飛機(jī)結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識(shí)

1、精品文檔第一節(jié)預(yù)備知識(shí)A：飛機(jī)阻力1有誘導(dǎo)阻力、壓差阻力、干擾阻力、摩擦阻力、高速有激波 阻力。機(jī)體表面維護(hù)不好、外形差、光潔度差、密封性不好 將使阻力增大，升力減少，失速提前，機(jī)動(dòng)性變壞。B：飛機(jī)載荷1有飛行載荷、地面載荷和座艙增壓載荷，受氣動(dòng)力、重力和 地面反作用力。飛行載荷大小取決于飛機(jī)的重量、飛行性 能、氣動(dòng)外形、起落架減震特性、座艙增壓及飛機(jī)操縱等。 飛行載荷主要由機(jī)體和起落架結(jié)構(gòu)承受。飛機(jī)受五種應(yīng)力： 拉伸應(yīng)力、壓縮應(yīng)力、扭矩、剪切應(yīng)力、彎曲應(yīng)力。C：飛機(jī)飛行載荷1平飛載荷a小速度大迎角平飛，機(jī)翼上蒙皮受吸力，下蒙皮受壓力。同 時(shí)速度過(guò)小，機(jī)翼氣流嚴(yán)重分離，影響垂尾，造成低速抖 動(dòng)

2、。b大速度小迎角平飛，機(jī)翼上下蒙皮均受吸力，前緣受壓，蒙 皮剛度不足將發(fā)生翼型鼓脹與前緣下陷，導(dǎo)致氣動(dòng)性能惡 化。同時(shí)速度過(guò)大，會(huì)產(chǎn)生激波分離，影響垂尾，造成高速 抖動(dòng)。2曲線飛行載荷：升力不僅克服重力，還要提供曲線飛行的向 心力。包括水平面和垂直面的曲線飛行。3突風(fēng)載荷：飛行中遇不穩(wěn)定氣流產(chǎn)生的附加氣動(dòng)力。a水平突風(fēng)（順風(fēng)或逆風(fēng)），作用力不大，但起飛和著陸時(shí)， 不可忽視順風(fēng)產(chǎn)生負(fù)升力增量可能導(dǎo)致飛機(jī)下俯著地。b垂直突風(fēng)：向上突風(fēng)，要改出，防止迎角過(guò)大失速。向下突 風(fēng)，防止低空下俯著地。垂直突風(fēng)使飛機(jī)受力較大，附加升 力與飛行速度、突風(fēng)大小成正比。由此風(fēng)切變和突風(fēng)減載系 統(tǒng)相應(yīng)出現(xiàn)。D：著陸接

3、地時(shí)飛機(jī)的載荷：水平分速，著陸滑跑中消失，水 平受力不大。垂直分速，地面撞擊很短時(shí)間消失，故垂直受 力較大，起落架受很大的撞擊力，飛機(jī)產(chǎn)生大的負(fù)加速度和 垂直向下的慣性力，前三點(diǎn)式起落架，撞擊力對(duì)重心的力矩 使重心前后的受力不一樣。E：機(jī)翼載荷1分布載荷：空氣動(dòng)力（阻力只在前緣蒙皮局部剛度設(shè)計(jì)時(shí)考 慮，主要是升力）。結(jié)構(gòu)質(zhì)量力，與升力方向相反。2集中載荷：部件質(zhì)量力，與升力方向相反。3地面機(jī)翼接頭受力方向相反，上下蒙皮受拉壓相反，交變載 荷。4機(jī)翼在以上力作用下產(chǎn)生剪切、彎曲、扭轉(zhuǎn)變形，對(duì)應(yīng)剖面 內(nèi)力有剪力、彎矩、與扭矩，機(jī)翼內(nèi)力分布與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如 下：a在氣動(dòng)力、結(jié)構(gòu)質(zhì)量力作用下，機(jī)翼剖面內(nèi)的

4、剪力、彎矩、 及扭矩眾翼尖到翼根逐漸增大，機(jī)翼外形則從翼尖到翼根逐 漸變寬、增厚，內(nèi)部結(jié)構(gòu)逐漸增強(qiáng)。b在有集中力作用的剖面，剪力、扭矩發(fā)生突變，彎矩發(fā)生轉(zhuǎn) 折，機(jī)翼結(jié)構(gòu)在集中力作用的位置須根據(jù)載荷的大小及作用 形式進(jìn)行加強(qiáng)。c在機(jī)翼上安裝設(shè)備、部件及燃料等，飛行中可減少翼根最大 剪力、彎矩和扭矩值，相當(dāng)于減小機(jī)翼載荷，故稱之為卸載作用。F：副翼（襟副翼、內(nèi)外混合副;升降副翼）1飛行擾流板隨副翼升起，使壓力中心不致過(guò)分后移，可減少 機(jī)翼扭轉(zhuǎn)變形。2內(nèi)外副翼，M數(shù)一定時(shí)，外副翼鎖定，防止大速度巡航飛 行時(shí)，氣動(dòng)力引起機(jī)翼結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)變形過(guò)大而導(dǎo)致副翼反操 縱。3副翼結(jié)構(gòu)主要受分布?xì)鈩?dòng)力，與機(jī)翼相比有以

5、下特點(diǎn):精品文檔a副翼為梁式且翼型薄，后緣夾層重量輕，強(qiáng)、剛度小易變 形。b副翼以轉(zhuǎn)動(dòng)接頭連于機(jī)翼后緣，機(jī)翼彎曲變形使轉(zhuǎn)動(dòng)軸線變 彎可能引起卡阻，故一般飛機(jī)采用分段副翼雙接頭。c飛行速度過(guò)大，副翼偏轉(zhuǎn)同時(shí)機(jī)翼發(fā)生顯著扭轉(zhuǎn)變形，迎角 改變產(chǎn)生的附加升力預(yù)副翼偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生的附加升力相反，可能 導(dǎo)致飛機(jī)與操縱反向滾轉(zhuǎn)，出現(xiàn)反操縱現(xiàn)象。G：機(jī)身載荷1飛行中機(jī)身受氣動(dòng)力、座艙增壓載荷與集中力作用，機(jī)身承 受裝載及部件傳給的集中力為主，水平和垂直方向的載荷都 較大。2機(jī)身對(duì)稱載荷：作用于機(jī)身縱向?qū)ΨQ面兩邊相等的載荷。包 括垂直平面曲線飛行時(shí)機(jī)、尾翼傳給的載荷和三點(diǎn)、兩點(diǎn)正 常接地時(shí)起落架傳給的載荷。此時(shí)機(jī)身產(chǎn)

6、生剪切和彎曲變 形，主要是彎曲變形。3機(jī)身不對(duì)稱載荷：作用于機(jī)身縱向?qū)ΨQ面兩邊不相等的載 荷。飛機(jī)轉(zhuǎn)彎或滾轉(zhuǎn)時(shí)機(jī)、尾翼傳給的載荷，飛機(jī)側(cè)滑接地 或單輪接地時(shí)起落架傳給的載荷，此時(shí)機(jī)身產(chǎn)生剪切、彎 曲、扭轉(zhuǎn)變形，主要是扭轉(zhuǎn)變形。4交變的增壓載荷：艙內(nèi)外壓差使艙壁，軸向伸長(zhǎng)、周向擴(kuò) 大，裂紋一般沿機(jī)身軸線方向，故使用中應(yīng)嚴(yán)格控制外表面蒙 皮的軸向損傷。5著陸接地機(jī)身載荷要加上起落架撞擊力及所引起的附加慣性 力。6風(fēng)擋模糊、脫層與破損后潮氣進(jìn)入夾層有關(guān)，應(yīng)加強(qiáng)夾層玻 璃的密封檢查，保持良好的透明度。H：尾翼形式1根據(jù)機(jī)翼與發(fā)動(dòng)機(jī)位置、氣動(dòng)性與結(jié)構(gòu)受力等要求，尾翼配 置形式不同?？蜋C(jī)尾翼配置一般有正常

7、尾翼、后掠尾翼、高 平尾翼。2大型客機(jī)方向舵由上下兩塊組成，目的是減少垂直安定面變 形引起的偏轉(zhuǎn)卡阻。3大型客機(jī)升降舵為左右各一塊，目的是減小變形提高俯仰操 縱效率。4尾翼尺寸較小的飛機(jī)和超音速飛機(jī)，為提高俯仰操作性和局 部激波產(chǎn)生時(shí)的俯仰效率而采用全動(dòng)平尾，同時(shí)起升降舵和 安定面作用。I：機(jī)身、機(jī)翼、艙門(mén)、維護(hù)口蓋等開(kāi)口及各自連接接頭受力 特殊較大要進(jìn)行加強(qiáng)。使用中機(jī)體各部件要產(chǎn)生變形、疲 勞、磨損、腐蝕、受力不正常等現(xiàn)象，導(dǎo)致機(jī)體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、 剛度減弱，所以要正確的維護(hù)和使用。J：機(jī)體結(jié)構(gòu)失效故障1機(jī)身80%的故障是受氣壓脈動(dòng)載荷作用的高負(fù)荷件和熱構(gòu) 件產(chǎn)生的裂紋。包括尾部的噴管及空調(diào)進(jìn)、排

8、氣管，靠發(fā)動(dòng) 機(jī)的熱防護(hù)板，駕駛艙蓋連接部位，艙門(mén)密封帶，風(fēng)擋玻璃 裂紋與失去透明性，機(jī)、尾翼與機(jī)身接頭裂紋等。2機(jī)翼大部分故障是靠翼尖、起落架、發(fā)動(dòng)機(jī)部位的蒙皮、 肋板、接頭等裂紋，燃油箱漏油，鉚釘松動(dòng)及蒙皮變形等。3尾翼典型故障是安定面上的疲勞裂紋，舵面鉸鏈接頭裂紋 等。4構(gòu)件破壞形式：受拉構(gòu)件出現(xiàn)斷裂，受剪壁板曲皺、裂紋， 受壓構(gòu)件失去穩(wěn)定性，受沖擊載荷的構(gòu)件斷裂，受交變載荷 的構(gòu)件多產(chǎn)生疲勞裂紋，嚴(yán)重時(shí)結(jié)構(gòu)失效。K機(jī)體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)剛度準(zhǔn)則過(guò)程1強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：靜強(qiáng)度準(zhǔn)則。2氣動(dòng)性強(qiáng)剛度規(guī)范，限制最大飛行速度，防止機(jī)、尾翼的顫 振。顫振主要是剛度不夠。3疲勞安全壽命設(shè)計(jì)：承受交變載荷不發(fā)生可

9、檢裂紋。4破損安全設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和破損安全要求，保證結(jié)構(gòu)能在疲勞破損 或單個(gè)主要構(gòu)件明顯損壞后不發(fā)生災(zāi)難性事故。精品文檔5經(jīng)濟(jì)壽命損傷容限設(shè)計(jì)，確保飛機(jī)結(jié)構(gòu)到維修已不經(jīng)濟(jì)為 止的使用壽命期內(nèi)受?chē)?yán)重的疲勞、腐蝕或意外損傷未測(cè)出 前，剩余結(jié)構(gòu)能承受適當(dāng)載荷而不破壞或過(guò)量變形。6可靠性設(shè)計(jì)，提高飛機(jī)結(jié)構(gòu)的安全可靠性與經(jīng)濟(jì)性。a飛行性能：過(guò)載、速度、坡度爬升、下降等是飛機(jī)結(jié)構(gòu)在使 用壽命內(nèi)安全工作的保證。b飛機(jī)結(jié)構(gòu)變形過(guò)大不僅氣動(dòng)性能惡化，而且可能失穩(wěn)破壞， 故剛度要求有：（1）由飛機(jī)結(jié)構(gòu)的彈性變形范圍，規(guī)定翼面的最大繞度及扭 轉(zhuǎn)角等，以防止氣動(dòng)性變壞與副翼反逆。（2）操縱效率要求有關(guān)結(jié)構(gòu)的變形不導(dǎo)致操縱與

10、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的 卡阻。（3）機(jī)、尾翼顫振的臨界速度下限應(yīng)大于最大允許的飛行速 度。L受力構(gòu)件的維護(hù)特點(diǎn)1蒙皮變形及預(yù)防a蒙皮鼓脹下陷：局部氣動(dòng)力大而蒙皮較薄或蒙皮在骨架上固 定較弱的部位，蒙皮將被吸起（鼓脹）或壓下（下陷），使 蒙皮在截面內(nèi)產(chǎn)生拉伸應(yīng)力。若局部氣動(dòng)力過(guò)大或因維護(hù)、 修理不良，強(qiáng)度減弱，將產(chǎn)生顯著鼓脹下陷，甚至永久變 形，使阻力增大。b蒙皮曲皺：蒙皮截面內(nèi)壓縮正應(yīng)力或剪應(yīng)力過(guò)大，蒙皮會(huì)失 穩(wěn)而曲皺（斜波紋）現(xiàn)象。出現(xiàn)在受力大、薄弱、維護(hù)修理 不良（不安規(guī)定上下飛機(jī)而踩壞蒙皮，在飛機(jī)上亂放工具而 劃傷蒙皮及拆裝艙蓋工作粗糙使艙蓋不平整等）部位。c危害預(yù)防：蒙皮鼓脹下陷曲皺及其他不應(yīng)有的

11、變形，會(huì)減 弱機(jī)體的承載能力，破壞飛機(jī)的氣動(dòng)力外形，阻力增大。機(jī) 翼兩邊變形不同，阻力升力不對(duì)稱，使飛機(jī)傾斜偏轉(zhuǎn)，破壞 飛機(jī)平衡。維護(hù)中保持蒙皮固定良好，防止蒙皮受到機(jī)械損精品文檔.傷和腐蝕，使蒙皮有足夠的強(qiáng)剛度，產(chǎn)生永久變形的蒙皮， 應(yīng)及時(shí)修復(fù)。2鉚釘、螺釘?shù)乃蓜?dòng)及其預(yù)防a鉚釘松動(dòng)：多發(fā)生蒙皮受力大、構(gòu)件變形大、撞擊和振動(dòng)激 烈及鉚接質(zhì)量差的部位。跡象：鉚釘周?chē)泻谌蛭槽E，鉚 釘突出構(gòu)件表面，鉚釘發(fā)生卷邊翹起。只能更換，不可重新 打緊。b螺釘松動(dòng)：沒(méi)擰緊，緊都不一致，受力不均勻，螺紋間摩擦 力小，構(gòu)件振動(dòng)，導(dǎo)致松動(dòng)脫落。c危害：鉚釘、螺釘傳力過(guò)程中拉伸、剪切和擠壓作用，由于 受力后構(gòu)件變形

12、和飛機(jī)振動(dòng)的影響，他們可能松動(dòng)、脫落。 鉚釘、螺釘松動(dòng)脫落使飛機(jī)變得粗糙，蒙皮固定變差，易變 形，一部分松動(dòng)脫落，將使其他受力增大，更易松動(dòng)脫落， 氣動(dòng)力變差，雨水、塵土等易進(jìn)入機(jī)體內(nèi)部，引起內(nèi)部構(gòu)件 銹蝕。3構(gòu)件的裂紋及其預(yù)防a裂紋多發(fā)生在受力大、產(chǎn)生應(yīng)力較集中、撞擊激烈和容易振 動(dòng)的部位。b裂紋發(fā)生后，強(qiáng)度降低，受力后會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。要加強(qiáng)檢查 及時(shí)修復(fù)。4構(gòu)件的腐蝕及預(yù)防a腐蝕類(lèi)型：化學(xué)和電化學(xué)腐蝕。b影響腐蝕的因素（1）氣候條件。（2）金屬件的尺寸和形狀。（3）外界物質(zhì)：塵土灰塵；滑油、油脂和發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣殘物； 鹽質(zhì)水分和堿蒸汽；酸性及其他腐蝕性溶液；焊劑沉積等。 c腐蝕控制d易腐蝕部位：

13、廢氣尾跡區(qū)、電瓶艙和電瓶通氣口、艙底部區(qū) 域、起落架和輪艙、蓄水區(qū)、發(fā)動(dòng)機(jī)迎風(fēng)區(qū)和散熱吹風(fēng)管 道、襟翼和擾流板的收存穴、外表蒙皮、鋼索等部位。e(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)腐蝕預(yù)防完善的清潔工作。定期潤(rùn)滑工作。檢查腐蝕跡象、維護(hù)損傷和防蝕層損壞。對(duì)腐蝕現(xiàn)象立即處理，對(duì)受損表面漆層補(bǔ)漆。保持所有排水孔通暢無(wú)阻。對(duì)燃油箱的沉積槽放水。每日擦試暴露在外的關(guān)鍵敏感區(qū)域。風(fēng)雨天氣注意飛機(jī)的封嚴(yán)，杜絕雨水浸蝕；溫暖晴日要 保持飛機(jī)良好的通風(fēng)。停放飛機(jī)要充分用多種防護(hù)套罩。f腐蝕的清除和修理工作g危害：導(dǎo)致構(gòu)件的各種性能變壞，氣動(dòng)外形變差。h腐蝕跡象：鋁合金表面出現(xiàn)暗淡的灰白色斑狀物質(zhì)和

14、沙眼 等；美合金表面出現(xiàn)光亮的灰色斑狀物質(zhì)；鋼鐵表面出現(xiàn)黃 色或紅褐色物質(zhì)。M保持機(jī)體的氣密性，密封不好，空氣在飛機(jī)表面產(chǎn)生渦 流，機(jī)體內(nèi)外空氣串流等；導(dǎo)致飛行阻力增大。N機(jī)艙玻璃的維護(hù)特點(diǎn)1玻璃特點(diǎn)：透明度高、韌性大、硬度小、易劃傷、溫高強(qiáng)度 低、溫低變脆、怕日光照射和某些液體的浸蝕。2產(chǎn)生的主要缺陷：吸收日光紫外線發(fā)黃；受有機(jī)液體浸蝕、 機(jī)械摩擦、高溫后表面發(fā)霧，透明性變差；低溫及受撞擊和 機(jī)械劃傷等情況，易裂紋；座艙增壓、空氣動(dòng)力和溫度變化 等原因要受拉伸作用，產(chǎn)生細(xì)微的、呈銀色光澤的龜裂現(xiàn) 象，使強(qiáng)度降低。O機(jī)體修理中恢復(fù)強(qiáng)度的原則精品文檔1等強(qiáng)度剛度原則2外形不變，保原氣動(dòng)力，重量小

15、。3腐蝕控制等。P缺陷的類(lèi)型：變形、摩擦、毛刺、腐蝕、裂紋、切傷、凹 痕、浸蝕、震痕、磨傷、擦傷、夾渣、裂痕、點(diǎn)蝕、刻痕、 色斑、墩粗。第二節(jié)飛機(jī)結(jié)構(gòu)A：材料為鋁、鎂、金同合金，復(fù)合材料多用于次要結(jié)構(gòu)和飛行 操縱面。1機(jī)身隔框、桁條、底部大梁、蒙皮、地板支撐梁用2024和 7075鋁合金，雷達(dá)罩用玻璃鋼蜂窩結(jié)構(gòu)，APU尾錐和排氣區(qū) 域用鈦合金。2機(jī)翼中央段梁用7178鋁合金、桁條為2024鋁合金，機(jī)翼梁 用2024和7178鋁合金，翼肋用7075鋁合金，上蒙皮和桁條 用7150鋁合金，下蒙皮和桁條用2324和2224鋁合金。前緣 縫翼用2024鋁合金，前緣襟翼用A356鋁合金，后緣襟翼用 20

16、24鋁合金和蜂窩結(jié)構(gòu)，副翼用石墨環(huán)氧樹(shù)脂蜂窩結(jié)構(gòu)，擾 流板用鋁粘接蜂窩結(jié)構(gòu)，起落架梁用7175鋁合金。3發(fā)動(dòng)機(jī)吊架扭力盒用用7075和2024鋁合金，防火墻用不銹 鋼，風(fēng)扇整流罩支撐梁蒙皮和前整流罩用石墨 環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合 材料和凱夫勒，后整流罩用鋁合金和鋁蜂窩結(jié)構(gòu)。4發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣整流罩用2024鋁合金玻璃纖維和鋁蜂窩結(jié)構(gòu)， 風(fēng)扇整流罩用凱夫勒、石墨環(huán)氧樹(shù)脂和蜂窩結(jié)構(gòu)，反推整流 罩用石墨環(huán)氧樹(shù)脂和鋁蜂窩結(jié)構(gòu)，后緣整流罩用凱夫勒蜂窩 結(jié)構(gòu)、上蓋為不銹鋼。5安定面梁、翼肋用7075鋁合金，蒙皮為2024鋁合金，后梁 后蒙皮為凱夫勒和蜂窩結(jié)構(gòu)，升降舵梁和翼肋用 2024鋁合 金、蒙皮用石墨環(huán)氧樹(shù)脂，調(diào)整片

17、梁用2024鋁合金、蒙皮用 石墨環(huán)氧樹(shù)脂，安定面TRUSS用7075鋁合金。精品文檔.6垂尾梁和翼肋用7075鋁合金，蒙皮用2024鋁合金，后梁后 蒙皮用凱夫勒和蜂窩結(jié)構(gòu)，腹鰭肋用2024鋁合金，蒙皮用石 墨環(huán)氧樹(shù)脂和蜂窩結(jié)構(gòu)，方向舵梁和翼肋用2024鋁合金，蒙 皮用石墨環(huán)氧樹(shù)脂和蜂窩結(jié)構(gòu)。B：機(jī)身1據(jù)原材料及內(nèi)外表面采用各種涂層來(lái)防腐。2縫隙、邊緣、接頭處涂有防止氣體和液體滲過(guò)結(jié)構(gòu)的密封。3飛機(jī)內(nèi)外部設(shè)有小孔，提供水和各液體的排泄通道，防止火 災(zāi)和腐蝕，下表面的漏水孔，內(nèi)有膜片，高空內(nèi)外壓封住， 地面增壓時(shí)，有氣流出來(lái)。3地板梁對(duì)機(jī)身進(jìn)行加強(qiáng)，后增壓隔框后無(wú)地板，呈錐狀。后 增壓隔框形狀對(duì)受壓很有用，各艙室及開(kāi)口有加強(qiáng)構(gòu)件和腹 板，底部大梁（龍骨梁）對(duì)輪艙加強(qiáng)。4蒙皮在受力大的地方被加厚。變載荷設(shè)計(jì)原理，局部結(jié)構(gòu)損 傷，不會(huì)危及整個(gè)機(jī)身。C機(jī)翼1機(jī)翼由左右中央翼盒組成。2起落架支撐梁連到機(jī)翼后梁后面外端，飛行操縱固定在前后 梁，上表面有渦流發(fā)生器，下表面翼尖通氣油箱下面有一塊 防漏板防溢油產(chǎn)生火災(zāi)。3蒙皮由展向桁條加強(qiáng)，翼梁由垂直腹板加強(qiáng)，翼盒由弦向翼 肋加強(qiáng)，中央翼盒由展向梁加強(qiáng)。4三大構(gòu)件接頭：機(jī)翼翼盒梁、翼根翼肋、中央翼盒梁。D吊架1固定到機(jī)翼前梁，左右發(fā)不可換。2通過(guò)保險(xiǎn)銷(xiāo)的支架連桿將扭力盒連到機(jī)翼結(jié)構(gòu)，扭力盒下面