Проектирование тяжелого одновинтового вертолета на базе прототипа вертолета CH-53

Состав чертежей

• Чертеж общего вида тяжелого вертолета массой 22000 кг (формат А1)
• Шпангоут вертолета – сборочный чертеж секции фюзеляжа (формат А1)

Описание

В выпускной квалификационной работе рассматривается современное состояние мирового рынка вертолетов, анализируется перспективы развития и применения тяжелых вертолетов одновинтовой схемы.

Рассматриваются особенности, преимущества и недостатки вертолетов и их классификация. Также выполнен проектировочный расчет тяжелого одновинтового вертолета с максимальной взлетной массой 22000 кг, используя в качестве исходных данных средние значения летно-технических характеристик двух вертолетов-прототипов CH-53 и CH-54. На основе прототипа CH-53, с отдельными конструктивными изменениями выполнен чертеж общего вида вертолета.

Проведены меры по повышению технологичности процесса сборки секции фюзеляжа вертолета путем применения перспективного сборно-переналаживаемого приспособления и частичной автоматизации процессов сборки.

В представленной работе было выполнено дипломное проектирование тяжелого вертолета. Определена область применения вертолетов. Рассмотрены основные принципы полета, преимущества и недостатки вертолетов, а также приведена их классификация. Проведен анализ положения мирового рынка вертолетов. Определены возможности применения и развития тяжелых вертолетов, составлен график размера поставок гражданских газотурбинных вертолетов. Рассмотрены вертолеты одновинтовой схемы с рулевым винтом. Дано обоснование подобранной схемы, изучены её основные преимущества и недостатки.

На основании представленных исходных данных был выполнен проектировочный расчет тяжелого вертолета. Разработаны тактико-технические требования. графически представлен общий вид прототипов. Определены основные параметры вертолета: масса полезного груза, параметры несущего винта, экономическая скорость у земли и на динамическом потолке и коэффициент заполнения несущего винта. Построена диаграмма зависимости концевой скорости лопасти от скорости полета для постоянных значений М90 и μ. Рассчитана мощность двигательной установки вертолета. Определены масса узлов, топлива и агрегатов, а также взлетная масса вертолета второго приближения. Выполнено общее описание компоновки вертолета.

Выполнен проектный расчет тяжелого вертолета одновинтовой схемы на базе прототипа вертолета CH-53 с максимальной взлетной массой 22754 кг и чертеж общего вида вертолета на А1.

Расчеты выполнены по выбранным оптимальным данным прототипов. Определена необходимая мощность, исходя из рассчитанных летно-технических характеристик вертолета и выбрана силовая установка – два турбовальных двигателя Д-25В мощностью 2×4101 кВт. Рассчитана масса отдельных узлов, агрегатов и необходимая масса топлива вертолета. Проведено сравнение взлетных масс вертолета первого и второго приближений, по отклонению которых определено правильность выполненных расчетов.

Рассмотрена технологическая оснастка для сборки секции фюзеляжа вертолета. Выполнено общее описание объекта сборки. Определена технологичность процесса и установка для сборки секции фюзеляжа вертолета. Рассмотрены главные критерии технологичности конструкции изделия. Представлены основные показатели технологического процесса при выполнении соединений на отечественных сверлильно-клепальных автоматах. Изучены условия поставки деталей и последовательность сборки. Разработаны эскизы общего вида установки, первой оправки и второй оправки, а также кассеты и станины установки. Дано описание объекта сборки. Проведены меры по повышению технологичности процесса сборки отсека фюзеляжа вертолета. Описана последовательность технологического процесса сборки секции фюзеляжа вертолета путем применения перспективного сборно-переналаживаемого приспособления и частичной автоматизации процессов сборки.

В приложении к дипломному проекту были представлены измененный технологический и технологический процесс сборки шпангоута №1 фюзеляжа вертолета.