【簡(jiǎn)介:】本篇文章給大家談?wù)劇讹w機(jī)邊框的相關(guān)圖片》對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),希望對(duì)各位有所幫助。本文目錄一覽:
1、為什么飛機(jī)外殼采用小塊拼接的方式?
2、飛機(jī)的基本構(gòu)造?
3、這些航空知識(shí)你
本篇文章給大家談?wù)劇讹w機(jī)邊框的相關(guān)圖片》對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),希望對(duì)各位有所幫助。
本文目錄一覽:
- 1、為什么飛機(jī)外殼采用小塊拼接的方式?
- 2、飛機(jī)的基本構(gòu)造?
- 3、這些航空知識(shí)你知道嗎?
- 4、飛機(jī)各部位構(gòu)件的材料組成有哪些?
- 5、飛機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)?
為什么飛機(jī)外殼采用小塊拼接的方式?
一.構(gòu)架式機(jī)身,在早期的低速飛機(jī)上,機(jī)身的承力構(gòu)架都做成四緣條的立體構(gòu)架。為了減小飛機(jī)的阻力,在承力構(gòu)架外面,固定有整形用的隔框、桁條和布質(zhì)蒙皮(或木制蒙皮),這些構(gòu)件只承受局部空氣動(dòng)力,不參加整個(gè)結(jié)構(gòu)的受力。
機(jī)身的剪力、彎矩和扭矩全部由構(gòu)架承受。其中彎矩引起的軸向力,由構(gòu)架的四根緣條承受;垂直方向的剪力由構(gòu)架兩側(cè)的支柱和斜支柱(或各對(duì)張線)承受;水平方向的剪力由上、下平面內(nèi)的支柱、斜支柱(或張線)承受;機(jī)身的扭矩,則由四個(gè)平面構(gòu)架組成的立體結(jié)構(gòu)承受。構(gòu)架式機(jī)身的抗扭剛度差,空氣動(dòng)力性能不好,其內(nèi)部容積也不易得到充分利用。只有一些小型低速飛機(jī)機(jī)身采用構(gòu)架式機(jī)身。
二.硬殼式機(jī)身。硬殼式機(jī)身采用框架、隔框形成機(jī)身的外形,而蒙皮承受主要的應(yīng)力。硬殼式機(jī)身結(jié)構(gòu)沒(méi)有縱向加強(qiáng)件,因而蒙皮必須足夠強(qiáng)以維持機(jī)身的剛性。其主要問(wèn)題是重量較重,現(xiàn)代飛機(jī)較少采用這種結(jié)構(gòu)。
三.半硬殼式機(jī)身
為了使機(jī)身結(jié)構(gòu)的剛度能滿足飛行速度日益增大的要求,需要使蒙皮參加整個(gè)結(jié)構(gòu)的受力。因此,目前的機(jī)身結(jié)構(gòu),廣泛采用了金屬蒙皮,并且將蒙皮與隔框、大梁、桁條牢固地鉚接起來(lái),成為一個(gè)受力的整體,通常稱為半硬殼式機(jī)身。
在半硬殼式機(jī)身中,大梁和桁條用來(lái)承受彎矩引起的軸向力;蒙皮除了要不同程度地承受軸向力外,還要承受全部剪力和扭矩;隔框用來(lái)保持機(jī)身的外形和承受局部空氣動(dòng)力,此外,還要承受各部件傳來(lái)的集中載荷,并將這些載荷分散地傳給蒙皮。
飛機(jī)的基本構(gòu)造?
飛機(jī)結(jié)構(gòu)一般由五個(gè)主要部分組成:機(jī)翼、機(jī)身、尾翼、起落裝置和動(dòng)力裝置 (主要介紹機(jī)翼和機(jī)身)。
機(jī)翼
薄蒙皮梁式
主要的構(gòu)造特點(diǎn)是蒙皮很薄,常用輕質(zhì)鋁合金制作,縱向翼梁很強(qiáng)(有單梁、雙梁或多梁等布置).縱向長(zhǎng)桁較少且弱,梁緣條的剖面與長(zhǎng)桁相比要大得多,當(dāng)布置有一根縱梁時(shí)同時(shí)還要布置有一根以上的縱墻。該型式的機(jī)翼通常不作為一個(gè)整體,而是分成左、右兩個(gè)機(jī)翼,用幾個(gè)梁、墻根部傳集中載荷的對(duì)接接頭與機(jī)身連接。薄蒙皮梁式翼面結(jié)構(gòu)常用于早期的低速飛機(jī)或現(xiàn)代農(nóng)用飛機(jī)、運(yùn)動(dòng)飛機(jī)中,這些飛機(jī)的翼面結(jié)構(gòu)高度較大,梁作為惟一傳遞總體彎矩的構(gòu)件,在截面高度較大處布置較強(qiáng)的梁。
多梁?jiǎn)螇K式
從構(gòu)造上看,蒙皮較厚,與長(zhǎng)桁、翼梁緣條組成可受軸力的壁板承受總體彎矩;縱向長(zhǎng)桁布置較密,長(zhǎng)桁截面積與梁的橫截面比較接近或略小;梁或墻與壁板形成封閉的盒段,增強(qiáng)了翼面結(jié)構(gòu)的抗扭剛度,為充分發(fā)揮多梁?jiǎn)螇K式機(jī)翼的受力特性,左、右機(jī)翼最好連成整體貫穿機(jī)身。有時(shí)為使用、維修的方便,可在展向布置有設(shè)計(jì)分離面,分離面處采用沿翼盒周緣分散連接的形式將全機(jī)翼連成一體,然后整個(gè)機(jī)翼另通過(guò)幾個(gè)接頭與機(jī)身相連。
多墻厚蒙皮式(有時(shí)稱多梁厚蒙皮式,以下統(tǒng)簡(jiǎn)稱為多墻式)
這類機(jī)翼布置了較多的縱墻(一般多于5個(gè));蒙皮厚(可從幾毫米到十幾毫米);無(wú)長(zhǎng)桁;有少肋、多肋兩種。但結(jié)合受集中力的需要,至少每側(cè)機(jī)翼上要布置3—5個(gè)加強(qiáng)翼肋。當(dāng)左、右機(jī)翼連成整體時(shí),與機(jī)身的連接與多梁?jiǎn)螇K式類似。但有的與薄蒙皮梁式類似,分成左右機(jī)翼,在機(jī)身側(cè)邊與之相連,此時(shí)往往由多墻式過(guò)渡到多梁式,用少于墻數(shù)量的幾個(gè)梁的根部集中對(duì)接接頭在根部與機(jī)身相連。
蒙皮
蒙皮的直接功用是形成流線形的機(jī)翼外表面。為了使機(jī)翼的阻力盡量小,蒙皮應(yīng)力求光滑,減小它在飛行中的凹、凸變形。從受力看,氣動(dòng)載荷直接作用在蒙皮上,因此蒙皮受有垂直于其表面的局部氣動(dòng)載荷。此外蒙皮還參與機(jī)翼的總體受力-它和翼梁或翼墻的腹板組合在一起,形成封閉的盒式薄壁結(jié)構(gòu)承受機(jī)翼的扭矩;當(dāng)蒙皮較厚時(shí),它與長(zhǎng)桁一起組成壁板,承受機(jī)翼彎矩引起的軸力。壁板有組合式或整體式。某些結(jié)構(gòu)型式(如多腹板式機(jī)翼)的蒙皮很厚,可從幾mm到十幾mm,常做成整體壁板形式,此時(shí)蒙皮將成為最主要的,甚至是惟一的承受彎矩的受力元件。
長(zhǎng)桁
長(zhǎng)桁(也稱桁條)是與蒙皮和翼肋相連的構(gòu)件。長(zhǎng)桁上作用有氣動(dòng)載荷。在現(xiàn)代機(jī)翼中它一般都參與機(jī)翼的總體受力—承受機(jī)翼彎矩引起的部分軸向力,是縱向骨架中的重要受力構(gòu)件之一。除上述承力作用外,長(zhǎng)桁和翼肋一起對(duì)蒙皮起一定的支持作用。
翼肋
普通翼肋構(gòu)造上的功用是維持機(jī)翼剖面所需的形狀。一般它與蒙皮、長(zhǎng)桁相連,機(jī)翼受氣動(dòng)載荷時(shí),它以自身平面內(nèi)的剛度向蒙皮、長(zhǎng)桁提供垂直方向的支持。同時(shí)翼肋又沿周邊支持在蒙皮和梁(或墻)的腹板上,在翼肋受載時(shí),由蒙皮、腹板向翼肋提供各自平面內(nèi)的支承剪流。
加強(qiáng)翼肋雖也有上述作用,但其主要是用于承受并傳遞自身平面內(nèi)的較大的集中載荷或由于結(jié)構(gòu)不連續(xù)(如大開(kāi)口處)引起的附加載荷。
翼梁
翼梁由梁的腹板和緣條(或稱凸緣)組成(圖3.11)。翼梁是單純的受力件,主要承受剪力Q和彎矩M。在有的結(jié)構(gòu)型式中,它是機(jī)翼主要的縱向受力件,承受機(jī)翼的全部或大部分彎矩。翼梁大多在根部與機(jī)身固接。
縱墻
縱墻(包括腹板)的緣條比梁緣條弱得多,一般與長(zhǎng)桁相近,縱墻與機(jī)身的連接為鉸接,腹板即沒(méi)有緣條。墻和腹板一般都不能承受彎矩,但與蒙皮組e799bee5baa6e79fa5e98193e78988e69d8331333365633839成封閉盒段以承受機(jī)翼的扭矩,后墻則還有封閉機(jī)翼內(nèi)部容積的作用。
機(jī)身
機(jī)身的主要功用是裝載乘員、旅客、武器、貨物和各種設(shè)備;還可將飛機(jī)的其它部件如尾翼、機(jī)翼及發(fā)動(dòng)機(jī)等連接成一個(gè)整體。
桁梁式
桁梁式機(jī)身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是有幾根(如四根)桁梁,桁梁的截面面積很大。在這類機(jī)身結(jié)構(gòu)上長(zhǎng)桁的數(shù)量較少而且較弱,甚至長(zhǎng)桁可以不連續(xù)。蒙皮較薄。這種結(jié)構(gòu)的機(jī)身,由彎曲引起的軸向力主要由桁梁承受,蒙皮和長(zhǎng)桁只承受很小部分的軸力。剪力則全部由蒙皮承受。
桁條式
這種型式機(jī)身的特點(diǎn)是長(zhǎng)桁較密、較強(qiáng);蒙皮較厚。此時(shí)彎曲引起的軸向力將由許多桁條與較厚的蒙皮組成的壁板來(lái)承受;剪力仍全部由蒙皮承受。
硬殼式
硬殼式機(jī)身結(jié)構(gòu)是由蒙皮與少數(shù)隔框組成。其特點(diǎn)是沒(méi)有縱向構(gòu)件,蒙皮厚。由厚蒙皮承受機(jī)身總體彎、剪、扭引起的全部軸力和剪力。隔框用于維持機(jī)身截面形狀,支持蒙皮和承受、擴(kuò)散框平面內(nèi)的集中力。這種型式的機(jī)身實(shí)際上用得很少,其根本原因是因?yàn)闄C(jī)身的相對(duì)載荷較小.而且機(jī)身不可避免要大開(kāi)口,會(huì)使蒙皮材料的利用率不高,開(kāi)口補(bǔ)強(qiáng)增重較大。所以只在機(jī)身結(jié)構(gòu)中某些氣動(dòng)載荷較大、要求蒙皮局部剛度較大的部位,如頭部、機(jī)頭罩、尾錐等處有采用。具體構(gòu)造也有用夾層結(jié)構(gòu)或整體旋壓件等形式。
(a)桁條式;(b)桁梁式;(c)硬殼式
1--長(zhǎng)桁;2--桁梁;3--蒙皮;4--隔框
隔框
隔框分為普通框與加強(qiáng)框兩大類。
普通框用來(lái)維持機(jī)身的截面形狀。一般沿機(jī)身周邊空氣壓力為對(duì)稱分布,此時(shí)空氣動(dòng)力在框上自身平衡,不再傳到機(jī)身別的結(jié)構(gòu)去。
加強(qiáng)框,其主要功用是將裝載的質(zhì)量力和其他部件上的載荷經(jīng)接頭傳到機(jī)身結(jié)構(gòu)上的集中力加以擴(kuò)散,然后以剪流的形式傳給蒙皮。
長(zhǎng)桁與桁梁
長(zhǎng)桁作為機(jī)身結(jié)構(gòu)的縱向構(gòu)件,在桁條式機(jī)身中主要用以承受機(jī)身彎曲時(shí)產(chǎn)生的軸力。另外長(zhǎng)桁對(duì)蒙皮有支持作用,它提高了蒙皮的受壓、受剪失穩(wěn)臨界應(yīng)力;其次它承受部分作用在蒙皮上的氣動(dòng)力并傳給隔框,與機(jī)翼的長(zhǎng)桁相似。桁梁的作用與長(zhǎng)桁相似,只是截面積比長(zhǎng)桁大。
蒙皮
機(jī)身蒙皮在構(gòu)造上的功用是構(gòu)成機(jī)身的氣動(dòng)外形,并保持表面光滑,所以它承受局部空氣動(dòng)力。蒙皮在機(jī)身總體受載中起很重要的作用。它承受兩個(gè)平面內(nèi)的剪力和扭矩;同時(shí)和長(zhǎng)桁等一起組成壁板承受兩個(gè)平面內(nèi)彎矩引起的軸力,只是隨構(gòu)造型式的不同,機(jī)身承彎時(shí)它的作用大小不同
這些航空知識(shí)你知道嗎?
01 什么是飛行器
飛行器是指由人類制造、能飛離地面、在空間飛行并由人來(lái)控制的在大氣層內(nèi)或大氣層外空間(太空)飛行的器械飛行物。在大氣層內(nèi)飛行的稱為航空器,在太空飛行的稱為航天器。飛行器可分為大氣飛行器和宇宙(空間)飛行器。在大氣層內(nèi)飛行的稱為航空器,如氣球、飛艇、飛機(jī)等。它們靠空氣的靜浮力或空氣相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的空氣動(dòng)力升空飛行。在太空飛行的稱為航天器,如人造地球衛(wèi)星、載人飛船、空間探測(cè)器、航天飛機(jī)等。它們?cè)谶\(yùn)載火箭的推動(dòng)下獲得必要的速度進(jìn)入太空,然后依靠慣性做與天體類似的軌道運(yùn)動(dòng)。
02 飛機(jī)機(jī)身
機(jī)身是飛機(jī)的一個(gè)重要部件,它的主要功用是:固定機(jī)翼、尾翼、起落架等部件,使之連成一個(gè)整體;同時(shí),它還用來(lái)裝載人員(機(jī)組人員、乘客)、貨物、燃油及各種設(shè)備?,F(xiàn)代飛機(jī)的機(jī)身結(jié)構(gòu)是由縱向元件(沿機(jī)身縱軸方向)——長(zhǎng)桁、桁梁和垂直于機(jī)身縱軸的橫向元件——隔框以及蒙皮組合而成,其結(jié)構(gòu)形式有構(gòu)架式、硬殼式和半硬殼式。除常見(jiàn)的單機(jī)身布局的飛機(jī)外還有雙機(jī)身布局的飛機(jī),如維珍銀河公司的“白色騎士二號(hào)”飛機(jī)。
03 飛機(jī)機(jī)翼
機(jī)翼是飛機(jī)的重要部件之一,安裝在機(jī)身上。其最主要作用是產(chǎn)生升力,同時(shí)也可以在機(jī)翼內(nèi)部置彈藥倉(cāng)和油箱,在飛行中可以收藏起落架。另外,在機(jī)翼上還安裝有改善起飛和著陸性能的襟翼和用于飛機(jī)橫向操縱的副翼,有的還在機(jī)翼前緣裝有縫翼等增加升力的裝置。飛機(jī)的機(jī)翼按照俯視平面形狀的不同,可劃分為平直翼、三角翼、前掠翼、后掠翼。按機(jī)翼與機(jī)身的安裝位置分,可分為上單翼、中單翼與下單翼。
04 飛機(jī)起落架
起落架裝置是飛行器重要的具有承力兼操縱性的部件,在飛行器安全起降過(guò)程中擔(dān)負(fù)著極其重要的使命。起落架是飛機(jī)起飛、著陸、滑跑、地面移動(dòng)和停放所必需的支持系統(tǒng),是飛機(jī)的主要部件之一,其性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到飛機(jī)的使用于安全。其布置形式有前三點(diǎn)式、后三點(diǎn)式、自行車式后多支點(diǎn)式。
05 飛機(jī)尾翼
飛機(jī)尾翼是安裝在飛機(jī)尾部的一種裝置,可以增強(qiáng)飛行的穩(wěn)定性。大多數(shù)尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼,也有少數(shù)采用V型尾翼或T型尾翼。尾翼可以用來(lái)控制飛機(jī)的俯仰、偏航和傾斜以改變其飛行姿態(tài)。尾翼是飛行控制系統(tǒng)的重要組成部分。水平尾翼簡(jiǎn)稱平尾,是飛機(jī)縱向平衡、穩(wěn)定和操縱的翼面。垂直尾翼簡(jiǎn)稱垂尾或立尾,由固定的垂直安定面和可動(dòng)的方向舵組成,它在飛機(jī)上主要起方向安定和方向操縱的作用。
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飛機(jī)各部位構(gòu)件的材料組成有哪些?
機(jī)翼材料 機(jī)翼是飛機(jī)的主要部件,早期的低速飛機(jī)的機(jī)翼為木結(jié)構(gòu),用布作蒙皮。這種機(jī)翼的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低,氣動(dòng)效率差,早已被金屬機(jī)翼所取代。機(jī)翼內(nèi)部的梁是機(jī)翼的主要受力件,一般采用超硬鋁和鋼或鈦合金;翼梁與機(jī)身的接頭部分采用高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。機(jī)翼蒙皮因上下翼面的受力情況不同,分別采用抗壓性能好的超硬鋁及抗拉和疲勞性能好的硬鋁。為了減輕重量,機(jī)翼的前后緣常采用玻璃纖維增強(qiáng)塑料(玻璃鋼)或鋁蜂窩夾層(芯)結(jié)構(gòu)。尾翼結(jié)構(gòu)材料一般采用超硬鋁。有時(shí)殲擊機(jī)選用硼(碳)纖維-環(huán)氧復(fù)合材料,以減輕尾部重量,提高作戰(zhàn)性能。尾翼上的方向舵和升降舵采用硬鋁。
機(jī)身材料 飛機(jī)在高空飛行時(shí),機(jī)身增壓座艙承受內(nèi)壓力,需要采用抗拉強(qiáng)度高、耐疲勞的硬鋁作蒙皮材料。機(jī)身隔框一般采用超硬鋁,承受較大載荷的加強(qiáng)框采用高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼或鈦合金。很多飛機(jī)的機(jī)載雷達(dá)裝在機(jī)身頭部,一般采用玻璃纖維增強(qiáng)塑料做成的頭錐將它罩住以便能透過(guò)電磁波。駕駛艙的座艙蓋和風(fēng)擋玻璃采用丙烯酸酯透明塑料(有機(jī)玻璃)。飛機(jī)在著陸時(shí)主起落架要在一瞬間承受幾百千牛乃至幾兆牛(幾十噸力至幾百噸力)的撞擊力,因此必須采用沖擊韌性好的超高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。前起落架受力較小,通常采用普通合金鋼或超硬鋁.從60年代末期開(kāi)始,在飛機(jī)上使用的復(fù)合材料,已由當(dāng)初只應(yīng)用于口蓋和艙門(mén)等非承力構(gòu)件,逐步擴(kuò)大應(yīng)用到減速板和尾翼等次承力構(gòu)件,而且正向用于機(jī)翼甚至前機(jī)身等主承力構(gòu)件的方向發(fā)展。另外,為提高突防攻擊能力、不被敵方雷達(dá)捕獲,已在飛機(jī)上采用吸波材料
飛機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)?
首先介紹飛機(jī)主區(qū)域劃分
如下圖
接下來(lái)介紹飛機(jī)結(jié)構(gòu)的部件
飛機(jī)結(jié)構(gòu)是指由多個(gè)零構(gòu)件組成的裝配體,它能夠承受和傳遞一定范圍之內(nèi)的外載荷,且能滿足一定強(qiáng)度、剛度、使用壽命和可靠性等要求。我們通常所說(shuō)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)是指飛機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)部分。一般認(rèn)為,固定翼飛機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)由機(jī)身、機(jī)翼、尾翼、發(fā)動(dòng)機(jī)吊艙、起落架、操縱系統(tǒng)和其他系統(tǒng)的受力結(jié)構(gòu)組成。
如下圖
然后是機(jī)身的組成
機(jī)身主要是用來(lái)裝載機(jī)組人員、空乘人員、乘客、貨物、設(shè)備等。機(jī)身還作為整個(gè)機(jī)體的中樞部件,將機(jī)翼、尾翼、起落架、動(dòng)力裝置等組裝在一起組成完整的飛機(jī)。機(jī)身屬干薄壁結(jié)構(gòu),由一些受力構(gòu)件組成受力骨架,外面再蒙以蒙皮而形成。
機(jī)身結(jié)構(gòu)分為:構(gòu)架式、桁梁式、硬殼式
早期木布結(jié)構(gòu)的機(jī)身是構(gòu)架式的。一般受力骨架是由縱向四根橋梁及直支柱、斜支柱、橫支柱等構(gòu)成的空間槍架。受力骨架外面蒙上棉布或亞麻布的蒙皮。機(jī)身的總體載荷(彎矩、剪力、扭矩)均由空間檸架各構(gòu)件承受拉壓來(lái)傳遞,布質(zhì)蒙皮僅僅形成機(jī)身氣動(dòng)外形,承受局部氣動(dòng)載荷,是典型的維形件。
下圖是構(gòu)架式機(jī)身
桁梁式機(jī)身
析梁式機(jī)身縱向有較強(qiáng)的槍梁受力件,而檸條較弱,蒙皮較薄,強(qiáng)而有力的檸梁成為承受彎矩的主要構(gòu)件,蒙皮除了承受氣動(dòng)載荷外,還要以剪切形式承受剪力和扭矩。
如下圖
硬殼式機(jī)身
采用框架、隔框、蒙皮形成機(jī)身的外形,而蒙皮承受主要的應(yīng)力。由于硬殼式機(jī)身結(jié)構(gòu)沒(méi)有縱向加強(qiáng)件,因而蒙皮必須足夠強(qiáng),以維持機(jī)身的剛性。硬殼式機(jī)身面臨的主要問(wèn)題是重量較大,機(jī)身開(kāi)口較困難。
如下圖
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