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内部教材飞机结构与修理机翼结构和受力分析
二、机翼的结构型式
有布质蒙皮机翼和金属蒙皮机翼
(一)单层蒙皮结构机翼
单梁式
1.梁式机翼
双梁式
2.单块式
(二)夹层蒙皮结构机翼
;(一) 单层蒙皮结构机翼
1.梁式机翼
梁式机翼由翼梁、辅助翼梁(纵墙)、桁条、翼肋和蒙皮等组成。
单梁式机翼装有一根强有力的翼梁(图2-1);
;; 双梁式机翼装有两根强有力的翼梁(图2-2);;构造特点:
(1)装有一根或两根强有力的翼梁;
(2)蒙皮很薄;
(3)桁条的数量不多而且较弱,有的桁条还是分段断开的;
(4)便于在机翼上开口;
(5)与机身(或机翼中段)连接比较简便;
(6)生存力较差。
受力特点:
(1)桁条承受轴向力的能力极小;
(2)蒙皮几乎不能参与受力;
(3)弯矩引起的轴向力主要由翼梁缘条承受。
;A.单梁式机翼(图2-1)
特点???
(1)装有一根强有力的翼梁和一根或两根强度很弱的纵墙;
(2)翼梁装在翼型最大厚度处,翼梁充分利用了机翼的结构高度;
(3)机翼内部容积不容易得到较好的利用;
(4)结构重量较轻。
;B.双梁式机翼(图2-2)
特点:
(1)装有两根强有力的翼梁
(2)机翼内部容积容易得到较好的利用;
(3)比单梁式重。; 2.单块式机翼
单块式机翼的构造如图2-3所示。
单块式机翼是由蒙皮、桁条和缘条组成一个整块构件来承受弯矩所引起的轴向力的,所以叫做单块式机翼。
;;结构特点:
(1)翼梁(也叫纵墙)的缘条较弱;
(2)蒙皮较厚(上部蒙皮往往比下部蒙皮厚),在飞行中能够较好地保持翼型;
(3)桁条较多而且较强;(上部桁条也比下部桁条多,而且截面积也较大。)
(4)有2~4个纵墙(双墙单块式结构的内部容积能得到较好的利用);
(5)?能较好地利用结构高度来减轻重量;
(6)?生存力较强;
(7)?机翼连接接头比较复杂;
(8)?不便于开大的舱口。;受力特点:
(1)机翼的蒙皮有良好的抗剪稳定性和较好的抗压稳定性;
(2)机翼的蒙皮能更好地承受机翼的扭矩,而且能同桁条一起承受机翼的大部分弯矩;
(3)不便于承受集中载荷。
目前许多飞机的机翼,采用梁式和单块式复合的结构。即在靠近翼根而要开舱口的部分为梁式结构,其余都分为单块式结构。 ;(二)夹层结构和整体结构机翼
这两种新型的机翼结构,在较大的局部空气动力作用下,仍能精确地保持翼型,在翼型较薄的条件下,可以得到必要的强度和刚度。此外,超音速飞行时,机翼结构的强度和刚度受空气动力热的影响也较小。因此,它们在现代跨音速和超音速飞机上,已经得到广泛的应用。
1.夹层结构机翼
夹层结构机翼,如图2-5所示。;特点:
(1)?采用了夹层壁板来做蒙皮和其他构件。
(夹层壁板由内外两层薄金属板和夹芯层组成。)
(2)能够承受较大的局部空气动力而不致发生鼓胀、下陷现象;
(3)?能够在大速度飞行时很好地保持外形;
(4)?结构重量较轻;
(5)?这种机翼结构可以只用少数翼肋而不用桁条。机翼表面的铆缝大量减少。铆缝少,既能改善机翼的空气动力性能,又能减少由铆钉孔引起的应力集中现象。此外,铆钉孔少还提高了蒙皮的气密性。 ;缺点:
(1)?很难在夹层壁板上开舱口;
(2)?不便于承受大的集中载荷;
(3) 损坏后不容易修补;
(4) 各部分连接比较复杂。
夹层壁板的受力,如图2-6所示。;2.整体结构机翼
整体结构机翼是由一些整体板件连接而成的,如图2-7所示。
整体板件就是把蒙皮、桁条和缘条等构件,合并成一块整体的板件。它是用铣切、挤压、模锻、化学铣切(腐蚀)等方法制成的。
特点:
(1)整体结构机翼的强度,比较容易做得切合机翼各部分受力的实际需要;
(2)重量能够减轻
(3)具有表面铆缝少,空气动力性能好
(4)制造时比较容易得到准确的外形;
(5)承受大的局部空气动力时不易变形;
(6)气密性较好。;三、机翼各构件的构造
(一)翼梁
在各种型式的机翼结构中,翼梁的主要功用都是承受机翼的弯矩和剪力。
翼梁由梁的腹板和缘条(或称凸缘)组成,见图2-8 。
腹板式翼梁
翼梁主要有 整体式翼梁
桁架式翼梁
(现代飞机的机翼,一般都采用腹板式金属翼梁(图2-8)。)
;; 1.腹板式翼梁
翼梁由缘条和腹板铆接而成。
缘条用硬铝或合金
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