飞机构造学课程论文-—超轻型飞机总体结构设计.docx

《飞机构造学》结课作业

——超轻型飞机总体结构设计

学 院： 航空航天工程学部
班 级： 1434030302
学 号： 143403030217
姓 名： 纪贵阳
指导教师： 邓忠林

超轻型飞机总体结构设计

一. 超轻型飞机总体外形设计

二. 机翼结构设计

三. 起落架结构设计

四. 机身结构设计

五. 尾翼构造设计

六. 连接设计

七. 参考文献

八. 心得体会

一，整体外形设计
飞机机翼采用上单翼，正常垂尾，平尾。飞机起落架采用前三点式不收放起落架。（catia三视图为草图，未详细标明，将在后面内容提到，同时对机翼的描述也将在后面具体进行。）

二，机翼结构设计
1. 机翼选择
采用传统的矩形机翼，矩形机翼具有简单的结构，超轻型飞机一般飞行速度都很低采用平直翼以获得更大的升力，矩形机翼当一处失速时，其它位置仍可以产生升力。

机翼外形对于飞机的气动性能和结构性能有重要的影响，因此选择合理的机翼平面形状是非常重要的。

该轻型飞机的机翼剖面形状是平凸翼型，结构简单，便与生产，而且气动特性比较好。机翼翼尖有一定的后掠，能增加横向安定性
（1） 纵墙
它是一根缘条很弱或无缘条的腹板式翼梁.位于机翼后缘的纵墙可用来连接副翼和襟翼.它不能承受弯矩,主要用来承受剪力,并与蒙皮构成闭室结构承受机翼扭矩.
（2） 翼肋
本机型翼肋---构架式翼肋..此种翼肋只承受气动载荷,形成并维持翼剖面形状,把蒙皮传给它的局部气动力传给翼梁腹板.腹板用来承剪,上下缘条用来承受因弯矩而产生的正应力,并连接蒙皮,本机型翼肋有较大的承受预度,因此在腹板上开减轻孔以减重.
（3） 蒙皮
机翼参与机翼的总体受力.蒙皮与翼梁腹板所构成的机翼盒式梁受到由各翼肋沿闭室周缘传来的引起机翼扭转变形的力矩

三，起落架结构设计
采用前三点式起落架，前三点式起落架在升降过程中具有良好的稳定性，同时可采取高效的刹车装置。若着陆时的实际速度大于规定值,则在主轮接地时,作用在主轮的撞击力使迎角急剧减小,因而不可能产生象后前三点式起落架那样的“跳跃”现象。同时前三点式可以保证良好的飞行员视野。而飞机整体为轻型，低速飞行，故无需设置收放式起落架。

四，机身构造设计
机身的主要受力构件有:隔框,桁条,蒙皮.隔框采用普通隔框和环式加强框共同作用.普通加强框的作用是保持机身外形,支持蒙皮,提高蒙皮的稳定性,以利于承受局部空气动力载荷.环式加强框用于机身与其它部件连接处,采用了类似飞艇的机身结构加以轻型材料，机身内部空间可以得到充分的利用. 

五，尾翼构造设计
尾翼是保持飞机的姿态用的、主要是保持飞机的横向和纵向的平衡或操纵。飞机的尾翼由水平尾翼和垂直尾翼组成.平尾由固定的水平安定面和可偏转的升降舵组成.垂直尾翼由固定的垂直定面和可偏转的方向陀组成，垂尾位于尾撑杆尾部飞机对称面上，梯形后掠翼面，与飞机尾部连接处采用保型曲线背尾鳍将尾撑杆顶部与垂尾前缘光滑过渡。垂尾采用对称翼型，靠活动舵面偏转改变弯度，从而改变气动力特性。平尾位于尾撑杆尾部飞机水平基准面上，平直机翼面。平尾采用和垂尾相同的对称翼型，也是靠活动舵面偏转改变弯度，从而改变气动力特征.
因为尾翼部分部位分割线不易表达，故采用catia专有的装配模式画出。同时，考虑到飞机整体升力可能面临不足的情况，特加上背鳍，改变此现象！

六，连接设计
考虑到机翼较薄并且有效利用机翼结构高度，飞机机翼连接采用“水平双耳叉耳连接”！这种布置方式在传递机翼的剪切力时候，螺栓不承受力，主要靠机翼，机身上的耳片互相挤压传递。

这种形式的接头开敞性好，便于加工以及使用，维护中的拆装。当载荷较大时，可利用增加螺栓数量的办法来解决剪应力和挤压盈利过大的问题。
七，参考文献
《飞机构造学》—— 邓忠林/沈阳航空航天大学
《飞机构造基础》—— 宋静波/航空工业出版社

八，心得体会
历时两星期终于完成了《飞机构造学》的作业，实话实说，这还是我完成的最认真的一次选修课作业。其实主要还是个人觉得飞机构造学在以后的学习和生活中用处较大，所以下了很多功夫。最初的构想很美好，但是实施起来确实难如登天。尤其是机翼部分的整体设计，作为实际学习catia只有6学时的我来说确实很有难度，无奈求助学长为我详细讲解，其他部分正常做了出来。
总结8周的《飞机构造学》学习以及两周的作业，觉得自己对这一个学科的理解变得更深了，同时对catia的使用也提升了一个层次。感谢老师能给这次机会，或者说布置下这次的作业，让我对自己专业知识，专业能力有了一个质的飞跃。
虽有遗憾，却已尽力。短短的八周课以及完成作业的时间，得到的经验不足以支撑以后的工作岗位。只有以此学科为基础，带着“勤奋，严谨，求实，创新”的校风，继续走向知识的海洋，去遨游一番，才能终有所获。
临别在即，日后再见遥遥无期，愿老师身体健康，工作顺心。