатком ранее проведенных исследований было использование пленочного клея ВК-36 с высокой плотностью (поверхностная масса клея составляет 0,27…0,28 кг), что существенно утяжеляло конструкцию ТИ. 
5.3.1 Суммарный вес конструкции:
= (b ⋆ ℓ) ⋆ (2 ⋆ 
⋆ γкм + 
+ 15 ⋆ 
+ 2 ⋆ 280 ⋆ 10-6 ) в граммах.
Пример. Примем: b = 100мм, ℓ = 500мм, 
0,875мм, γкм = 1,5 ⋆ 10-3 г/мм3, γсот = 0,048 ⋆ 10-3 г/мм3.
= (100 ⋆ 500) ⋆ (2 ⋆ 0,875 ⋆ 1,5 ⋆ 10-3 + 
1,5 ⋆ 10-3 + 15 ⋆ 0,048 ⋆ 10-3 + 2 ⋆ 280 ⋆ 10-6 ) = 50000 ⋆ (0,002625(обшивка) + 0,0009(вкладыш) + 0,00072(соты) + 0,00056(клей))= 131,25 + 45 + 36 + 28 = 240,25 грамм.
= 
= 
= 3,20мм.
5.3.3 Определение коэффициент эффективности (
применения трехслойной сотовой конструкции с обшивками из углепластика по сравнению с металлической стрингерно-шпангоутной конструкцией по формуле:
= 
⋆ 
, где 
4.3.4;
= 2,78 
; 
= 1,5 ; 
= 
= 1,853.; 
= ⋆ = 
⋆1,853.
5.3.2; 
Справка.
В работе: ЛАБОРАТОРНО - ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА ПО КУРСУ «КОНСТРУИРОВАНИЕ АГРЕГАТОВ ПЛАНЕРА «ФЮЗЕЛЯЖ, ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕГУЛЯРНОЙ ЗОНЫ; представлена таблица:
Характеристики ” клетки”, где: d- толщина обшивки в мм, b- шаг стрингеров в мм, а = 500мм – шаг шпангоутов- величина постоянная, dпр.- приведенная толщина обшивки в мм, h- запас по критерию: h = 
.
| №№ п.п | d, мм | b, мм | dпр. мм | h | 
| Действ.напряжения | |
σ, 
| τ,
| ||||||
| 1,5 | 2,33 | 1,0 | 1,0 | 24,68 | 14,0 | ||
| 1,8 | 2,47 | 1,1 | 1,06 | 25,4 | 11,67 | ||
| 2,0 | 2,56 | 1,04 | 1,099 | 24,68 | 11,5 | ||
| 2,67 | 1,39 | 1,146 | 22,54 | ||||
| 2,5 | 2,88 | 1,01 | 1,236 | 27,54 | 8,4 | ||
| 2,91 | 1,17 | 1,249 | 26,21 | ||||
| 2,95 | 1,33 | 1,266 | 24,2 |
Величины действующих нагрузок те же самые. Материал - для нижней (сжатой) поверхности фюзеляжа (для стрингеров и обшивки) - В95п.ч.АТ2ВК с характеристиками: 
= 52 ; 
= 44 
; g = 2,78 
. 
= 0,5⋆ = 0,5⋆ 
. Стрингер- гнутый из листа
Сравнение композитной конструкции и металлической можно провести при равном шаге стрингеров (b, мм) = 100мм, при равном коэффициенте запаса прочности h = 1,1. При этих значениях: 
= 3,20мм.
Тогда 
= 
⋆1,853 = 
⋆1,853 = 1,43.
5.4 Выводы:
5.4.1. Композитная трехслойная конструкция в 
раза легче, чем металлическая подкрепленная с гнутым (наиболее рациональным) стрингером.
5.4.2. Необходимо рассмотреть вариант с hсот. = 12мм, т.е. найти внутренние резервы в конструкции для дальнейшего уменьшения веса.
