课程设计（论文）--飞机襟翼结构初步设计.doc

课程设计(论文) 院（系）名称 航空科学与工程学院 专业名称 飞行器设计与工程 题目名称 襟翼结构初步设计 学生姓名 班级/学号 指导教师 成绩 2012年 9 月 北京航空航天大学 本科生课程设计（论文）任务书 Ⅰ、课程设计（论文）题目：襟翼结构初步设计 Ⅱ、课程设计（论文）使用的原始资料（数据）及设计技术要求： 图1 1 机翼翼型参数（翼型，根弦长度br，尖弦长度bt，展长l，后掠角A） 2 襟翼基本参数(相对弦长b襟翼/b机翼，相对展长 l襟翼/l机翼，偏角 As) 襟翼离翼根均为30cm； 3 襟翼设计载荷（前缘气动载荷P，载荷分布直线，最大载荷点距襟翼前缘5cm） Ⅲ、课程设计（论文）工作内容： 序号 翼型 根弦长度br 尖弦长度bt 展长l 后掠角A（25度弦线） 相对弦长b襟翼/b机翼 相对展长 l襟翼/l机翼 偏转角 As 前缘气动载荷P（襟翼展向 根部） 前缘气动载荷P（襟翼展向 尖部） 8 23016 2.4 1.5 18 10 0.30 0.25 35 850 750 分析襟翼的常见结构和载荷情况 分析和确定襟翼的运动方式，画出运动图 根据给定的设计载荷设计襟翼结构。 选择3个以上关键部件进行强度分析。重量估算。 根据设计结果，绘制襟翼的装配图。选择3个以上的零件画出零件图。图纸必须 符合规范。 完成课程设计报告。 一、襟翼的常见结构和载荷情况： 1.1 襟翼的常见结构： ?? 图2 简单襟翼：简单襟翼与副翼形状相似,放下简单襟翼,相当于改变了机切面形状,使机翼更加弯曲。这样,空气流过机翼上表面,流速加快,压力降低;而流过机翼下表面,流速减慢,压力提高。因而机翼上、下压力差增大,升力增大。可是,襟翼放下之后,机翼后缘涡流区扩大,机翼前后压力差增大,故阻力同时增大。襟翼放下角度越大,升力和阻力也增大得越多。 分裂襟翼 这种襟翼本身象一块薄板,紧贴于机翼后缘。放下襟翼,在后缘和机翼之间,形成涡流区,压力降低,对机翼上表面的气流有吸引作用,使其流速增大,上下压差增大,既增大了升力,同时又延缓了气流分离。另一方面,放下襟翼,机翼翼剖面变得更弯曲,使上、下表面压力差增大,升力增大。由于以上两方面的原因,放下分裂襟翼的增升效果相当好,一般最大升力系数可增大75-85%。但因大迎角放下襟翼,上表面的最低压力点的压力更小了,使气流更易提前分离,故临界迎角有所减小。 开缝襟翼 开缝襟翼是在简单襟翼的基础上改进而成的。放下开缝襟翼,一方面襟翼前缘和机翼后缘之间形成缝隙,下表面高压气流,通过缝隙高速流向上表面后缘,使上翼面附面层中空气流速加大,延缓了气流的分离,提高最大升力系数。另一方面,放下开缝襟翼,使机翼更加弯曲,也有提高升力的作用。所以开缝襟翼的增升效果比较好,最大升力系数一般可增大85-95%,而临界迎角降低不多。因此它是中、小型飞机主要采用的类型。 设计：后缘襟翼。 分类：简单襟翼：偏角不宜大于15度 固定铰链单缝襟翼：有效偏角40度，用于轻型飞机 有导轨单缝襟翼：用于轻中型运输机，增升特点比固定铰链单缝襟翼好 固定铰链和导流片双缝襟翼：大偏角时优于单缝襟翼，但起飞时阻力大 三缝襟翼：高翼载的运输机增生效果好，阻力小，但结构复杂，质量重 富勒式襟翼：可偏转较大角度，减少阻力，但结构复杂，质量重，设计困难 吹风襟翼：高压气流从小缝吹出，延迟气流分离。增生效果极佳。 翼梁主要结构：单梁，双梁，三梁，小间距多肋组合结构。抗疲劳能力强 在襟翼导轨和制动器连接的位置，必须设置加强肋。。其他翼肋一般为带有减轻空的弯板肋或者桁架肋。蒙皮一般经化学铣工和机械加工。连接部位带加强凸台，也可用等厚蒙皮加锯齿形带板与梁缘条相连。蒙皮一般可拆卸。翼梁可以选用挤压型材，腹板和立柱铆接梁，也可以是弯板槽形梁，加立柱和减轻孔。襟翼后梁采用蜂窝夹心结构。 1.2 襟翼的载荷情况： A、弯矩和剪力分析 本方案设计的是单缝襟翼，襟翼展长为4m，设置三个铰支点。采用单梁式结构。为方便计算将襟翼简化成后缘一个多支点梁。承受着剪力、弯矩和扭矩。并将所受载荷简化为弯矩和剪力由襟翼主梁完全承担。而扭矩则由襟翼截面闭室全部承担。剪力由梁腹板承担，正应力由梁的上下缘条承担。如图3。 设计原始数据： 序号 翼型 根弦长度br 尖弦长度bt 展长l 后掠角A（25度弦线） 相对弦长b襟翼/b机翼 相对展长 l襟翼/l机翼 偏转角 As 前缘气动载荷P（襟翼展向 根部） 前缘气动载荷P（襟翼展向 尖部） 8 23016 2.4 1.5 18 10 0.30 0.25 35 850 750 襟翼截面载荷分布 B、作用在襟翼上的分布载荷 由给定的翼型数据，最大载荷点距襟翼前缘为5c