结构设计第2章22.ppt

2.2 典型飞行姿态和载荷系数 2.2典型飞行姿态和载荷系数 2.2典型飞行姿态和载荷系数 2.2典型飞行姿态和载荷系数 2.2典型飞行姿态和载荷系数 2.2典型飞行姿态和载荷系数 2.2典型飞行姿态和载荷系数 2.2典型飞行姿态和载荷系数 2.2典型飞行姿态和载荷系数 2.2典型飞行姿态和载荷系数 2.2典型飞行姿态和载荷系数 2.2典型飞行姿态和载荷系数 2.2典型飞行姿态和载荷系数 2.2典型飞行姿态和载荷系数 2.2典型飞行姿态和载荷系数 2.2典型飞行姿态和载荷系数 2.2典型飞行姿态和载荷系数 2.2典型飞行姿态和载荷系数 2.2典型飞行姿态和载荷系数 2.2典型飞行姿态和载荷系数 2.2典型飞行姿态和载荷系数 2.2典型飞行姿态和载荷系数 2.2典型飞行姿态和载荷系数 * * 一、典型飞行姿态 1.俯冲拉起:对称面内作曲线机动飞行情况（纵向飞行） ? 飞机的升力使飞机保持向心曲线运动。 动平衡关系：（机体坐标系y向） ? ,表现了运动的变速特征（曲线运动） 即： ? 升力等于G乘上一个系数，该系数称为载荷系数。 分析该曲线运动中， 的特性： ① ② 与曲线航迹半径成反比，与切线运动速度 的平方成正比，这表明： 若 一定，v 一定，则运动半径就规定了；太 小，则结构承载发生问题； 若 一定，v 一定，则速度就要限制。 ③ 由此看来，对结构设计是一个重要的无量纲载荷系数。 ? ? 二. 载荷系数的概念 1. 载荷系数定义：除重力外，作用在飞机某方向上的所有外力的合力与当时飞机重量的比值，称为该方向上的载荷系数。 Note ：① 对重力视可不见； ② 千万不能计及惯性力； ③ 机体坐标系为正向； ④ 载荷系数是一矢量，分量用nx、ny、nz表示。 e.g.平直匀速飞行：ny=1 平直匀速倒飞：ny=-1（-Y/G Y与机体坐标系相反） ? ?2 物理意义： ① 表示了作用于飞机重心处的外力与飞机重力 的比值关系； ② 表示了飞机质量力（重力与惯性力均与质量有关， 故统称为质量力）与重力的比率。 （应注意质量力与外力方向相反） ③飞机的质量力应当是飞机的各部分质量力之和： ④飞机中的某集中质量GI=mig，作用在结构上的质量力为： ⑤当飞机沿x方向有变速运动时，x向惯性力： 若俯冲拉起中的曲线运动中，切向是加速运动，则： ⑥ nz= 0（飞机展向变速平移难）；az一般较小，在大机动飞行中可能出现。 ?3、实用意义 ① 作为飞机结构设计时重要原始载荷系数； ② n 的大小实际反映了飞机的机动性能； ③ 结合n 和已知的气动力分布，可获得实际作 用于结构上载荷的大小，从而进行设计与校验。 ④ 可通过在飞机重心处安装加速度计来获取。 ? 三、其他飞行姿态的过载 1、进入俯冲状态： （可能为负，说明升力不总是正的） ? 2、垂直俯冲状态： (外作用合力等于惯性力合力的负值) ? 3、等速水平盘旋：（非对称机动飞行） ? 4、垂直突风 (在航迹运动坐标系中分析) ? （1）计算突风引起的升力变化: （2）计算载荷系数 Note: 若突风不垂直飞机时,应怎样处理? ? 5、飞机转动(升降)时的过载(刚体运动分析) ? ① 运动分析: 旋转+平移 ② 载荷分析:当平尾产生机动载荷时,飞机产生平移与旋转；该载荷克服了飞机原有的平飞状态,使飞机在上述两个运动中产生加速度。从动平衡角度,平尾机动载荷与它克服的惯性力及力矩相平衡。 ? Ⅰ.平移速度载荷系数(质点)(外载分析法) Ⅱ.绕中心转动的载荷系数(质量力分析法) Note: ① 表示单位长度上的重力 ② 集中装载物(发动机,机载设备) ③ 要注意装载物较长的情况,当作集中点误差太大,则应 (绕自身重心轴的质量惯性矩) i 表示转动轴线上的任意位置 ?6、着陆时的过载 ①?? 这里的过载定义与空中飞行情况