【簡介:】本篇文章給大家談談《飛機結構修理準則》對應的知識點,希望對各位有所幫助。本文目錄一覽:
1、飛機的機體結構?
2、飛機的基本構造?
3、飛機的結構是什么
4、飛機的組成結
本篇文章給大家談談《飛機結構修理準則》對應的知識點,希望對各位有所幫助。
本文目錄一覽:
- 1、飛機的機體結構?
- 2、飛機的基本構造?
- 3、飛機的結構是什么
- 4、飛機的組成結構有哪幾部分?
飛機的機體結構?
首先介紹飛機主區(qū)域劃分
如下圖
接下來介紹飛機結構的部件
飛機結構是指由多個零構件組成的裝配體,它能夠承受和傳遞一定范圍之內(nèi)的外載荷,且能滿足一定強度、剛度、使用壽命和可靠性等要求。我們通常所說的飛機結構是指飛機的機體結構部分。一般認為,固定翼飛機的機體結構由機身、機翼、尾翼、發(fā)動機吊艙、起落架、操縱系統(tǒng)和其他系統(tǒng)的受力結構組成。
如下圖
然后是機身的組成
機身主要是用來裝載機組人員、空乘人員、乘客、貨物、設備等。機身還作為整個機體的中樞部件,將機翼、尾翼、起落架、動力裝置等組裝在一起組成完整的飛機。機身屬干薄壁結構,由一些受力構件組成受力骨架,外面再蒙以蒙皮而形成。
機身結構分為:構架式、桁梁式、硬殼式
早期木布結構的機身是構架式的。一般受力骨架是由縱向四根橋梁及直支柱、斜支柱、橫支柱等構成的空間槍架。受力骨架外面蒙上棉布或亞麻布的蒙皮。機身的總體載荷(彎矩、剪力、扭矩)均由空間檸架各構件承受拉壓來傳遞,布質(zhì)蒙皮僅僅形成機身氣動外形,承受局部氣動載荷,是典型的維形件。
下圖是構架式機身
桁梁式機身
析梁式機身縱向有較強的槍梁受力件,而檸條較弱,蒙皮較薄,強而有力的檸梁成為承受彎矩的主要構件,蒙皮除了承受氣動載荷外,還要以剪切形式承受剪力和扭矩。
如下圖
硬殼式機身
采用框架、隔框、蒙皮形成機身的外形,而蒙皮承受主要的應力。由于硬殼式機身結構沒有縱向加強件,因而蒙皮必須足夠強,以維持機身的剛性。硬殼式機身面臨的主要問題是重量較大,機身開口較困難。
如下圖
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飛機的基本構造?
飛機結構一般由五個主要部分組成:機翼、機身、尾翼、起落裝置和動力裝置 (主要介紹機翼和機身)。
機翼
薄蒙皮梁式
主要的構造特點是蒙皮很薄,常用輕質(zhì)鋁合金制作,縱向翼梁很強(有單梁、雙梁或多梁等布置).縱向長桁較少且弱,梁緣條的剖面與長桁相比要大得多,當布置有一根縱梁時同時還要布置有一根以上的縱墻。該型式的機翼通常不作為一個整體,而是分成左、右兩個機翼,用幾個梁、墻根部傳集中載荷的對接接頭與機身連接。薄蒙皮梁式翼面結構常用于早期的低速飛機或現(xiàn)代農(nóng)用飛機、運動飛機中,這些飛機的翼面結構高度較大,梁作為惟一傳遞總體彎矩的構件,在截面高度較大處布置較強的梁。
多梁單塊式
從構造上看,蒙皮較厚,與長桁、翼梁緣條組成可受軸力的壁板承受總體彎矩;縱向長桁布置較密,長桁截面積與梁的橫截面比較接近或略??;梁或墻與壁板形成封閉的盒段,增強了翼面結構的抗扭剛度,為充分發(fā)揮多梁單塊式機翼的受力特性,左、右機翼最好連成整體貫穿機身。有時為使用、維修的方便,可在展向布置有設計分離面,分離面處采用沿翼盒周緣分散連接的形式將全機翼連成一體,然后整個機翼另通過幾個接頭與機身相連。
多墻厚蒙皮式(有時稱多梁厚蒙皮式,以下統(tǒng)簡稱為多墻式)
這類機翼布置了較多的縱墻(一般多于5個);蒙皮厚(可從幾毫米到十幾毫米);無長桁;有少肋、多肋兩種。但結合受集中力的需要,至少每側機翼上要布置3—5個加強翼肋。當左、右機翼連成整體時,與機身的連接與多梁單塊式類似。但有的與薄蒙皮梁式類似,分成左右機翼,在機身側邊與之相連,此時往往由多墻式過渡到多梁式,用少于墻數(shù)量的幾個梁的根部集中對接接頭在根部與機身相連。
蒙皮
蒙皮的直接功用是形成流線形的機翼外表面。為了使機翼的阻力盡量小,蒙皮應力求光滑,減小它在飛行中的凹、凸變形。從受力看,氣動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載荷。此外蒙皮還參與機翼的總體受力-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構承受機翼的扭矩;當蒙皮較厚時,它與長桁一起組成壁板,承受機翼彎矩引起的軸力。壁板有組合式或整體式。某些結構型式(如多腹板式機翼)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。
長桁
長桁(也稱桁條)是與蒙皮和翼肋相連的構件。長桁上作用有氣動載荷。在現(xiàn)代機翼中它一般都參與機翼的總體受力—承受機翼彎矩引起的部分軸向力,是縱向骨架中的重要受力構件之一。除上述承力作用外,長桁和翼肋一起對蒙皮起一定的支持作用。
翼肋
普通翼肋構造上的功用是維持機翼剖面所需的形狀。一般它與蒙皮、長桁相連,機翼受氣動載荷時,它以自身平面內(nèi)的剛度向蒙皮、長桁提供垂直方向的支持。同時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,由蒙皮、腹板向翼肋提供各自平面內(nèi)的支承剪流。
加強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構不連續(xù)(如大開口處)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。在有的結構型式中,它是機翼主要的縱向受力件,承受機翼的全部或大部分彎矩。翼梁大多在根部與機身固接。
縱墻
縱墻(包括腹板)的緣條比梁緣條弱得多,一般與長桁相近,縱墻與機身的連接為鉸接,腹板即沒有緣條。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翼的扭矩,后墻則還有封閉機翼內(nèi)部容積的作用。
機身
機身的主要功用是裝載乘員、旅客、武器、貨物和各種設備;還可將飛機的其它部件如尾翼、機翼及發(fā)動機等連接成一個整體。
桁梁式
桁梁式機身結構特點是有幾根(如四根)桁梁,桁梁的截面面積很大。在這類機身結構上長桁的數(shù)量較少而且較弱,甚至長桁可以不連續(xù)。蒙皮較薄。這種結構的機身,由彎曲引起的軸向力主要由桁梁承受,蒙皮和長桁只承受很小部分的軸力。剪力則全部由蒙皮承受。
桁條式
這種型式機身的特點是長桁較密、較強;蒙皮較厚。此時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承受;剪力仍全部由蒙皮承受。
硬殼式
硬殼式機身結構是由蒙皮與少數(shù)隔框組成。其特點是沒有縱向構件,蒙皮厚。由厚蒙皮承受機身總體彎、剪、扭引起的全部軸力和剪力。隔框用于維持機身截面形狀,支持蒙皮和承受、擴散框平面內(nèi)的集中力。這種型式的機身實際上用得很少,其根本原因是因為機身的相對載荷較小.而且機身不可避免要大開口,會使蒙皮材料的利用率不高,開口補強增重較大。所以只在機身結構中某些氣動載荷較大、要求蒙皮局部剛度較大的部位,如頭部、機頭罩、尾錐等處有采用。具體構造也有用夾層結構或整體旋壓件等形式。
(a)桁條式;(b)桁梁式;(c)硬殼式
1--長桁;2--桁梁;3--蒙皮;4--隔框
隔框
隔框分為普通框與加強框兩大類。
普通框用來維持機身的截面形狀。一般沿機身周邊空氣壓力為對稱分布,此時空氣動力在框上自身平衡,不再傳到機身別的結構去。
加強框,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)接頭傳到機身結構上的集中力加以擴散,然后以剪流的形式傳給蒙皮。
長桁與桁梁
長桁作為機身結構的縱向構件,在桁條式機身中主要用以承受機身彎曲時產(chǎn)生的軸力。另外長桁對蒙皮有支持作用,它提高了蒙皮的受壓、受剪失穩(wěn)臨界應力;其次它承受部分作用在蒙皮上的氣動力并傳給隔框,與機翼的長桁相似。桁梁的作用與長桁相似,只是截面積比長桁大。
蒙皮
機身蒙皮在構造上的功用是構成機身的氣動外形,并保持表面光滑,所以它承受局部空氣動力。蒙皮在機身總體受載中起很重要的作用。它承受兩個平面內(nèi)的剪力和扭矩;同時和長桁等一起組成壁板承受兩個平面內(nèi)彎矩引起的軸力,只是隨構造型式的不同,機身承彎時它的作用大小不同
飛機的結構是什么
一、飛行的主要組成部分及功用
到目前為止,除了少數(shù)特殊形式的飛機外,大多數(shù)飛機都由機翼、機身、尾翼、起落裝置和動力裝置五個主要部分組成:
1. 機翼——機翼的主要功用是產(chǎn)生升力,以支持飛機在空中飛行,同時也起到一定的穩(wěn)定和操作作用。在機翼上一般安裝有副翼和襟翼,操縱副翼可使飛機滾轉,放下襟翼可使升力增大。機翼上還可安裝發(fā)動機、起落架和油箱等。不同用途的飛機其機翼形狀、大小也各有不同。
2. 機身——機身的主要功用是裝載乘員、旅客、武器、貨物和各種設備,將飛機的其他部件如:機翼、尾翼及發(fā)動機等連接成一個整體。
3. 尾翼——尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼。水平尾翼由固定的水平安定面和可動的升降舵組成,有的高速飛機將水平安定面和升降舵合為一體成為全動平尾。垂直尾翼包括固定的垂直安定面和可動的方向舵。尾翼的作用是操縱飛機俯仰和偏轉,保證飛機能平穩(wěn)飛行。
4.起落裝置——飛機的起落架大都由減震支柱和機輪組成,作用是起飛、著陸滑跑,地面滑行和停放時支撐飛機。
5.動力裝置——動力裝置主要用來產(chǎn)生拉力和推力,使飛機前進。其次還可為飛機上的其他用電設備提供電源等。現(xiàn)在飛機動力裝置應用較廣泛的有:航空活塞式發(fā)動機加螺旋槳推進器、渦輪噴氣發(fā)動機、渦輪螺旋槳發(fā)動機和渦輪風扇發(fā)動機。除了發(fā)動機本身,動力裝置還包括一系列保證發(fā)動機正常工作的系統(tǒng)。
飛機上除了這五個主要部分外,根據(jù)飛機操作和執(zhí)行任務的需要,還裝有各種儀表、通訊設備、領航設備、安全設備等其他設備。
二、飛機的升力和阻力
飛機是重于空氣的飛行器,當飛機飛行在空中,就會產(chǎn)生作用于飛機的空氣動力,飛機就是靠空氣動力升空飛行的。在了解飛機升力和阻力的產(chǎn)生之前,我們還要認識空氣流動的特性,即空氣流動的基本規(guī)律。流動的空氣就是氣流,一種流體,這里我們要引用兩個流體定理:連續(xù)性定理和伯努利定理:
流體的連續(xù)性定理:當流體連續(xù)不斷而穩(wěn)定地流過一個粗細不等的管道時,由于管道中任何一部分的流體都不能中斷或擠壓起來,因此在同一時間內(nèi),流進任一切面的流體的質(zhì)量和從另一切面流出的流體質(zhì)量是相等的。
連續(xù)性定理闡述了流體在流動中流速和管道切面之間的關系。流體在流動中,不僅流速和管道切面相互聯(lián)系,而且流速和壓力之間也相互聯(lián)系。伯努利定理就是要闡述流體流動在流動中流速和壓力之間的關系。
伯努利定理基本內(nèi)容:流體在一個管道中流動時,流速大的地方壓力小,流速小的地方壓力大。
飛機的升力絕大部分是由機翼產(chǎn)生,尾翼通常產(chǎn)生負升力,飛機其他部分產(chǎn)生的升力很小,一般不考慮。從上圖我們可以看到:空氣流到機翼前緣,分成上、下兩股氣流,分別沿機翼上、下表面流過,在機翼后緣重新匯合向后流去。機翼上表面比較凸出,流管較細,說明流速加快,壓力降低。而機翼下表面,氣流受阻擋作用,流管變粗,流速減慢,壓力增大。這里我們就引用到了上述兩個定理。于是機翼上、下表面出現(xiàn)了壓力差,垂直于相對氣流方向的壓力差的總和就是機翼的升力。這樣重于空氣的飛機借助機翼上獲得的升力克服自身因地球引力形成的重力,從而翱翔在藍天上了。
機翼升力的產(chǎn)生主要靠上表面吸力的作用,而不是靠下表面正壓力的作用,一般機翼上表面形成的吸力占總升力的60-80%左右,下表面的正壓形成的升力只占總升力的20-40%左右。
飛機飛行在空氣中會有各種阻力,阻力是與飛機運動方向相反的空氣動力,它阻礙飛機的前進,這里我們也需要對它有所了解。按阻力產(chǎn)生的原因可分為摩擦阻力、壓差阻力、誘導阻力和干擾阻力。
1.摩擦阻力——空氣的物理特性之一就是粘性。當空氣流過飛機表面時,由于粘性,空氣同飛機表面發(fā)生摩擦,產(chǎn)生一個阻止飛機前進的力,這個力就是摩擦阻力。摩擦阻力的大小,決定于空氣的粘性,飛機的表面狀況,以及同空氣相接觸的飛機表面積。空氣粘性越大、飛機表面越粗糙、飛機表面積越大,摩擦阻力就越大。
2.壓差阻力——人在逆風中行走,會感到阻力的作用,這就是一種壓差阻力。這種由前后壓力差形成的阻力叫壓差阻力。飛機的機身、尾翼等部件都會產(chǎn)生壓差阻力。
3.誘導阻力——升力產(chǎn)生的同時還對飛機附加了一種阻力。這種因產(chǎn)生升力而誘導出來的阻力稱為誘導阻力,是飛機為產(chǎn)生升力而付出的一種“代價”。其產(chǎn)生的過程較復雜這里就不在詳訴。
4.干擾阻力——它是飛機各部分之間因氣流相互干擾而產(chǎn)生的一種額外阻力。這種阻力容易產(chǎn)生在機身和機翼、機身和尾翼、機翼和發(fā)動機短艙、機翼和副油箱之間。
以上四種阻力是對低速飛機而言,至于高速飛機,除了也有這些阻力外,還會產(chǎn)生波阻等其他阻力。
三、影響升力和阻力的因素
升力和阻力是飛機在空氣之間的相對運動中(相對氣流)中產(chǎn)生的。影響升力和阻力的基本因素有:機翼在氣流中的相對位置(迎角)、氣流的速度和空氣密度以及飛機本身的特點(飛機表面質(zhì)量、機翼形狀、機翼面積、是否使用襟翼和前緣翼縫是否張開等)。
1.迎角對升力和阻力的影響——相對氣流方向與翼弦所夾的角度叫迎角。在飛行速度等其它條件相同的情況下,得到最大升力的迎角,叫做臨界迎角。在小于臨界迎角范圍內(nèi)增大迎角,升力增大:超過臨界臨界迎角后,再增大迎角,升力反而減小。迎角增大,阻力也越大,迎角越大,阻力增加越多:超過臨界迎角,阻力急劇增大。
2.飛行速度和空氣密度對升力阻力的影響——飛行速度越大升力、阻力越大。升力、阻力與飛行速度的平方成正比例,即速度增大到原來的兩倍,升力和阻力增大到原來的四倍:速度增大到原來的三倍,勝利和阻力也會增大到原來的九倍??諝饷芏却?,空氣動力大,升力和阻力自然也大??諝饷芏仍龃鬄樵瓉淼膬杀?,升力和阻力也增大為原來的兩倍,即升力和阻力與空氣密度成正比例。
3,機翼面積,形狀和表面質(zhì)量對升力、阻力的影響——機翼面積大,升力大,阻力也大。升力和阻力都與機翼面積的大小成正比例。機翼形狀對升力、阻力有很大影響,從機翼切面形狀的相對厚度、最大厚度位置、機翼平面形狀、襟翼和前緣翼縫的位置到機翼結冰都對升力、阻力影響較大。還有飛機表面光滑與否對摩擦阻力也會有影響,飛機表面相對光滑,阻力相對也會較小,反之則大.
飛機的組成結構有哪幾部分?
1、機身
機身主要用來裝載人員、貨物、燃油、武器和機載設備,并通過它將機翼、尾翼、起落架等部件連成一個整體。在輕型飛機和殲擊機、強擊機上,還常將發(fā)動機裝在機身內(nèi)。
2、機翼
機翼是飛機上用來產(chǎn)生升力的主要部件,一般分為左右兩個翼面。機翼通常有平直翼、后掠翼、三角翼等。機翼前后綠都保持基本平直的稱平直翼,機翼前緣和后緣都向后掠稱后掠翼,機翼平面形狀成三角形的稱三角翼。
3、尾翼
尾翼分垂直尾翼和水平尾翼兩部分。垂直尾翼垂直安裝在機身尾部,主要功能為保持飛機的方向平衡和操縱。水平尾翼水平安裝在機身尾部,主要功能為保持俯仰平衡和俯仰操縱。
4、起落裝置
起落裝置的功用是使飛機在地面或水面進行起飛、著陸、滑行和停放。著陸時還通過起落裝置吸收撞擊能量,改善著陸性能。早期陸上飛機起落裝置比較簡單,只有三個起落架,而且在空中不能收起,飛行阻力大?,F(xiàn)代的陸上飛機起落裝置包含起落架和改善起落性能的裝置兩部分,且起落架在起飛后即可收起。
5、控制系統(tǒng)
飛機操縱系統(tǒng)是指從座艙中飛行員駕駛桿(盤)到水平尾翼、副翼、方向舵等操縱面,用來傳遞飛行員操縱指令,改變飛行狀態(tài)的整個系統(tǒng)。早期的操縱系統(tǒng)是由拉桿、搖臂(或鋼索)組成的純機械操縱系統(tǒng)?,F(xiàn)代飛機在操縱系統(tǒng)中采用了很多自動控制裝置,因而,通常把它稱為飛行控制系統(tǒng)。
6、動力裝置
飛機動力裝置是用來產(chǎn)生拉力(螺旋槳飛機)或推力(噴氣式飛機),使飛機前進的裝置。采用推力矢量的動力裝置,還可用來進行機動飛行?,F(xiàn)代的軍用飛機多數(shù)為噴氣式飛機。 噴氣式飛機的動力裝置主要分為渦輪噴氣發(fā)動機和渦輪風扇發(fā)動機兩類。
參考資料來源:百度百科—飛機
關于《飛機結構修理準則》的介紹到此就結束了。