j5飞机垂尾及其与机身的连接设计分析毕业设计.doc

飞行器结构设计大作业 ——J5飞机垂尾及其与机身的连接设计分析 学院：航空学院 班级题目：J5飞机垂尾及其与机身的连接设计分析 姓 名 学 号 戚琼 2010300346 曹健 2010300351 申雁楠 2010300366 宿梦嘉 2010300367 孙锋 2010300368 王斌（组长） 2010300369  目录 一、歼5飞机概况 1 二、翼面结构分析 3 2．1尾翼的功用、设计要求和外载特点 3 2．1．1 尾翼的功用 3 2．1．2 尾翼设计要求 3 2．1．3 外载特点 3 2．2 J5垂尾典型构件及其受力特性 4 2．2．1 蒙皮 4 2．2．2 长桁 4 2．2．3 肋 5 2．2．4 翼梁 5 2．2．5 纵墙 6 2．3 歼五翼面的结构形式的确定 6 2．4 歼五垂尾受力传递分析 6 2．4．1 各结构受力分析 7 2．4．2 各力传递分析 9 2．4．3 机身受力情况分析 13 三、翼面结构设计 14 3．1 主要受力构件布置及作用 14 3．1．1 翼盒受力构件布置 15 3．1．2 集中载荷处加强构件的布置 19 3．2结构设计特点 20 3．2．1 斜置加强框缘条 20 3．2．2 元宝接头 21 四 歼五垂尾与机身连接处的容限损伤设计分析 23 4.1结构设计方面 23 4．1．1 破损安全多路传力结构 23 4．1．2破损安全止裂结构 24 4.2损伤容限结构材料的设计选择方面 25 4.3损伤容限结构细节设计方面 25 4．3．1分布式连接 26 4．3．2元宝接头 26 4．3．3破损安全结构 27 4．3．4结构设计应力水平 27 4.4损伤容限设计小结 27 五、小结 28  一、歼5飞机概况 　　歼-5是中国沈阳飞机公司制造的高亚音速喷气式战斗机(仿制前苏联米格-17φ)，也是中国制造的第一种喷气式飞机。 图示1-1 沈阳飞机公司于1955年初开始试制歼-5。 1956年7月19日，试制原型机首次试飞。歼-5自1956年9月投入批生产，到1959年5月停产，共生产767架。歼-5主要用于昼间截击和空战，也具有一定的对地攻击能力。其改进型歼-5甲机头装有雷达，主要用于夜间截击空战。歼-5是一种单座、单发、机头进气、后掠式中单翼喷气战斗机。机翼后掠式中单翼布局，后掠角45°，双梁结构。机翼内侧有后退式襟翼，起飞和着陆可放下不同角度。机翼外侧是副翼，偏转角范围为±18°。机翼根部有起落架舱，主起落架收在机翼的两个舱内。 　　机身全金属半硬壳式构造，外形为圆形截面的流线体。圆形机头进气道。机身后部装有可操纵的减速板。 　　尾翼垂直尾翼分成上下两段，下段固定在后机身的承力斜框上，上段可拆卸。垂尾后掠角为55°41′。垂直尾翼后缘是方向舵，转动角度为25°。水平尾翼后掠角为45°，安装在垂直尾翼下段顶部，其后缘的升降舵，向上可转动32°，向下为16°。 　　起落架前三点式起落架，均为单轮。前起落架收入前机身下部的轮舱内，主起落架收入机翼内。主起落架装有缓冲器，前起落架装有减震器和减摆器。主轮轮胎压力为8.34×105帕(8.5公斤/厘米2)。 　　座舱密封式单人座舱，应急时舱盖可抛掉。座椅是可弹射的，可以保证飞行员在紧急时迅速安全地脱离飞机。 　　系统操纵系统为硬式操纵。副翼调整片和升降舵调整片为电操纵。液压系统用于收放起落架、襟翼、减速板、可调喷口和操纵副翼。冷气系统用于刹车、密封座舱、应急收放起落架和应急刹车等。 　　动力装置装一台WP-5型离心式喷气发动机，带加力。最大推力25.50千牛(2600公斤)，加力推力33.15千牛(3380公斤)。机内燃油1170千克，外挂两个400升副油箱。 　　机载设备超短波指挥电台、无线电罗盘、无线电高度表、信标接收机、敌我识别器、护尾器、测距器等。武器机头左侧下方装两门23毫米机炮，机头右侧下方装一门37毫米机炮。备弹量为200发。机上装有光学半自动瞄准具，有两具照相枪。左、右翼下可各挂一颗100～250千克的炸弹。 　　外形尺寸 　　翼展9.60米 机长11.36米 　　机高3.80米 　　机翼面积22.6米2 　　主轮距3.85米 　　前主轮距3.37米  二、翼面结构分析 2．1尾翼的功用、设计要求和外载特点 2．1．1 尾翼的功用 尾翼是安装在飞机后部的起稳定和操纵作用的装置。垂直尾翼由固定的垂直安定面和可动的方向舵组成，它在飞机上主要起方向安定和方向操纵的作用。水平尾翼由固定的水平安定面