飞机的外载荷-文档资料.pptVIP

第一章 飞机的外载荷; 飞机作为运载工具要求反复使用，可能经历各样的复杂载荷历程。最主要、最基本的有哪些？ 对结构的影响作用是什么？这是设计师们关心的基本问题；其次是不同载荷形态与主要载荷的差异以及这些载荷的变化规律（包括大气气象规律的统计）。 1. 思维要点： ①主要载荷形式；② 主要载荷分类； ③ 作用于结构如何分析。;1 载荷的参照坐标系：机体坐标系;2 基本载荷形态及分析 ;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， 该系数称为过载。 ;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，r 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过载。;2 过载的概念 过载定义：除质量力外，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，称为该方向上的过载。 Note ： ① 机体坐标系为正向； ② 过载是一矢量，分量用nx、ny、nz表示。;过载的物理意义： 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：;过载的物理意义： 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）；nz一般较小，在大机动飞行中可能出现。 ;过载的实用意义 ① 作为飞机结构设计时重要原始过载； 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。 ;3 其他飞行姿态的过载 进入俯冲状态： （可能为负，说明升力不总是正的） 垂直俯冲状态： (外作用合力等于惯性力合力的负值);等速水平盘旋：（非对称机动飞行） ;（1）计算突风引起的升力变化: （2）计算过载 ;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.平移速度过载(质点)(外载分析法) Ⅱ.绕中心转动的过载(质量力分析法) ; ①? 这里的过载定义与空中飞行情况不同。 当空中匀速飞行时, ny=1 表示Y/G=1, 地面滑行或停止态时,再以升力来定义已毫无意义,应以地面的支撑载荷与重量之比来定义,即ny=1=Plg/G. Note: i. 这两种情况下的ny=1,但飞机结构的承载方式却完全不同,匀速平飞是一种分布载荷作用,而着陆主要是以集中力形式作用于起落架上,通过起落架作用于机身。 ii. 工程上,常称 平飞时ny=1为平飞的1g； 停机时 ny=1 为停机的1g.;②?? 着陆时载荷分析:从着陆前到完全着陆瞬间,飞机y向 速度从-Vy减至零, 故此时的减速度为: 　所以，减速度a指向机体坐标系y的正向，故此时的惯性力(作用于地面)的方向是向下的。 由动平衡分析: ;③? 由着陆时的载荷(地面给予的外载荷)与重量之比 　　的过载定义,即设: ④ 这个过载不允许过大,一般ny=3-4 (因为与飞行时对结构 　　　与人的作用不同) 　　　着陆或滑时的情况多样,还可能发生nx,或nz.;4 飞机设计时最大过载的选取 ① 影响选择最大过载的因素: i.? 过载实际反映了飞机的机动性能,因此越大越好,但对运输机或客机则没有太大必要。 Ⅱ. 过载又反映了对结构的载荷作用, 过载越大,表明飞机 　结构的承载越大,要有足够的刚、强度，则结构重量大。 Ⅲ. 过载的载荷作用，不仅对结构有作用，而且对机载设备及乘员有载荷作用。过载越大，对他们的作用越强，要视他们的承受能力而定。 Ⅳ.?飞行时的过载（除突风干扰外），一般来自于发动机的推力，过载大，结