大客飞机后缘襟翼运动机构设计分析.doc

飞机总体设计 计算说明书 设计题目 大客飞机后缘襟翼运动机构设计分析 航空科学与工程学院 学院 班 设计者 指导教师 2012年月日  第二章 设计任务书 2.1课题题目与设计要求 2.1.1、课题题目 大客飞机后缘襟翼运动机构设计与分析。 2.1.2、设计要求 分析大客飞机后缘襟翼运动机构在飞机设计中的地位和重要性，后缘襟翼运动机构同机翼的关系，后缘襟翼运动机构的功能和做用； 分析后缘襟翼运动机构的载荷情况、使用情况和设计要求； 分析和确定后缘襟翼运动机构的位置及功率需求； 进行后缘襟翼运动机构的分析、设计和运动分析； 进行结构强度、刚度分析计算 画出后缘襟翼运动机构的装配图（注意部件的装配关系） 选择三个零件，画出零件图 完成课程设计报告。 2.1.3、原始技术资料 空客320飞机后缘襟翼参考资料 波音737-800飞机后缘襟翼参考资料 CJ818飞机后缘襟翼参考资料 大客飞机后缘襟翼基本尺寸 2.2 课题背景分析 现代飞机设计中，为了增加低速飞行时的升力，改善飞机的起飞和着陆性能，在飞机机翼前缘和后缘上，除布置横向操纵用的副翼和扰流片外，还布置了大量的增升装置。由于大型客机翼载较大，起飞和降落的重量也比较大，而起飞降落场地情况复杂，需要具有良好的起降性能，较强的场地适应性，所以对增升装置的设计要求越来越高。设计的增升效率高，增升效果好的襟翼成为有关设计人员追求的目标。 第三章 设计方案分析 3.1 常见后缘襟翼运动机构类型及特点分析 3.1.1、常见后缘襟翼运动机构类型 (1)简单铰链式：襟翼通过与其相连的摇臂绕转轴上的铰链点作圆弧运动。上世纪70年代的MD82、MD90等飞机的襟翼都采用这种铰链式的运动方式。 (2)四连杆机构式：襟翼通过与其相连的连杆实现舵面的收放运动。Boeing767的襟翼采用了复合四杆机构，而Boeing777采用了较为简单的倒置/正四杆机构，Boeing787采用的铰链四杆机构则更为简单。四连杆机构驱动襟翼运动的这一形式更普遍地应用在大多数通用飞机上。 (3)连杆一滑轨式：襟翼通过滑轮架沿固定在机翼上的滑轨运动。目前大多数飞机的襟翼都采用这种形式来实现舵面的运动，其中滑轨的轨迹多种多样，有圆弧、曲线、直线及直线+曲线等多种形式。这些都有助于襟翼实现不同的运动以满足最佳的气动性能要求。 3.1.2、常见后缘襟翼运动机构特点分析 （1）简单铰链式机构特点 结构和运动简单，可实现舵面的上、下运动。 富勒运动较差。襟翼绕铰链点的运动是一种单纯的圆弧运动，在小角度起飞时，襟翼的直线后退量有限，同时还产生一定的阻力。 巡航阻力大。整流罩的高度高、迎风面积大。从整流罩与气流的迎风面积计算，襟翼铰链运动形式的巡航阻力最大。 襟翼摇臂不能承受气动侧向载荷。襟翼摇臂既是薄形构件，又是运动件，它不能承受来自外襟翼由于向上的安装角带来的气动侧向载荷，否则，驱动襟翼摇臂与襟翼偏转时，侧向载荷作用在铰链上会产生阻止襟翼摇臂运动的摩擦力矩，引起襟翼运动阻滞或卡住。 （2）四连杆机构特点 有好的富勒运动。四连杆机构简单，连杆机构运动灵活,可以实现较好的襟翼富勒运动。 整流罩的高度和宽度尺寸都可以比较小。 连杆多，机构运动复杂。受连杆长度的限制，舵面运动的连杆数量较多，多杆系的运动非常复杂。 （3）连杆-滑轨式机构特点 富勒运动效果好。直线滑轨或直线-圆弧滑轨都有较长行距的直线段，提供襟翼在起飞小角度运动时的大后退量，以增加机翼面积及减小阻力，从而大大提高了飞机起飞的升阻比。 整流罩高度低和宽度窄。这种形式的整流罩高度很短，滑轨-滑轮架式也适合于顺气流布局，整流罩的宽度相对较窄。这些就使得整流罩的迎风面积大大减小，从而降低了巡航飞行的阻力。 滑轨-滑轮架结构和运动较复杂。滑轨-滑轮架集承载与运动于一体，既要承受复杂的气动载荷(法向、切向及侧向载荷)，同时还需满足襟翼起飞、着陆复杂的运动要求，从而使它变得结构较重、形状复杂。 3.2 设计方案机构特点及尺寸分析 3.2.1、设计方案特点分析 本设计方案参照Boeing787的铰链四杆机构设计而成（如图1）。这种机构的结构组成与运动过程都十分简单，能够轻易控制襟翼的放下和收起。由于该机构中襟翼绕铰链点的运动是一种单纯的圆弧运动，因而在小角度起飞时，襟翼的直线后退量有限，同时还产生一定的阻力，相对直线滑轨，它的富勒运动较差，但是铰链四杆式襟翼的放下角度可达53度，为各种运动形式之最。 3.2.2、设计方案尺寸设计