飞机结构原理.ppt

飞机基本构造飞机基本构造一、飞机机翼的构造二、飞机尾翼、副翼的构造三、飞机机身的构造四、飞机操纵系统五、飞机起落装置六、飞机燃油系统飞机构造的基本要求 1、空气动力的要求 为了使飞机能获得最好的飞行性能，也就是使它的最大平飞速度大，着陆速度小，飞行稳定，操纵灵活，其他飞行性能也尽可能的好，那么应使飞机的阻力小而升力大，具有良好的空气动力外形。对于各种不同用途的飞机在空气动力方面应提出不同的要求，所以，飞机的外形和结构要根据不同用途的飞机的要求而定。2、重量和强度、刚度的要求 要求飞机构造在保证具有足够的强度和刚度的条件下，重量最轻。配置轻不但可改善飞机的飞行性能，而且使它能在同样情况下增大截重量。但是构造轻不能降低它的强度和刚度，否则会使它发生危险的振动，甚至遭到破坏。所谓“强度”是指飞机构件在受力时抵抗“破坏”的能力，所谓“刚度”是指飞机构件在受力情况下抵抗“变形”的能力。要求的措施有：采用重量轻、强度大的材料，如硬铝和钛合金，在结构上合理分配材料，尽量做到等强度结构，例如，在受力大的地方构件的剖面尺寸大，在受力小的地方剖面尺寸小，使每一部分材料都能起到承受外力的作用，从而减轻结构重量。3、使用维护的要求 要求飞机使用方便，并且在使用过程中便于检查、维护和修理。为此，飞机各构件应便于接近；还须容易拆卸、安装和运输。同时，飞机的某些部件如机身，应有足够大的空间，以便容纳较多的人员、货物和设备，并使人员有良好的工作条件和舒适的生活条件。对飞机构造提出的要求是多样而复杂的，在这些要求之间又往往相互存在着矛盾，这就要求在设计时，根据不同用途的飞机提出的要求来合理地解决这些矛盾，但一切的前提都必须是“以人为本”。4、安全和经济性的要求 对民航飞机来讲，除上述要求之外还必须要求飞机具有可靠的安全性，牢固树立安全第一的思想，安全才是硬道理，这对旅客机来讲显得特别重要。必须切记航空无小事，安全最重要，飞机的基本构造必须在安全的前提下满足不同需求。此外，还要求发动机耗油率低，降低油耗，降低成本，降低维修费用，才能使飞机具有良好的经济性。一、飞机机翼构造（一）、机翼的功用 1、是在飞机飞行时产生升力；2、使飞机获得方向和横向操纵性和稳定性（后掠机翼）；3、在机翼上装有付翼、襟翼、缝翼、起落架，有的还装有发动机；4、机翼内部空间用来安装燃油箱及各种设备；5、在机翼下外挂发动机、副油箱、导弹、火箭等。（二）、机翼上的载荷 飞行中作用在机翼上的主要载荷是空气动力(气动截荷)，它可以分解为升力和阻力。机翼阻力比升力小得多，因此对机翼来说主要的气动载荷是升力。飞行时机翼上的升力会使机翼产生向上翘的变形，而在地面时机翼由于惯性力和重力的作用，会产生向下的变形。作用在飞机上的外力叫做“外载荷”(简称载荷)，有分布载荷和集中载荷。飞机构件在受到载荷的作用而产生变形时，其内部会产生反抗这种变形的力叫做“内力”。这些载荷加到机翼上，转化为垂直弯矩M1、水平弯短M2、扭起m、垂直剪力Q1和水平剪力Q2。它们对机翼的作用，可使机翼产生弯曲、扭转、剪切、拉伸和压缩五种变形。（三）、机翼的受力构件 1、纵向骨架 1）翼梁：主要作用是承受弯矩和剪力，翼梁一般可分为墙式（腹板式）、构架式（桁架式）和整体式三种。现代飞机多采用墙式翼梁。2）桁条：主要作用是支持蒙皮、同蒙皮一道把空气动力传给翼肋、提高蒙皮抗剪和抗抵压的能力、同蒙皮一道承受由弯矩引起的压和拉。3）纵墙：是一根缘条很弱或没有缘条的墙式翼梁，只有腹板，构造与翼梁相似，简称“假梁”。2、横向骨架 1）普通翼肋：墙式和构架式，形成并维持翼剖面的形状、把蒙皮和桁条传来的空气动力传给翼梁腹板、支持并加强蒙皮、缘条和翼梁腹板。2）加强翼肋：除了具有与普通翼肋相同的作用外，还能传递和承受较大的集中载荷。墙式加强翼肋：构架式加强翼肋：3）张线 3、蒙皮 蒙皮分为：布质蒙皮、金属铆接蒙皮、整体蒙皮（壁板式蒙皮）、夹芯蒙皮等。4、机翼连接接头：1）集中接头：叉式和梳式 2）周缘接头（四）、机翼的基本构造形式 1、蒙皮只受空气动力的布质机翼 2、梁式金属蒙皮机翼 3、单块式金属蒙皮机翼 4、其他几种构造的机翼二、飞机尾翼、副翼的构造（一）、飞机尾翼的构造 1、尾翼的功用和形式 飞机的尾翼是飞机重要的部件之一，其主要功用是：保证飞机的纵向(俯仰)和方向(偏航)的平衡，并使飞机在纵向和方向两方面具有必要的稳定和操纵作用。一般的尾翼包括水平尾翼(简称“平尾”)和垂直尾翼(简称；垂尾)。前者由固定的水平安定面(有的可略微转动）和活动的升降舵组成。后者则内固定的垂直安定面和活动的方向舵组成。现代跨音速和超音速飞机的水平尾翼一般都采用全动式的(有的连垂直尾翼也是全动式的)。其目的是为了提高飞机在高速飞行时的纵向操纵效能。2、尾翼的构造（二）、飞机副翼的构造三、飞机机身的构造（一）、飞机机身的功用、外形和受力 1、飞机机身的功用 飞机机身的功用主要是装载人员、货物、燃油、武器、各种装备和其他物资，它还可用于连接机翼、尾翼、起落架和其他有关的构件，并把它们连接成为一个整体。2、机身的外形 3、机身的受力（二）、机身的构造形式和受力构件 1、构架式机身 2、桁梁式机身 3、桁条式机身 4、硬壳式机身 5、复合式机身（三）、机身的受力构件 1、普通隔框 2、加强隔框 1）壁板式加强隔框 2）环形加强隔框 3）整体式加强隔框 3、桁梁 4、蒙皮四、机身内部的布置四、飞机操纵系统（一）、中央操纵机构 1、手操纵机构 1）驾驶杆 2）驾驶盘 2、脚操纵机构 1）平放式脚蹬 2）立方式脚蹬 3、双套操纵机构(二)、传动机构 1、软式传动机构 1）钢索77钢索 719钢索 2）钢索接头 3）滑轮 4、扇形轮 4）钢索导向装置 5）松紧螺套 6）钢索张力补偿器 2、硬式传动机构 1）传动杆 2）摇臂 3）导向滑轮（三）、副翼差动机构（四）、助力操纵系统 1、有回力的助力操纵 2、无回力的助力操纵五、飞机的起落装置（一）、起落装置的分类 飞机起落装置的功用是：供飞机在地面或水面起飞、着陆、滑行和停放，吸收着陆时的撞击和改善起落的性能。起落装置分陆上和水上两大类，陆上和水上飞机的起落装置有很大差异，本节所介绍的主要是陆上飞机的起落装置。陆上起落装置一般包括飞机的起落架和改善飞机起落性能的装置两大类。（二）、起落架在飞机上的布局 飞机的起落架有主起落架及尾轮成前轮，按照它们在飞机上安装的位置，可以分为前点式、后三点式及自行车式三种基本型式：(三)、起落架的构造形式 起落架的构造形式主要有三种：构架式、支柱式和摇臀式。1、构架式起落架 2、支柱式起落架 1）张臂式起落架：2）撑竿式起落架：3、摇臂式起落架 1）全摇臂式起落架：2)半摇臂式起落架：（四）、前起落架的构造特点 1、稳定距 2、减摆器 3、纠偏机构（中立机构）（五）、机轮和刹车装置 1、轮胎低压轮胎：充气压力为23公斤/厘米2中压轮胎：充气压力为35公斤/厘米2高压轮胎：充气压力为610公斤/厘米2超高压轮胎：充气压力10公斤/厘米2以上 2、刹车装置（六）、起落架的收放 1、沿翼展方向收放 2、沿翼弦方向收放（七）、改进飞机着陆性能的装置 阻力伞（减速伞）：阻力板（减速板）：拦网减速装置：舰载飞机着陆装置：七、飞机燃油系统 飞机燃油系统是用来贮存燃油，根据需要向发动机连续供给燃油的整套装置。燃油系统主要有两种供油型式：一种是靠重力供油；另一种是靠油泵供油(压力供油)。由于喷气发动机功率大，所以耗油量也很大，现代旅客机的装油量少则几十吨，多则上百吨。因此燃油系统构造复杂，是飞机系统的一个十分重要的系统，一般燃油系统由燃油箱、加油分系统、供油分系统、通气分系统、油量指示设备和控制设备等组成。