第一章 飞机结构.ppt

一、拟订技术要求 1、飞机的类型和基本任务 2、飞机的有效载荷 3、飞机的飞行性能指标 二、飞机设计阶段 1、飞机总体设计 （1）确定全机主要参数 （2）初步确定外形和尺寸 （3）绘制三面图 （4）初步结构设计 （5）较为详细的重量和重心计算 （6）较为详细的气动性能和操稳计算 （7）绘制总体布置图 2、飞机结构设计 （1）飞机结构部件的初步设计 （2）飞机零构件设计 （3）完成部件的结构图纸 （4）重量和中心计算及强度计算 三、原型机试制阶段 四、试飞定型阶段 1.1 概述 固定翼飞机的机体的五个主要部件：机身、机翼、安定面、飞行操作面和起落架。 直升机 1.2 飞机载荷 飞机载荷主要有：飞机重力、升力、阻力、发动机推力、地面撞击力。 其中，升力和地面撞击力对飞机结构的影响最大。 1.2.1 平飞中的受载情况 飞机做等速直线水平飞行时，作用在飞机上的外载荷有：升力Y、阻力X、重力G和推(拉)力P。 1.2.2 飞机在垂直平面内作曲线飞行 1.2.3 飞机在水平平面内作曲线飞行的受载 1.2.4 飞机的过载 一、过载的概念 作用在飞机某方向的除重力之外的外载荷与飞机重量的比值，称为该方向的飞机重心过载，用n表示。 飞机在Y轴方向的过载，等于飞机升 力（Y）与飞机重量的比值，即 飞机在Z轴方向的过载等于飞机侧向力（Z）与飞机重量的比值，即 习惯上将过载系数称为过载；平时所说的过载是指ny。 一般地nx和nz均很小，且x方向的强度、刚度一般较好 过载的物理意义： 1.过载系数表示了作用于飞机重心处(坐标原点)飞机所受的实际外力与飞机重力的关系。 2.飞机的过载来源于加速度。如果飞行加速度为0，则过载为1。 过载系数的实用意义 它是飞机设计中很重要的一个原始参数， 与飞行状态机动性密切相关。 过载可由过载表测量获得 二、过载的大小 在不同的飞行状态下，飞机重心过载的大小往往不一样。过载可能大于1、小于1、等于1、等于零甚至是负值。 的正、负号与升力的正、负号一致，而升力的正、负号取决于升力与飞机Y轴（立轴）的关系。如果升力的方向与Y轴相同，则取正号；反之则取负号。 1.2.5 飞机各部位的局部过载 在研究飞机各部件的载荷时，只知道飞机的过载是不够的，还必须知道部件的过载。部件过载是该部件在某一飞行状态中的质量力与其本身重量的比值。当飞机没有对重心的角加速度时，部件的过载等于飞机的过载；当飞机有对重心的角加速度时，飞机重心以外各部件的过载，等于飞机的过载加上或减去一个附加过载。 1.2.6 飞机着陆时的过载 飞机着陆接地时的速度可分解为水平分速和垂直分速。由于水平分速是在着陆滑跑过程中逐渐消失的，因此飞机沿水平方向的受力不大；垂直分速是在飞机与地面相对撞击后很短的时间内消失的，故飞机沿垂直方向的撞击力较大。飞机着陆接地时承受的载荷，主要就是作用于起落架的垂直撞击力。飞机接地时垂直方向的过载，为作用于起落架上的垂直撞击力与飞机重量的比值。 如果飞机没有绕重心的角加速度，则部件的过载就等于飞机重心的过载；否则，还要加上由角加速度引起的附加过载。 例如：前三点式起落架飞机以两个主轮接地时，作用于起落架的载荷对飞机重心的力矩，要使飞机产生机头下俯的角加速度。这时，飞机重心后面的部件，其过载等于飞机重心过载加上一个附加过载；而飞机重心前面的部件，则应减去一个附加过载。 1.3 载荷、变形和应力的概念 1.3.1 载荷及其分类 概念：任何结构和结构中的各个构件，在工作过程中都受到其他物体对它的 作用力，这种作用力通常叫作载荷。 分类： 按作用方式，分为集中载荷和分布载荷 按作用于构件的性质不同，分为静载荷和动载荷 1.3.2 构件在载荷作用下的变形 构件在载荷作用下，其尺寸和形状会有不同程度，这种尺寸和形状的改变叫做变形。 变形分为弹性变形、永久变形 1.3.3 内力和应力的概念 当构件受到外力作用而变形时，材料分子之间的距离发生变化，这是分子之间会产生一种反抗变形、力图使分子间的距离回复原状的力，这种力叫内力。 构件在外力作用下，单位横截面面积上的内力叫做应力 1.3.4 强度和刚度的概念 构件在外力的作用下，抵抗破坏（或断裂）的能力叫做构件的强度。 构件在外力作用下抵抗变形的能力称为构件的刚度。 构件在外力作用下保持其原有平衡形式的能力称为构件的稳定性。 1.3.5 飞机承受的主要应力 1.拉伸应力 2.压缩应力 3.扭转应力 4.剪切应力 5.弯曲应力 1.4 机翼结构 1.4.1 机翼的功用 产生升力。当它具有上反角时，可为飞机提供一定的横侧稳定性。 有横向操纵