Návrh vztlakové klapky malého sportovního letounu

Abstract

Úkolem této bakalářské práce je navrhnout vztlakovou klapku letounu UL-39 Albi. Po obecném přehledu principů vztlakových mechanizací následuje část popisující používaná konstrukční řešení, z kterých jsou zvoleny principy použité v řešené klapce. Především je určena poloha nosníku v místě nejvyšší tloušťky profilu klapky kvůli maximalizaci únosnosti v ohybu. Zároveň je navrhnut průřez nosníku ve tvaru C, který má vysokou únosnost, ale z jeho konstrukce vyplývá nutnost použití vícedílné formy. Jako materiál je použit uhlíkový kompozit ve formě prepregu, který je lehký a velmi pevný. Dále se nachází část, zabývající se pevností, kde je určeno zatížení klapky podle předpisu UL2 Letecké amatérské asociace ČR. S tím souvisí určení polohy druhého závěsu kvůli minimalizaci maxima ohybového momentu. První závěs je umístěn u kořene klapky. Klapka je namáhána na ohyb a na krut, kde pásnice nosníku přenášejí především ohyb a stojina nosníku, potah a žebra přenášejí krut. Proto jsou při pevnostních výpočtech nejprve nadimenzovány pásnice nosníku a poté je provedeno smykové namáhání klapky. Následuje kontrola stability smykově namáhaných částí, z které vyšlo že není potřeba použít potah sendvičového uspořádání s jádrem z pěny, což je příhodné z hlediska hmotnosti. Na závěr je vypočítán hmotnostní rozbor klapky.

The task of this bachelor thesis is a design of trailing edge flap for Ul-39 Albi airplane. After general summary of flap principles continues part, which describes a typical construction variants. From this construction tips are chosen variants used in solved flap. Beam position is defined in the thickest section of flap's profile for highest load capacity. There is designed C profile beam, which has a good load capacity, but multi piece mold is needed, due to shape of beam. The component is made from carbon fiber prepreg, which is light and very strong. In next part is calculated load of flap according to UL2 document from Light Aircraft Association of the Czech Republic. For the lowest maximum of bending moment is defined position for second hinge. First hinge is situated at the root of the flap. The flap is bend and twist. The beam flange absorbs bending and beam web, skin and ribs absorbs torsion. First is dimensioned beam flange and then is calculated torsion stress in strength calculations. Continues torsion inspection of components, which is twisted. From this calculations is obvious that there is not necessary to use sandwich structure with foam core and it is better for lower weight. At the end is calculated mass analysis of the flap.