飞机结构详细讲解
2006年12月18日星期一上午 02:25
机翼
机翼是飞机的重要部件之一，安装在机身
上。其最主要作用是产生升力，同时也可以
在机翼内布置弹药仓和油箱，在飞行中可以
收藏起落架。另外，在机翼上还安装有改善
起飞和着陆性能的襟翼和用于飞机横向操
纵的副翼，有的还在机翼前缘装有缝翼等增
加升力的装置。
由于飞机是在空中飞行的，因此和一般的运输工具和机械相比，就有很大的不同。飞机的各个组成部分要求在能够满足结构强度和刚度的情况下尽可能轻，机翼自然也不例外，加之机翼是产生升力的主要部件，而且许多飞机的发动机也安装在机翼上或机翼下，因此所承受的载荷就更大，这就需要机翼有很好的结构强度以承受这巨大的载荷，同时也要有很大的刚度保证机翼在巨大载荷的作用下不会过分变形。
机翼的基本受力构件包括纵向骨架、横向骨架、蒙皮和接头。其中接头的作用是将机翼上的载荷传递到机身上，而有些飞机整个就是一个大的飞翼，如B2隐形轰炸机则根本就没有接头。以下是典型的梁式机翼的结构。
一、纵向骨架机翼的纵向骨架由翼梁、纵
樯和桁条等组成，所谓纵向是指沿翼展方
向，它们都是沿翼展方向布置的。
* 翼梁是最主要的纵向构件，它
承受全部或大部分弯矩和剪力。翼梁一般由
凸缘、腹板和支柱构成（如图所示）。凸缘
通常由锻造铝合金或高强度合金钢制成，腹
板用硬铝合金板材制成，与上下凸缘用螺钉
或铆钉相连接。凸缘和腹板组成工字型梁，
承受由外载荷转化而成的弯矩和剪力。
* 纵樯与翼梁十分相像，二者的区别在于纵
樯的凸缘很弱并且不与机身相连，其长度有
时仅为翼展的一部分。纵樯通常布置在机翼
的前后缘部分，与上下蒙皮相连，形成封闭
盒段，承受扭矩。靠后缘的纵樯还可以悬挂
襟翼和副翼。
* 桁条是用铝合金挤压或板材弯制而成，铆接在蒙皮内表面，支持蒙皮以提高其承载能
力，并共同将气动力分布载荷传给翼肋。
二、横向骨架机翼的横向骨架主要是指翼肋，而翼肋又包括普通翼肋和加强翼肋，横向是指垂直于翼展的方向，它们的安装方向一般都垂直于机翼前缘。
* 普通翼肋的作用是将纵向骨架和蒙皮连成一体，把由蒙皮和桁条传来的空气动力载荷传递给翼梁，并保持翼剖面的形状。
* 加强翼肋就是承受有集中载荷的翼肋。
随着现代航空技术的进步，新的飞行动力理
论的应用，飞机机身的外形也呈现千姿百
态，变化多端，如隐身战斗机所使用的机翼
和机身融为一体的翼身融合体；除去机身和
尾翼的飞翼；除去机翼的升力体机身；以汽
车作为机身的汽车飞机等等。
三、蒙皮蒙皮是包围在机翼骨架外的维形构件，用粘接剂或铆钉固定于骨架上，形成机翼的气动力外形。蒙皮除了形成和维持机翼的气动外形之外，还能够承受局部气动力。早期低速飞机的蒙皮是布质的，而如今飞机的蒙皮多是用硬铝板材制成的金属蒙皮。
* 按机翼的数量分类：可分为单翼机、
双翼机、多翼机等；
* 按机翼的平面形状分类：可分为平直
翼、后掠翼、前掠翼、三角翼等等；
* 按机翼的构造形式分类：可分为构架
式、梁式、壁板式、整体式等等。
此外，机翼的剖面形状也是多种多样，随着生产技术以及流体力学的发展，从早期的平直矩形机翼剖面到后来的流线形剖面、菱形剖面，机翼的升力性能越来越好，相反受到的空气阻力越来越小，也就是说机翼的升力系数越来越大，相同面积的机翼所产生的升力就越来越大。
尽管机翼的外形五花八门、多种多样，然而，不论采用什么样的形状，设计者都必须使飞机具有良好的气动外形，并且使结构重量尽可能的轻。所谓良好的气动外形，是指升力大、阻力小、稳定操纵性好。以下是用来衡量机翼气动外形的主要几何参数
翼展：翼展是指机翼左右翼尖之间的长
度，一般用l表示。
翼弦：翼弦是指机翼沿机身方向的弦
长。除了矩形机翼外，机翼不同地方的翼弦
是不一样的，有翼根弦长b0、翼尖弦长b1。
一般常用的弦长参数为平均几何弦长bav，
其计算方法为：bav＝（b0＋b1）/2。
展弦比：翼展l和平均几何弦长bav的比值叫做展弦比，用λ表示，其计算公式可表示为：λ＝l/ bav。同时，展弦比也可以表示为翼展的平方于机翼面积的比值。展弦比越大，机翼的升力系数越大，但阻力也增大，因此，高速飞机一般采用小展弦比的机翼。
后掠角：后掠角是指机翼与机身轴线的垂线之间的夹角。后掠角又包括前缘后掠角（机翼前缘与机身轴线的垂线之间的夹角，一般用χ0表示）、后缘后掠角（机翼后缘与机身轴线的垂线之间的夹角，一般用χ1表示）及1/4弦线后掠角（机翼1 /4弦线与机身轴线的垂线之间的夹角，一般用χ0.25表示）。如果飞机的机翼向前掠，则后掠角就为负值，变成了前掠角。
根梢比：根梢比是翼根弦长b0与翼尖弦
长b1的比值，一般用η表示，η＝b0/b1。
相对厚度：相对厚度是机翼翼型的最大厚
度与翼弦b的比值。
除此之外，机翼在安装时还可能带有上
反角或者下反角。
上反角是指机翼基准面和水平面的夹角，当机翼有扭转时，则是指扭转轴和水平面的夹角。当上反角为负时，就变成了下反角(Cathedral angle)。
机身
飞机机身的功用主要是装载人员、货物、燃油、
武器、各种装备和其他物资，它还可用于连接机
翼、尾翼、起落架和其他有关的构件，并把它们
连接成为一个整体。
按照机身的功用，首先在使用方面，应要求它具
有尽可能大的空间，使它的单位体积利用率最
高，以便能装载更多的人和物资，同时连接必须
安全可靠。应有良好的通风加温和隔音设备；视
界必须广调，以利于飞机的起落。
其次在气动方面，它的迎风面积应减小到最小，表面应光滑，形状应流线化而没有突角和缝隙，以便尽可能地减小阻力。
另外，在保证有足够的强度、刚度和抗疲劳的能力情况下，应使它的重量最轻。对于具
有气密座舱的机身，抗疲劳的能力尤为重要。
飞机机身的型式一般有机身型、船身型和短舱型，机身型是陆上飞机的机体，水上飞机机体一般采用船身型，至于短舱型则是没有尾翼的机体，它包括双机身和双尾撑。
另外，二战中还有一种侦察/轰炸飞机，
介于双机身和双尾撑形式之间：一侧机
身有座舱，另一侧机身则连接尾翼，这
种不对称布局在飞机上较少见。机身的
外形和发动机的类型、数目及安装位置
有关。例如活塞发动机螺旋桨式飞机的
机身，就与喷气式发动机飞机的机身有
所不同。
从机身外形来看，不外乎侧面形状和剖面形状两种。侧面形状一般为拉长的流线体。现代飞机的侧面形状受到驾驶舱的很大影响。有的驾驶舱平滑地露于气流之中，有的则埋藏在机身之内，前者多用于中小型飞机，后者多用于大型飞机。
现代超音速战斗机根据跨音速飞行的阻力特点，首先采用了跨音速面积律，即安装机翼部位的机身截面适当缩小，形成蜂腰机身；其次它的机头往往做得很尖，或者在头部用空速管作为激波杆，远远地伸出在迎面气流之中。这也有助于削弱激波的强度，减小波阻；第三是随着速度的不断增长，飞机机身的“长细比”不断增大，即用细而长的旋转体作机身。现代超音速飞机机身的长细比已超过10。所谓长细比即是机身长度与机身剖面的最大直径的比值，这一比值越大，则机身越细越长。而且随着速度的提高，飞机机身相对于机翼尺寸也越来越大。
还有些超音速飞机为了减小阻力，尽量将驾驶舱
埋藏于机身外形轮廓线之内。这样就使得飞机在
着陆时座舱视界大大恶化。为了改善这种情况，
就将机头做成活动的，着陆时可以下垂。例如
“协和”号超音速旅客机机头就可下垂17.5度。
其机头可有三种状态。超音速飞行时，机头呈流线形；亚音速飞行时，档整流罩放下，以扩大驾驶员的视界；进场和着陆时则全部下垂，驾驶员视界就更扩大了。常用的机身剖面形状有圆、椭圆、方、梯形等，这些形状适用于不同用途及速度范围的飞机。例如低速飞机可用方形，而具有气密座舱的高亚音速大型客机，则多用圆形或椭圆形。喷气式战斗机一般采用不规则的形状。
随着现代航空技术的进步，新的飞行动
力理论的应用，飞机机身的外形也呈现
千姿百态，变化多端，如隐身战斗机所
使用的机翼和机身融为一体的翼身融
合体；除去机身和尾翼的飞翼；除去机
翼的升力体机身；以汽车作为机身的汽
车飞机等等。
起落架
大家都知到，任何人造的飞行器都有离地升空的过程，而且除了
一次性使用的火箭导弹和不需要回收的航天器之外，绝大部分飞
行器都有着陆或回收阶段。对飞机而言，实现这一起飞着陆功能
的装置主要就是起落架。
起落架就是飞机在地面停放、滑行、起飞着陆滑跑时用于支撑飞
机重力，承受相应载荷的装置。简单地说，起落架有一点象汽车
的车轮，但比汽车的车轮复杂的多，而且强度也大的多，它能够
消耗和吸收飞机在着陆时的撞击能量。概括起来，起落架的主要
作用有以下四个：
* 承受飞机在地面停放、滑行、起飞着陆滑跑时的重力；
* 承受、消耗和吸收飞机在着陆与地面运动时的撞击和颠簸能量；
* 滑跑与滑行时的制动；
* 滑跑与滑行时操纵飞机。
在过去，由于飞机的飞行速度低，对飞机气动外形的要求不十分
严格，因此飞机的起落架都是固定的，这样对制造来说不需要有
很高的技术。当飞机在空中飞行时，起落架仍然暴露在机身之外。
随着飞机飞行速度的不断提高，飞机很快就跨越了音速的障碍，
由于飞行的阻力随着飞行速度的增加而急剧增加，这时，暴露在
外的起落架就严重影响了飞机的气动性能，阻碍了飞行速度的进
一步提高。
因此，人们便设计出了可收放的起落架，当飞机在空中飞行时就将起落架收到机翼或机身之内，以获得良好的气动性能，飞机着陆时再将起落架放下来。
然而，有得必有失，这样做的不足之处是由于起落架增加了复杂
的收放系统，使得飞机的总重增加。但总的说来是得大于失，因
此现代飞机不论是军用飞机还是民用飞机，它们的起落架绝大部
分都是可以收放的，只有一小部分超轻型飞机仍然采用固定形式
的起落架（如蜜蜂系列超轻型飞机）。
起落架的布置形式是指飞机起落架支柱(支点)的数目和其相对于飞机重心的布置特点。目前，飞机上通常采用四种起落架形式：
* 后三点式：这种起落架有一个尾支柱和两个主起落架。并且飞机的重心在主起落架之后。后三点式起落架多用于低速飞机上。
前三点式：这种起落架有一个前支柱和两个主起落架。并且飞机的重心在主起落架之前。前三点式起落架目前广泛应用于高速飞机上。
* 自行车式：这种起落架除了在飞机重心前后各有一个主起落架外，还具有翼下支柱，即在飞机的左、右机翼下各有一个辅助轮。
* 多支柱式：这种起落架的布置形式与前三点式起落架类似，飞机
的重心在主起落架之前，但其有多个主起落架支柱，一般用于大型
飞机上。如美国的波音747旅客机、C-5A(军用运输机（起飞质量
均在350吨以上)以及苏联的伊尔86旅客机(起飞质量206吨)。显
然，采用多支柱、多机轮可以减小起落架对跑道的压力，增加起飞
着陆的安全性。
在这四种布置形式中，前三种是最基本的起落架形式，多支柱式可以看作是前三点式的改进形式。目前，在现代飞机中应用最为广泛的起落架布置形式就是前三点式。
起落架的结构分类
* 构架式起落架
构架式起落架的主要特点是：它通过承力构架将机轮与机翼或机Array身相连。承力构架中的杆件及减震支柱都是相互铰接的。它们只
承受轴向力(沿各自的轴线方向)而不承受弯矩。因此，这种结构
的起落架构造简单，质量也较小，在过去的轻型低速飞机上用得
很广泛。但由于难以收放，现代高速飞机基本上不采用。
* 支柱式起落架
支柱式起落架的主要特点是：减震器与承力支柱合而为一，机轮直
接固定在减震器的活塞杆上。减震支柱上端与机翼的连接形式取决
于收放要求。对收放式起落架，撑杆可兼作收放作动筒。扭矩通过
扭力臂传递，亦可以通过活塞杆与减震支柱的圆筒内壁采用花键连
接来传递。这种形式的起落架构造简单紧凑，易于放收，而且质量
较小，是现代飞机上广泛采用的形式之一。
支柱式起落架的缺点是：活塞杆不但承受轴向力，而且承受弯矩，
因而容易磨损及出现卡滞现象，使减震器的密封性能变差，不能采
用较大的初压力。
* 摇臂式起落架
摇臂式起落架的主要特点是：机轮通过可转动的摇臂与减震
器的活塞杆相连。减震器亦可以兼作承力支柱。这种形式的活塞
只承受轴向力，不承受弯矩，因而密封性能好，可增大减震器的
初压力以减小减霞器的尺寸，克服了支柱式的缺点，在现代飞机
上得到了广泛的应用。摇臂式起落架的缺点是构造较复杂，接头
受力较大，因此它在使用过程中的磨损亦较大。
水平尾翼
水平尾翼简称平尾，安装在机身后部，主要用于保持飞机在飞行中的稳定性和控制飞机的飞行姿态。尾翼的内部结构与机翼十分相似，通常都是由骨架和蒙皮构成，但它们的表面尺寸一般较小，厚度较薄，在构造形式上有一些特点。一般来说，水平尾翼由固定的水平安定面和可偏转的升降舵组成。
* 水平安定面
安定面的作用是使飞机具有适当的静
稳定性。当飞机在空中作近似匀速直线运动
飞行时，常常会受到各种上升气流或者侧向
风的影响，此时飞机的航行姿态就会发生改
变，飞机会围绕质心左右（偏航）、上下（俯
仰）以及滚转。如果飞机是静不稳定的，就
无法自动恢复到原来的飞行姿态，即如果飞
机受到风的扰动而抬头，那么飞机就会持续
抬头，而且当这股扰动气流消失以后，飞机
就会保持抬头姿态，而无法恢复到原来的姿
态。
飞机的水平安定面就能够使飞机在俯仰方向上（即飞机抬头或低头）具有静稳定性。水平安定面是水平尾翼中的固定翼面部分。当飞机水平飞行时，水平安定面不会对飞机产生额外的力矩；而当飞机受到扰动抬头时，此时作用在水平安定面上的气动力就会产生一个使飞机低头的力矩，使飞机恢复到水平飞行姿态；同样，如果飞机低头，则水平安定面产生的力矩就会使飞机抬头，直至恢复水平飞行为止。
* 升降舵
上面所说的情况是假设飞机作自由运
动，而没有飞行员操纵。当我们需要操纵飞
机抬头或低头时，水平尾翼中的升降舵就会
发生作用。升降舵是水平尾翼中可操纵的翼
面部分，其作用是对飞机进行俯仰操纵。当
需要飞机抬头向上飞行时，驾驶员就会操纵
升降舵向上偏转，此时升降舵所受到的气动
力就会产生一个抬头的力矩，飞机就抬头向上了（如上图所示）。反之，如果驾驶员操纵升降舵向下偏转，飞机就会在气动力矩的作用下低头。
随着飞机的不断发展，为了进一步提高飞机的操纵性能，尤其是在超音速飞行时的操纵能力，如今许多超音速飞机（尤其是高性能的战斗机，如俄罗斯的Su－27、美国的F－15“鹰”战斗机等）都将水平尾翼设计成可偏转的整体，称为全动平尾。
全动平尾是将飞机的水平安定面和升降舵合而为一的部件，它通过转轴与机身结合，飞行员可以控制整个平尾偏转，这使得飞机的操纵性能大大提高。根据转轴的安排形式，全动平尾可分为两大类：直轴式全动平尾和斜轴式全动平尾。
* 直轴式全动平尾
直轴式全动平尾的转轴与机身轴线相垂直，
构造比较简单，适用于小展弦比的梯形和三
角形平尾。其缺点是空气动力载荷对转轴的
扭矩较大。
* 斜轴式全动平尾
斜轴式全动平尾的转轴与机身轴线不
垂直，往往带有一定的后掠角，适用于后掠
平尾。斜轴式全动平尾的优点是便于将转轴
安排在平尾翼型最大厚度线附近，也有利于
减小空气动力载荷对转轴的扭矩。其缺点
是：转轴在机身内的安排比较复杂，此外，
如果要在左右转轴连接处用一个摇臂推动
两边的平尾同时偏转，则接头的构造相当复
杂。
垂直尾翼
垂直尾翼简称垂尾，也叫做立尾，安装在机身后部，其功能与水平尾翼类似，也是用来保持飞机在飞行中的稳定性和控制飞机的飞行姿态。不同的是垂直尾翼是使飞机在左右（偏航）方向具有一定的静稳定性，并控制飞机在左右（偏航）方向的运动。同水平尾翼一样，垂直尾翼由固定的垂直安定面和可偏转的方向舵组成。
垂直安定面
飞机的垂直安定面的作用是使飞机在偏航方向上（即飞机左转或右转）具有静稳定性。垂直安定面是垂直尾翼中的固定翼面部分。当飞机沿直线作近似匀速直线运动飞行时，垂直安定面不会对飞机产生额外的力矩，但当飞机受到气流的扰动，机头偏向左或右时，此时作用在垂直安定面上的气动力就会产生一个与偏转方向相反的力矩，使飞机恢复到原来的飞行姿态。而且一般来说，飞机偏航得越厉害，垂直安定面所产生的恢复力矩就越大。
方向舵
方向舵是垂直尾翼中可操纵的翼面部分，其作用是对飞机进行偏航操纵。上面所说
的情况是假设飞机作自由运动，而没有飞行员操纵。当我们需要控制飞机的航向时，飞
行员就可以操纵垂直尾翼中的方向舵达到偏航的目的。
方向舵是垂直尾翼中可操纵的翼面部
分，其作用是对飞机进行偏航操纵。上面所
说的情况是假设飞机作自由运动，而没有飞
行员操纵。当我们需要控制飞机的航向时，
飞行员就可以操纵垂直尾翼中的方向舵达
到偏航的目的。
方向舵的操纵原理与升降舵类似，当飞机需要左转飞行时，驾驶员就会操纵方向舵
向左偏转，此时方向舵所受到的气动力就会产生一个使机头向左偏转的力矩，飞机的航
向也随之改变。同样，如果驾驶员操纵方向舵向右偏转，飞机的机头就会在气动力矩的
作用下向右转。
操纵系统
传递操纵指令、驱动舵面和其他机构以控制飞机飞行姿态的系统称为操纵系统。根据操纵指令的来源，可分为人工操纵系统（由主操纵系统和辅助操纵系统组成）和自动控制系统。
主操纵系统用于控制飞机飞行轨迹和姿态，由升降舵、副翼和方向舵的操纵机构组成。主操纵系统应使驾驶员有位移和力的变化感觉，这是它与辅助操纵系统的主要差别。辅助操纵系统包括调整片、襟翼、减速板、可调安定面和机翼变后掠角操纵机构等。它们的操纵只是靠选择相应开关位置，通过电信号接通电动机或液压作动筒来完成。自动控制系统的操纵指令来自系统的传感器，能对外界的扰动自动作出反应，以保持规定的飞行状态，改善飞机飞行品质。常用的自动控制系统有自动驾驶仪、各种增稳系统、自动着陆系统和主动控制系统。自动控制系统经历了由简单初级到复杂完善的发展过程。先后出现了机械式操纵、可逆、不可逆助力操纵和电传操纵，并在电传操纵基础上发展了主动控制技术。
材料工程 JOURNAL OF MATERIALS ENGINEERING 1999年第4期No.41999 磷化底漆在军用飞机蒙皮 涂层修补中的应用研究 刘翔 丁鹤雁 ［摘要］ 研制了一种用于飞机旧蒙皮涂层修补的磷化底漆。将确定的优化配套涂料与国外同类涂料进行了性能对比，结果表明，由该磷化底漆组成的飞机蒙皮涂层系统的综合性能达到国际同类产品的技术水平。 关键词 磷化底漆 飞机蒙皮 涂层修补 Study and Application of Phosphating Primer in the Repairing of Military Aircraft Skin Coatings Liu xiang Ding Heyan (Institute of Aeronautical,Beijing) ［Abstract］ A modified phosphating primer has been studied to be intended to repair military aircraft old skin coating,and compared with similar foreign product. The results show that the comprehensive properties of the aircraft skin coating containing this kind of primer reach the levels of similar foreign products in technology. Keywords phosplating primer aircraft skin repairing of coating 军用飞机蒙皮在涂漆前的表面处理一般选择铬酸阳极化、阿罗丁氧化处理和磷化底漆三种处理方式。铬酸阳极化需要用水池浸泡，故其仅限于铝合金零件的表面处理；阿罗丁氧化适用于整机表面处理，对于飞机修补中已氧化的旧蒙皮，经验表明阿罗丁的表面处理效果不如磷化底漆。另外铬酸阳极化或阿罗丁氧化处理后需用大量的去离子水冲洗，冲洗后的水中含有铬离子，容易造成环境污染；使用阿罗丁处理后，表面的氧化膜不导电，无法采用胶结点焊新工艺进行焊接。因此目前军机修补中的表面防护处理最好使用磷化底漆。 磷化底漆是一种高效的金属表面预处理剂。国外也称其为洗涤底漆。它是40年代由美国Bakelite公司开发的产品。60年代就在美国和欧洲一些国家的军用飞机上大量使用，并制订了相应的军用标准。80年代后，又有了迅速发展。为了适应我国航空工业的发展和满足军机返修的技术要求，我院研制出XF06-2磷化底漆，并在空军飞机修理厂进行试用。本工作研究了磷化底漆的性能并同国外同类产品对比。 1 实验部分
飞机结构详细讲解 2006年12月18日星期一上午 02:25 机翼 机翼是飞机的重要部件之一，安装在机身 上。其最主要作用是产生升力，同时也可以 在机翼内布置弹药仓和油箱，在飞行中可以 收藏起落架。另外，在机翼上还安装有改善 起飞和着陆性能的襟翼和用于飞机横向操 纵的副翼，有的还在机翼前缘装有缝翼等增 加升力的装置。 由于飞机是在空中飞行的，因此和一般的运输工具和机械相比，就有很大的不同。飞机的各个组成部分要求在能够满足结构强度和刚度的情况下尽可能轻，机翼自然也不例外，加之机翼是产生升力的主要部件，而且许多飞机的发动机也安装在机翼上或机翼下，因此所承受的载荷就更大，这就需要机翼有很好的结构强度以承受这巨大的载荷，同时也要有很大的刚度保证机翼在巨大载荷的作用下不会过分变形。 机翼的基本受力构件包括纵向骨架、横向骨架、蒙皮和接头。其中接头的作用是将机翼上的载荷传递到机身上，而有些飞机整个就是一个大的飞翼，如B2隐形轰炸机则根本就没有接头。以下是典型的梁式机翼的结构。 一、纵向骨架机翼的纵向骨架由翼梁、纵 樯和桁条等组成，所谓纵向是指沿翼展方 向，它们都是沿翼展方向布置的。 * 翼梁是最主要的纵向构件，它 承受全部或大部分弯矩和剪力。翼梁一般由 凸缘、腹板和支柱构成（如图所示）。凸缘 通常由锻造铝合金或高强度合金钢制成，腹 板用硬铝合金板材制成，与上下凸缘用螺钉 或铆钉相连接。凸缘和腹板组成工字型梁， 承受由外载荷转化而成的弯矩和剪力。 * 纵樯与翼梁十分相像，二者的区别在于纵 樯的凸缘很弱并且不与机身相连，其长度有 时仅为翼展的一部分。纵樯通常布置在机翼 的前后缘部分，与上下蒙皮相连，形成封闭 盒段，承受扭矩。靠后缘的纵樯还可以悬挂 襟翼和副翼。 * 桁条是用铝合金挤压或板材弯制而成，铆接在蒙皮内表面，支持蒙皮以提高其承载能
航空材料发展史 第一章远古的梦 人类有史以来就向往着能够自由飞行。古老的神话故事诉说着人类早年的飞行梦，直至1900年10月的一个傍晚，当威尔伯.莱特趴在易碎的滑翔机骨架上，迎着海风飘了起来，直至1903年12月17日，“飞行者一号”试飞成功。人类从此开始了征服蓝天的旅程。100多 年间，航空领域迅速发展，各式的飞机层出不穷。人类对飞机性能要求越来越高，早期的木质‘飞行者一号’早已经进入了历史的博物馆。 （1903年12月17日莱特兄弟驾驶他们制造的飞行器员进行首次持续的、有动力的、可操纵的飞行） 最早的飞机机翼是木质骨架帆布蒙皮，其根本是由于材质轻盈。这样才足以达到升力大于重力而飞行的最基本要求。由于材料过于轻便，导致天气因素对于飞行影响较大，天空中总是存在风的，这就使得实现飞机飞行的关键在于如何调节飞机前后左右各个方向的受力平衡，特别是飞机的重心和升力受力点之间的关系。如何解决平衡和 操纵问题就成了阻碍人类飞行的第一个难题。尽管莱特兄弟的‘飞行 者一号’被一阵狂风掀飞遭到严重损坏，但是这已经促进了航空商业事业的萌发和未来的发展。 第二章战争的催化 之后德国人和法国人注意到了飞机在军事上的重要作用，第一次
世界大战初期，飞机首先用于战场上空指引炮兵射击、侦察和轰炸， 飞机逐渐发展为装备有手枪、手榴弹而后发展成为机枪、炸弹而颇具攻击性得战场杀手。这就是歼击机的鼻祖。限于当时技术的影响，飞机的材料仍然局限于木质和帆布。之后硬铝的出现给机体结构带来巨大的变化。1910?1925年开始用钢管代替木材作机身骨架，用铝作蒙皮，制造全金属结构的飞机。金属结构飞机提高了结构强度，改善了气动外形，使飞机性能得到了提高。飞机的时代已经开始了。 第一次世界大战结束后，各国都没有停止对全金属结构的战斗机的探索，在二战中，飞机得到了更加广泛的使用。人们此时更加致力于寻找材料可以使飞机的行动更加敏捷。40年代全金属结构飞机的时速已超过600公里。 洛克希德P-38，击落山本五十六的功臣 然而，在飞机不断提速过程中，如何冷却发动机和机身地严丝合缝，成为当时的首要难题。当时发动机主要由铝合金、镁合金、高强度钢和不锈钢等制造，由于战争影响，民用航空飞机始终发展缓慢。在两次世界大战之间各国逐渐发展了全金属结构的战斗机，重要的是 不锈钢骨架铝合金蒙皮的结构，并且出现了翼盒的设计。当然二战期间由于金属缺乏各国都采用过木质结构的飞机，但是不锈钢骨架铝合金蒙皮的全金属飞机已经成为主流。 铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。适合用于承载大重量的中等结构材料中
飞机蒙皮损伤维修方案 一、飞机蒙皮的结构及特点 蒙皮是包围在机翼骨架外的维形构件，用粘接剂或铆钉固定于骨架上，形成机翼的气动力外形。蒙皮除了形成和维持机翼的气动外形之外，还能够承受局部气动力。早期低速飞机的蒙皮是布质的，而如今飞机的蒙皮多是用硬铝板材制成的金属蒙皮。 二、飞机蒙皮的损伤和维修 2.1 蒙皮的损伤和后果 蒙皮的常见损伤：划伤、变形、裂纹和破孔等。 蒙皮损伤的后果： ?破坏了飞机的良好气动性能 ?使损伤部位的蒙皮强度降低，承载能力下降 ?危及飞行安全。 2.1.1蒙皮轻微损伤的修理 蒙皮轻微损伤： 蒙皮某些部位产生轻微的鼓动、压坑或划伤等。 ①蒙皮鼓动的修理 ?主要采用整形加强 ?挖补 ?更换蒙皮 ?加强型材（或盒型材）的方向应垂直或平行于桁条，并至少与相邻的构件搭接一端 ?根据蒙皮的形状和搭接形式将加强型材制出相应的下陷或弧度
②蒙皮压坑的修理 蒙皮上的压坑，主要是破坏了蒙皮的光滑表面。 ?压坑微小，分布分散、且未破坏内部结构，则不必修理。 ?压坑较浅，范围较大，用无锐角且表面光滑的榔头和木顶块修整。 ?压坑较深，范围较小，不易整平时，可在压坑处钻直径为4～5mm孔，用适当的钢条打成钩形，拉起修平，然后用螺纹空心铆钉堵孔。 压坑较深，范围较大时，可在压坑处开直径为10～16mm的施工孔，用钩子钩住，锤击蒙皮四周使其恢复平整。然后安装堵盖铆钉堵孔。
当蒙皮压坑较深，且出现棱角时，可局部退火后，从棱角线周围逐步向棱角线整形收缩。为防止棱角线扩大和整形中出现大裂纹，在两端预先钻2mm止裂孔，并打光孔边。整形至基本符合外形后，在棱角线上切口，细加工整形，直到达到规定的外形，然后在切口背面铆补加强片。 2.1.2蒙皮裂纹的修理 钻止裂孔 蒙皮上的裂纹较短时（一般小于5mm），可采用钻止裂孔（直径通常为1.5～2mm）的方法止裂。
RVSM飞机蒙皮表面波纹度的检测 研究目标： 随着我国航空运输事业的迅速发展,我国实行了缩小垂直间隔（RVSM）标准。RVSM是指飞机飞行的最小垂直距离从2000英尺缩小到1000英尺，使空域容量大大增加。由于RVSM 的核心是精确地控制飞机的飞行高度，因此对于飞机的高度测量有极高的要求。基于全静压系统的飞机高度测量是高度测量系统之一。在高速气流作用下，静压孔外形以及附近蒙皮波纹度的改变会引起蒙皮局部升力或推力的下降，出现干扰气流而造成静压传感数据不准确，导致飞行参数计算失真。如果有一套测试装置在飞机飞行前准确的测量出蒙皮表面的波纹度，对压力测量误差进行及时的补偿，将会大大保证飞机飞行的安全性。因此，本课题通过深层挖掘民用飞机全静压系统的信息，结合钢尺法、卡板法、特征点样条法等目前国内现有的检测方法，以及已有的接触式探针测量仪、非接触式的激光扫描装置等测量工具，建立飞机静压孔附近区域的蒙皮检测系统，为系统所要处理的数据开发一套新型工具。 研究内容： 1.飞机蒙皮检测系统装置的结构： 飞机静压孔区域蒙皮波纹度测量装置总体构成包括支撑系统、测量系统、数据处理显示系统、电源系统、数据传输
系统等部分。测量支撑系统采用可调支撑支腿的形式，主要包括支撑腿、X轴支撑横梁、Y轴支撑横梁，丝杠导轨、手持区域、激光测量系统、驱动电机等。 2.飞机蒙皮检测系统装置的驱动： 根据支撑系统将检测装置固定在飞机蒙皮区域，支撑主梁横跨整个蒙皮区域，驱动电机采用伺服控制电机，电机工作情况由控制中心完成控制，控制中心主要由伺服控制器、控制按钮等部分组成 3.飞机蒙皮检测系统装置的信息处理： 本系统集成了三维摄影测量和激光扫描测量，完成飞机表面信息的采集工作，通过不同位置和方向拍摄一定数量的涵盖待测区域内的所有测量点的数字图片，经过计算机拼接和修正，最终得到所有测量点的点云数据。 4.飞机静压孔蒙皮检测后的补偿处理： 主静压口处一共分为三个区域，外补修理过程中都需要使用斜边比率4：1，且末端厚度最大是0.02英寸的补片，并使用埋头紧固件，其中A区补片长度要大于2.2倍的宽度，B区补片长度要大于一倍的宽度，C区没有要求。齐平修理过程中A区不允许做处理，B、C区需要使用斜率为50:1且距离A区不小于0.2英寸的楔形垫片，仅使用埋头紧固件。 预期成果： 1. 飞机静压孔蒙皮波纹度检测系统一套；
浅析民航飞机机身蒙皮航线常见结构损伤简介及处理方法 摘要：本文以民航飞机为研究对象，对其机身蒙皮航线的常见结构损伤修复进 行分析。在概述结构损伤类型的技术上，对划痕、雷击、凹陷等问题的修复方法 做出说明。从技术与经验两个方面出发，帮助相关岗位技术人员提高技能水平， 为优化民航飞机的使用寿命与效果提供方法参考。 关键词：民航飞机；结构损伤；蒙皮修复 引言：飞机机身的蒙皮结构，是极其重要的组成部分。为了更好的维护飞机 的使用效果，必须在日常维护工作中，通过技术手段的完善，对结构损伤类型与 修复方法进行精确核对。在缩减飞机停场时间的同时，降低航班的运营压力，并 以此保证民航飞机的正常使用条件。 一、机身蒙皮结构损伤类型 蒙皮结构损伤，可以在损伤条件的影响效果上进行分类，并总结出以下四种 类型。其一，A类永久损伤。此类损伤对于飞机的适航性与安全性影响可以忽略 不计，仅执行损伤记录即可，无需对其作出修复与额外检查；其二，B类永久损伤。此类损伤在未发生恶化与扩展的条件下，无需进行修理，但必须以飞机的适 航性与安全性作为基本前提；其三，C类临时损伤。这类损伤必须在一定期限内 进行处理，以防发生损伤恶化；其四，D类损伤。这类损伤的影响较为明显，不 仅对飞机运行的适航性与安全性造成了明显的负面影响，其影响区间甚至已经超 出了容忍界限，必须立即对其进行修复。 另外，以损伤形式为分类标准，可以将蒙皮结构损伤分为划痕、雷击、沟槽、裂纹、磨损、腐蚀、变形等多种类型[1]。出现此类结构损伤，不仅受到外部环境 条件与操作方法的影响，甚至会对飞机的使用耗损产生影响。针对此类情况，可 以采用DFR（细节疲劳额定值）的计算方法，完成基本的磨损分析。DFR计算方 法下，可以保证分析的准确率在95%以上，并区别于实用载荷条件，作为结构本 身固有疲劳性的特征分析方法发挥作用。技术原理上，可以通过紧固件拉伸结构 获得DFR阈值的计算公式： DFR=DFRbasc·A·B·C·D·E·U·RC·η·Χ 在这一公式中，A代表孔充填系数；B代表蒙皮合金与表面的处理系数；C代 表埋头深度系数；D代表材料的叠层系数；E代表螺栓的夹紧系数；U代表凸台 有效系数；RC代表组成构件的额定疲劳数值；η为铆接厚度修正值；Χ代表其它 影响条件的修正系数。 二、机身蒙皮结构损伤处理方法 （一）划痕与雷击损伤 民航飞机在航线运行过程中如果遇到划痕与雷击损伤，可以通过打磨的方法 进行修复。在打磨之前，必须对损伤的情况作出归类，如果损伤位于非紧固件区，可将损伤20%以下的情况定义为B类损伤，如损伤覆盖在20%-50%之间可将其定 义为C类损伤，当损伤条件大于50%时，需将其作为D类损伤进行处理。如果损 伤区域为紧固件区，B类损伤则定义在10%以下，C类损伤定义在10-25%之间，25%以上的损伤情况，则需及时联系设备厂商，进行标准化修理。 方法上，首先要对修理区域进行退漆处理，然后对坑深处大于3.2mm的蒙皮 进行切除。在拆除修理区铆钉的基础上，将深度小于3.2mm的蒙皮区进行原始去读整修修复。经过目视检查后，在确认无“油罐”现象后，再对损伤区进行涡流检
飞机蒙皮表面处理新技术 海军航空工程学院青岛分院徐 丽 陈跃良 郁大照 摘要介绍了飞机蒙皮常用的表面处理方法，概述了铝合金微弧氧化技术生成的陶瓷层的耐磨、耐蚀、强度、疲劳性能等，微弧氧化处理的陶瓷层具有优良特性，为微弧氧化技术推广到飞机蒙皮的表面处理上奠定了基础。 关键词表面处理新技术 微弧氧化 静载特性 疲劳特性 飞机蒙皮 1 引言 铝在自然界中分布极广，几乎占地壳中全部金属含量的三分之一[1]。它具有比重轻、易加工、导电导热性好、抗腐蚀能力强等特点，因此，铝及其合金在现代工业和航空工业中得到了广泛的应用。飞机、导弹、宇宙火箭及人造卫星均使用大量的铝及其合金，导弹的用铝量达到其全部重量的10%～15%。 铝在空气中会迅速跟氧结合，生成一层氧化铝薄膜，可以防止里面的铝继续与氧结合，能起到保护作用。但由于这层氧化膜为非晶态，结构疏松、薄而多孔、硬度低、耐磨性差、机械强度低、耐蚀性差，因此还不能满足生产生活中对铝表面性能的要求。在不同的应用领域，对铝合金性能要求不同，因此要对铝合金进行不同的表面处理，以达到各种用途。 随着近年来飞机结构日历寿命问题的日益突出，铝合金的腐蚀、腐蚀疲劳等问题也逐渐成为人们关注的焦点。为了提高铝合金的耐蚀性，对铝合金材料表面处理的要求越来越高。利用微弧氧化技术生成的陶瓷层与基体金属结合牢固，厚度最高可达300 μm，绝缘电阻大于100 M?，硬度甚至可达到3000 HV，从而大大改善了AL、Mg等有色金属的耐磨性、耐腐蚀和耐热冲击性，在航天航空、机械、电子和装饰等工业领域有着广泛的应用前景[2]。 随着微弧氧化技术的成熟，人们对微弧氧化膜层性能的研究也越来越多，主要体现在陶瓷层的耐磨、抗腐蚀、绝缘性、热稳定性、强度、疲劳性能等特性，本文归纳了多年来众多单位的研究成果，对陶瓷层的性能进行了概括，为微弧氧化技术推广到飞机蒙皮的表面预处理上奠定了基础。 2 飞机蒙皮表面处理方法 对飞机蒙皮涂层系统来说，涂漆的表面绝大部分是铝蒙皮，金属表面预处理主要是指铝板的预处理。铝板表面预处理的目的，是得到具有一定抗腐蚀性能的氧化层，并与底漆层具有良好的结合力。在飞机工业上常用的飞机蒙皮铝板的表面处理方法有阳极化法、化学氧化法和磷化底漆三种[3]。 2.1 阳极氧化法 工件置于电解质溶液中为阳极，在外电流作用下，在其表面生成氧化膜。铝的阳极氧化膜的形成机理，是在电解池中铝作为阳极失去电子，与氧离子相结合而生成了氧化膜。可用简单的化学方程式表示：2AL +3O→AL2O3+能量。但是，实际上其反应机理非常复杂。许多学者对膜的形成机理进行了大量的研究，提出了各自的解释，但是没有得到完全一致的看法，其中电场、溶解速度、离子的迁移速度等在膜的形成过程中起到了主导作用，并且比较一致的看法是膜生长的同时伴有膜的溶解，生成了相当多的气孔[4]。虽然阳极氧化生成的膜层较厚，但前处理和后处理要求严格，处理工序复杂且陶瓷层致密性差。 2.2 化学氧化法 通过化学反应在表面生成一层薄的氧化膜，称化 收稿日期：2006-10-26 15
飞机结构修理 飞机的机体结构通常是由蒙皮和骨架等组成。蒙皮用来构成机翼，尾翼和机身的外形，承受局部气动载荷，以及参与抵抗机翼，尾翼，机身的弯曲变形和扭转变形。骨架包括纵向构件主要包括梁和桁条组成其作用主要是承受机翼、尾翼、机身弯曲时所产生的拉力和压力；横向构件包括翼肋、隔框等，主要用来保持机翼、尾翼和机身的截面形状，并承受局部的空气动力，各类飞机大部分以铝合金作为主要结构材料。飞机上的蒙皮、梁、肋、桁条、隔框和起落架都可以用铝合金制造。因为其密度小、强度高的优点，在航空材料中得以广泛的应用。铝合金结构在使用过程不可避免地受到不同程度的损伤，如蒙皮破孔、梁缘条裂纹、框变形等，因而需要采取相应的方法加以修理，保证各个结构能够在使用中安全负载和工作。主要介绍飞机铝合金蒙皮、梁、桁、框及肋等结构的维修方法 1.飞机铝合金蒙皮 蒙皮是包围在机翼骨架外的维形构件，用粘接剂或铆钉固定于骨架上，形成机翼的气动力外形。蒙皮用来构成机翼、尾翼和机身的外形，承受局部空气动力载荷，以及参与抵抗机翼、尾翼、机身的弯曲变形和扭转变形。早期低速飞机的蒙皮是布质的，而如今飞机的蒙皮多是用硬铝板材制成的金属蒙皮。
机身蒙皮与机翼蒙皮的作用和构造相同。如衍梁、衍条、蒙皮、隔框的不同组合、可以形成机身的不同构造形式。如果蒙皮较厚，则衍梁、衍条、隔柜可以较弱；如果蒙皮较薄，则上述骨架也应该较强、较多。 2.梁的结构及特点 翼梁
翼梁是最主要的纵向构件，它承受全部或大部分弯矩和剪力。翼梁一般由凸缘、腹板和支柱构成（如图所示），剖面多为工字型。翼梁固支在机身上。凸缘通常由锻造铝合金或高强度合金钢制成，腹板用硬铝合金板材制成，与上下凸缘用螺钉或铆钉相连接。凸缘和腹板组成工字型梁，承受由外载荷转化而成的弯矩和剪力。 桁条与桁梁 衍条的形状、作用与机冀的衍条相似。桁条是用铝合金挤压或板材弯制而成，铆接在蒙皮内表面，支持蒙皮以提高其承载能力，并共同将气动力分布载荷传给翼肋。衍梁的形状与衍条相似，但剖面尺才要大些，其作用与翼梁相似。
民用飞机外翼蒙皮表面损伤问题的工程处置研究 摘要：外翼蒙皮表面损伤是民用飞机的常见制造偏离问题。该文研究了民用飞机外翼蒙皮的表面技术特性，梳理了结构修理中该问题的分析思路和处置方法，提出了民用飞机外翼蒙皮表面损伤问题的工程处置流程。以某民机中下壁板表面损伤问题为例，说明了该分析研究在结构工程处置中有一定的指导意义。 关键词：外翼蒙皮表面损伤工程处置 中图分类号：V262.4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）03（a）-0001-02 外翼蒙皮是民机机翼结构的主要组成部分。对于外翼蒙皮而言，不仅要求蒙皮具有较好的强度和塑性，还要求蒙皮表面光滑，满足气动要求。外翼蒙皮制造过程中，由于工具、装配干涉、操作失误、人为保护不力等原因，可能造成蒙皮表面产生划伤、擦伤、刻痕、碰伤、磕伤等损伤，对蒙皮的性能产生一定影响。 该文以民用飞机常用的金属外翼蒙皮为研究对象，研究了蒙皮表面特性，并在此基础上提出了外翼蒙皮表面损伤问题的处置流程，并将该流程应用到某民机中下壁板表面损伤问题的工程处置之中。
1 外翼蒙皮表面特性 外翼蒙皮用于形成机翼流线形外形，飞机在承受空气动力作用后，将作用力传递到机身机翼骨架上，外翼蒙皮主要参与机翼扭矩引起的剪流和弯矩引起的轴向拉压。 为了保证外翼的设计要求，外翼蒙皮的表面性能也是至关重要的。外翼蒙皮主要有金属蒙皮、复合材料层压蒙皮、夹层蒙皮和整体壁板等型式，目前民用飞机上常用的是金属蒙皮。蒙皮在完成零件制造加工之后，一般都会进行喷丸、阳极化、表面漆层等处理措施。 喷丸是将很小直径的钢丸或玻璃丸以一定的速度撞击 金属表面的一种表面强化工艺。通过喷丸可以诱导出金属表层的残余压应力，提高材料的抗应力腐蚀开裂能力并改善材料的疲劳性能。在民用飞机上常用的喷丸技术有喷丸成形和喷丸强化。喷丸成形是通过喷丸技术来进行外翼蒙皮成形，是一种飞机钣金特种工艺方法。为了满足强度要求，部分区域还会进行喷丸强化来提高强度。 阳极化是在铝合金表面均匀形成一层薄薄氧化铝的电 解工艺。由于转化涂层不影响疲劳寿命，因此，在结构修理中经常使用涂抹转化涂层的方法来替代阳极化处理，阳极化对铝合金具有很好的抗腐蚀保护作用。阳极化的方法有多种，常用的包括铬酸阳极化、硫酸阳极化、刷涂转化涂层等方法。外翼蒙皮一般都会进行阳极化处理。
飞机蒙皮板材有：2A70-T6 2A12－T6 6A04-O 6A04-T4 7A04-O 歼击机：8090、2090、2091；2090、2091、8090；8090、2090；2090、2091、8090。本厂生产产品：航空蒙皮板2324 T3 0.8×2500×8000 年产0.5万吨 2024和2124合金 成分和组织 2024、2124合金的成分和组织与2A12合金相同，仅2124合金中杂质Fe、Si的含量限制较低。减少有害相的数量，使2124合金厚板的伸长率和断裂韧度特别是短横向的更好。 2A12合金为硬铝中的典型合金，其成分比较合理，综合性能较好。强度高，有一定的耐热性，可用作150℃以下工作的零件。温度高于125℃时，2A12合金的强度比7A04合金的还高。热状态、退火和新淬火状态下成型性能比较好，热处理强化效果显著，但热处理工艺要求严格。抗蚀性较差，用纯铝包覆可以得到有效的保护；焊接时易产生裂纹、采用特殊工艺可以焊接，也可以铆接。 其主要成分为：Cu=3.8%～4.9%，Mg=1.2%～1.8%,Mn=0.3%～0.9% T3:固溶热处理后进行冷加工，再经自然至基本稳定的状态，适用于在固溶热处理后，进行冷加工或矫直、矫平以提高强度的产品。 合金的熔焊性能较差，进行气焊和氩弧焊时，有形成结晶裂缝的倾向。该合金在各热处理状态下具有好的接触焊焊接性能。 合金抗蚀性较差，对应力腐蚀、晶间腐蚀和剥落腐蚀都比较敏感。2124合金T851状态厚板无剥落腐蚀倾向，抗应力腐蚀性能良好。 2124合金在固溶处理后4h内，时效处理前进行预拉伸变形，永久变形量为1.5%～3.0%，以消除残余应力。预拉伸后不允许再矫直。 2024合金薄板、厚板和型材已成功地用于制造飞机、火箭的蒙皮、舱段、整体油箱壁板、翼梁等。2124合金厚板适于制作要求耐热、耐蚀的承受较大应力的结构件，也可加工成代替锻件的构件。
飞机蒙皮表面处理和涂层选择及涂装工艺 发表时间：2019-01-17T11:28:59.333Z 来源：《防护工程》2018年第30期作者：杨雪利 [导读] 介绍了飞机蒙皮表面的预处理（主要是铝合金和复合材料），同时介绍了在涂装过程中各涂层的设计选择和涂装工艺。 石家庄海山实业发展总公司河北省石家庄市 050208 摘要：介绍了飞机蒙皮表面的预处理（主要是铝合金和复合材料），同时介绍了在涂装过程中各涂层的设计选择和涂装工艺。经过表面处理，再喷涂各类配套功能涂料，涂层不仅具有装饰的效果，对蒙皮表面进行了有效的保护，起到装饰性和功能性的效果。 关键词：飞机蒙皮;表面处理;涂装工艺； 引言 飞机是一种很重要的交通工具，在国民经济与国防建设中占有重要地位，各国对与提高飞机性能有密切关系的航空涂料的研制、应用都非常重视。对于现代飞机来说，大都采用铝、镁合金以及高性能的复合材料作为蒙皮机身，如果对这些材质不加以表面处理以及配套涂料的涂装，就会加速金属部件的腐蚀和非金属部件的老化。针对飞机蒙皮表面不同的材质，做相应的表面处理，喷涂底面漆配套涂层[1]。 1飞机蒙皮表面处理 1.1飞机铝蒙皮表面的处理 铝是一种银白色轻金属，在空气中非常活泼，容易生成致密的氧化膜，铝的强度较低，不宜做结构材料，通过加入合金元素，运用热处理等方法来强化铝，就得到一系列的铝合金，广泛应用在机械制造、动力机械和航空工业等方面。在铝中加入合金元素制成铝合金，强度有所提高，但其防腐蚀性有所下降。保护的方法就是在铝合金板材表面包覆一层纯铝，然后对铝板进行表面处理，再涂底漆和面漆达到防护的目的。经过表面处理的铝，其表面会生成一层膜，这层化学膜具有防腐蚀性，表面呈多孔状且均匀，能够增加和底漆的接触面积，提高了底漆在底材表面的结合力，提高了铝合金板材的耐腐蚀性[2]。航空工业上铝合金的表面处理主要有化学氧化法、阳极化法和磷化底漆法。 1.1.1化学氧化法 化学氧化法生成的膜一般很薄，厚度大致在0.5～4μm之间，氧化膜层松软，耐磨性很低，经受较重的触碰时，膜层会破坏脱落，故不能单独使用。化学氧化法生产的膜层多孔，与涂料的结合力比阳极化膜层高。化学氧化法有铬酸氧化法、碱液氧化法、阿罗丁法等。与阳极化法相比，化学氧化法具有以下特点：设备简单、操作方便、成本较低；对金属材料疲劳性影响小；能快速处理，生产效率高；能够用于各种形状的工件。化学氧化膜的防腐蚀性能不如铬酸或硫酸阳极化膜，因此不能单独作为防护层用于铝合金表面，必须与防护涂料配套使用[3]。 1.1.2阳极化法 阳极化法就是在铝板表面进行电化学氧化，是将铝板放置于阳极化槽中，与铝板接通的是阳极，阴极一般是铅板，通入电流后，通过电化学反应，能够在阳极端的铝板表面生成一层氧化膜。阳极化法根据所用的电解液不同而分成不同的方法，例如用铬酸作电解液的称为铬酸阳极化法，用硫酸作电解液的称为硫酸阳极化法。 1.1.3磷化底漆法 磷化底漆法就是在金属表面喷涂一道磷化底漆，虽是底漆，但不能作为单独的底漆使用，它是一种表面处理方法，一般用于特殊的工件。磷化底漆是由聚乙烯缩丁醛树脂、锌铬黄等防腐颜填料和助剂组成了组分A，组分B则为磷酸液。组分A和组分B按照一定的比列混合，并搅拌均匀，采用喷涂或浸涂的方法涂覆于金属表面。磷化漆膜起到中间桥梁的作用，磷酸对金属表面起到钝化作用，能够与金属联成一体。磷化膜又能与底漆形成良好的结合，增加了底漆在金属底材上的附着，并起到防锈防腐的作用。 1.2复合材料表面的前处理 飞机蒙皮材料绝大部分是铝合金的，有少量是由复合材料制成的，如雷达天线罩、副翼以及部分机翼和机身蒙皮等。有些小型飞机除发动机和起落架外，都是用复合材料制成的。金属表面处理是在金属表面去油、除锈并经化学处理生成氧化膜，该膜层与金属有很好的结合力，同时具有防腐蚀性能和提供一个良好的涂漆表面。复合材料表面处理主要是为了去除成型时表面粘附的各种脱模剂，同时把表面擦洗干净，形成一个良好的涂漆表面。 复合材料表面处理是用机械打磨或手动打磨去除脱模剂，并用溶剂清洗表面。选用一定细度的水砂纸轻轻打磨复合材料表面，以免损坏复合材料表面状态。整个表面打磨工作完成后再用溶剂清洗，也可用专用溶剂清洗，再用水膜连续法检验表面处理程度，水膜连续在30s 内不破裂，说明表面已处理干净。否则仍需重复打磨清洗工作。 3飞机蒙皮涂层系统喷涂方法及喷涂工艺 3.1涂装前准备 （1）开罐检验 涂料开罐前应仔细检查确认涂料的品种、牌号、颜色、出厂日期等是否符合规定要求，并用棉纱或布块将漆罐口的灰尘、赃物擦拭干净，待外表清洁后方可开罐。开罐后仔细观察罐内涂料是否有胶化、结块等弊病，确认无异常现象时，方可使用。 （2）搅拌 涂料贮存期间，底漆和面漆因其颜料密度较大，一般都有沉底现象，或因颜料的密度不同而产生分层现象。因此，涂料在使用前必须搅拌均匀，可采用气动搅拌、震荡分散机等设备进行搅拌。 （3）配漆 双组份涂料或多组分涂料，其色浆、固化剂等组分都有调配比例（质量比或体积比），配制时应严格按照规定的配比进行配制，将固化剂倒入色浆组分中混合，搅拌均匀。喷涂前还需加入配套稀释剂，需将漆液兑稀到喷涂黏度，充分搅拌均匀后测黏度待涂。 （4）过滤 涂料经兑稀搅拌均匀后，一般都要用80～120目铜丝网或相同目数的绢网进行过滤。有些厂家也采用一种一次性使用的纸质、漏斗状
飞机基本结构 飞机结构一般由五个主要部分组成：机翼、机身、尾翼、起落装置和动力装置(主要介绍机翼和机身)。 机翼 薄蒙皮梁式 主要的构造特点是蒙皮很薄，常用轻质铝合金制作，纵向翼梁很强(有单梁、双梁或多梁等布置)．纵向长桁较少且弱，梁缘条的剖面与长桁相比要大得多，当布置有一根纵梁时同时还要布置有一根以上的纵墙。该型式的机翼通常不作为一个整体，而是分成左、右两个机翼，用几个梁、墙根部传集中载荷的对接接头与机身连接。薄蒙皮梁式翼面结构常用于早期的低速飞机或现代农用飞机、运动飞机中，这些飞机的翼面结构高度较大，梁作为惟一传递总体弯矩的构件，在截面高度较大处布置较强的梁。 多梁单块式 从构造上看，蒙皮较厚，与长桁、翼梁缘条组成可受轴力的壁板承受总体弯矩；纵向长桁布置较密，长桁截面积与梁的横截面比较接近或略小；梁或墙与壁板形成封闭的盒段，增强了翼面结构的抗扭刚度，为充分发挥多梁单块式机翼的受力特性，左、右机翼最好连成整体贯穿机身。有时为使用、维修的方便，可在展向布置有设计分离面，分离面处采用沿翼盒周缘分散连接的形式将全机翼连成一体，然后整个机翼另通过几个接头与机身相连。 多墙厚蒙皮式(有时称多梁厚蒙皮式，以下统简称为多墙式) 这类机翼布置了较多的纵墙(一般多于5个)；蒙皮厚(可从几毫米到十几毫米)；无长桁；有少肋、多肋两种。但结合受集中力的需要，至少每侧机翼上要布置3—5个加强翼肋。当左、右机翼连成整体时，与机身的连接与多梁单块式类似。但有的与薄蒙皮梁式类似，分成左右机翼，在机身侧边与之相连，此时往往由多墙式过渡到多梁式，用少于墙数量的几个梁的根部集中对接接头在根部与机身相连。 蒙皮
飞机结构剖析讲解 来源：作者：时间：2007-09-04 内容提要：机翼机翼是飞机的重要部件之一，安装在机身上。其最主要作用是产生升力，同时也可以在机翼内布置弹药仓和油箱，在飞行中可以收藏起落架。另外，在机翼上还安装有改善起飞和着陆性能 关键词：讲解剖析结构飞机机身起落操纵飞行水 平方向 机翼 机翼是飞机的重要部件之一，安装在机身上。其最主 要作用是产生升力，同时也可以在机翼内布置弹药仓 和油箱，在飞行中可以收藏起落架。另外，在机翼上还安装有改善起飞和着陆性能的襟翼和用于飞机横向操纵的副翼，有的还在机翼前 缘装有缝翼等增加升力的装置。 由于飞机是在空中飞行的，因此和一般的运输工具和机械相比，就有很大的不同。 飞机的各个组成部分要求在能够满足结构强度和刚度的情况下尽可能轻，机翼自然 也不例外，加之机翼是产生升力的主要部件，而且许多飞机的发动机也安装在机翼 上或机翼下，因此所承受的载荷就更大，这就需要机翼有很好的结构强度以承受这 巨大的载荷，同时也要有很大的刚度保证机翼在巨大载荷的作用下不会过分变形。 机翼的基本受力构件包括纵向骨架、横向骨架、蒙皮和接头。其中接头的作用是将 机翼上的载荷传递到机身上，而有些飞机整个就是一个大的飞翼，如B2隐形轰炸 机则根本就没有接头。以下是典型的梁式机翼的结构。 一、纵向骨架机翼的纵向骨架由翼梁、纵樯和桁条等组成， 所谓纵向是指沿翼展方向，它们都是沿翼展方向布置的。 *翼梁是最主要的纵向构件，它承受全部或大部分弯矩和剪 力。翼梁一般由凸缘、腹板和支柱构成（如图所示）。凸 缘通常由锻造铝合金或高强度合金钢制成，腹板用硬 铝合金板材制成，与上下凸缘用螺钉或铆钉相连接。 凸缘和腹板组成工字型梁，承受由外载荷转化而成的 弯矩和剪力。 *纵樯与翼梁十分相像，二者的区别在于纵樯的凸缘 很弱并且不与机身相连，其长度有时仅为翼展的一部
飞机外部蒙皮的修理与维护 1.1关于蒙皮的概述 目录 工作条件及性能要求 材料 工艺流程 热处理工艺 飞机蒙皮是维持飞机外形，使之具有很好的空气动力特性的一层铝合金。 工作条件及性能要求 飞机蒙皮的作用是维持飞机外形，使之具有很好的空气动力特性。蒙 皮承受空气动力作用后将作用力传递到相连的机身机翼骨架上，受力复杂，加之蒙皮直接与外界接触，所以不仅要求蒙皮材料强度高、塑性好，还要 求表面光滑，有较高的抗蚀能力。 材料 一般选择 LY12 技术要求：σb =390~410MPa，σ0.2 =255~265MPa，δ 5 ≥15％。 工艺流程 轧板→退火→清理→固溶处理→拉伸成型→时效→机械加工→表面处理。 热处理工艺 495~503℃，0.4h 水冷，室温96h 以上。 民用飞机蒙皮腐蚀研究王在俊（中国民航飞行学院民航飞行技术与飞行安全科研基地四川广汉６１８３０７）摘要：统计民用飞机蒙皮油漆涂层和基体材料腐蚀的种类，分析其腐蚀机理。提出飞机蒙皮腐蚀过程为：表面油漆涂层的老化破坏，环境中的腐蚀介质渗透铝合金表面的氧化膜层到达基体材料，然后基体材料出现点腐蚀坑，再进一步发展为其它腐坑. ｌ概述飞机蒙皮受到面漆＋底漆＋阳极氧化层的保护具有良好的保护 效果，不易产生腐蚀。但随着服役时间的增加，飞机蒙皮上发现不同程度的腐
蚀。本文对民用飞机蒙皮腐蚀形式进行统计并分析其产生机理。２油漆层２．１失效形式蒙皮表面的油漆层受到光照、温度、湿度、活性阴离子等多因素影响，造成了蒙皮表面有机涂层的老化、龟裂、局部脱落等现象，图ｌ所示。（ａ）涂层表面鼓泡呻国民航飞行学院科研基金资助项目（Ｊ２００８４６，Ｊ２００９４４）（ｂ）涂层表面残留盐粒（ｃ）部分脱落的涂层表面 飞机蒙皮修理补片对气动特性的影响分析 众所周知,在现代战争中,飞机战伤抢修,是弥补航空兵部队战争损耗、补充战斗实力和保持持续作战能力最直接、最有效、最经济的途径[1],是战斗力“倍增器”,因而也是现代高技术条件下局部战争中的一个重要研究课题。飞机战伤抢修涉及到许多方面,以飞机蒙皮的抢修为例,在战伤抢修中,具有一定厚度、面积及几何形状的修理补片,势必改变飞机局部外形,从而对飞机气动特性产生影响,因此必须对其影响程度,事先进行理论的量化分析计算,以便给战伤抢修规范的制定、战时修补工艺及飞机战伤抢修后的实际飞行,提供直接而科学的参考依据,提高维修保障性、安全可靠性、快速机动性和战斗效能,取得事半功倍的效果。正是基于这些考虑,本文以某型战斗机为例,计算分析了飞机机翼蒙皮战伤修理后,修理补片对飞机气动特性和气动载荷的影响问题。 飞机蒙皮表面处理新技术 海军航空工程学院青岛分院徐丽陈跃良郁大照摘要介绍了飞机蒙皮常用的表面处理方法，概述了铝合金微弧氧化技术生成的陶瓷层的耐磨、耐蚀、强度、疲劳性能等，微弧氧化处理的陶瓷层具有优良特性，为微弧氧化技术推广到飞机蒙皮的表面处理上奠定了基础。关键词表面处理新技术微弧氧化静载特性疲劳特性飞机蒙皮 1 引言铝在自然界中分布极广，几乎占地壳中全部金属含量的三分之一[1]。它具有比重轻、易加工、导电导热性好、抗腐蚀能力强等特点，因此，铝及其合金在现代工业和航空工业中得到了广泛的应用。飞机、导弹、宇宙火箭及人造卫星均使用大量的铝及其合金，导弹的用铝量达到其全部重量的10%～
飞机拦阻设备的现状与发展趋势 摘要：飞机拦阻设备已成为重要的机场保障装备，其作用是将正常降落或因意外原因冲出跑道的飞机拦停，保障人员和飞机安全。各国空军日常训练过程中，每年都有成百架次战斗机由于油门失灵、刹车失灵或减速伞打不开等种种原因冲出跑道，甚至是冲出端保险道造成等级事故，通常为保障战机安全，在机场的端保险道上设置拦阻设备，将冲出跑道的飞机拦停，保障飞机和飞行员的安全。 关键词：机场战斗机拦阻设备飞机拦阻 一、飞机拦阻技术的发展历史 飞机拦阻技术是一门机械和电气控制技术相结合的工程技术，最早研制飞机拦阻设备的国家是瑞典，这主要是由于该国的地缘因素所导致的，地处北欧的瑞典气候寒冷，使得机场跑道经常结冰，飞机冲出跑道的事故时有发生，因此，瑞典人首先研制出了飞机拦阻设备用以应对当地飞机的易发事故；其次，欧美国家开始研制飞机拦阻设备，由于其经济发展较快，飞机性能好，速度快，这就要求对应的飞机跑道要更长，但机场受客观条件的等因素的影响，跑道不可能无限制的加长，迫使欧美国家研制飞机拦阻设备；虽然国外对飞机拦阻设备的研究历史不是太长，但现在所使用的飞机拦阻设备已经达到了成熟阶段。 二、飞机拦阻设备的重要性 在航空领域飞机拦阻设备已经引起世界各国的高度重视，已成为机场的重要场务保障设施，其作用是将正常降落或因意外原因冲出跑道的飞机在拦阻设备的作用下将飞机拦停，保障人机安全，飞机拦阻设备的重要军事意义和经济效益在作战训练中得到充分证实。在诸多类型的飞行事故中，发生在起飞和降落过程中的事故约占全部飞行事故的一半以上，飞机在起降过程中容易出现以下意外，例如爆胎、油门失灵、刹车失灵、发动机故障、减速伞打不开、道面湿滑或突然中断起飞等原因，致使飞机冲出跑道，甚至是冲出端保险道，而且许多机场的端保险道外的地形状况较恶劣，常有沟壕、公路、铁路、河湖等，若飞机冲入其中，后果将非常严重。因此，在端保险道上设置飞机拦阻设施是十分必要的，它已成为军用机场必不可少的重要飞行保障装备，据统计，我国自从安装了飞机拦阻设备以来，已经拦阻了冲出跑道的飞机200多架次，成功率100%，避免了很多重大飞行事故的发生，有效地保证了飞行员和战机的安全，深受航空兵部队官兵的欢迎，解除了空勤人员的“地顾之忧”，飞机拦阻设备也被飞行员们亲切地称为“战鹰的保护神”。 三、机场拦阻设备的分类 飞机拦阻设备按拦阻方式分有拦阻网和拦阻索，拦阻网是指为防止飞机着陆时冲出跑道而设于军用机场跑道端的网状设施；它的主要由网体、制动器、立网机构和电动立、放网控制系统等组成，网体由上、下水平带和许多的垂直竖带构
飞机蒙皮表面主体材料的预处理以及涂装技术 文章介绍了飞机蒙皮表面主体铝合金材料与复合材料的预处理方法，对铝合金与复合材料的涂层体系做了介绍。对铝合金表面的预处理方法进行了性能对比。飞机蒙皮经表面处理涂装，具有优异的耐候性及其他防护性能。 标签：飞机蒙皮；预处理；涂装技术 Abstract：This paper introduces the pretreatment methods of aluminum alloy and composite material on the surface of aircraft skin，and introduces the coating system of aluminum alloy and composite material. The properties of pretreatment methods for aluminum alloy surface were compared. Aircraft skin，after surface treatment coating，will have excellent weatherability and other protective properties. Keywords：aircraft skin；pretreatment；coating technology 飞机蒙皮的作用是维持飞机外形承受空气动力作用，传递到机翼骨架上[1]。要求蒙皮具有较高的抗蚀能力。材料的强度高，表面光滑。 飞机蒙皮材料主要有铝合金、碳纤维等。 飞机蒙皮涂层系统涂层表面大多为铝蒙皮。自然条件下，铝合金表面形成厚度为4nm的氧化膜，不能抵抗恶劣环境条件下的腐蚀。铝合金表面在潮湿大气环境中，水膜随相对湿度提高而加厚。铝基体构成阳极，组成微小局部电池。水中吸附的H+与电子结合生成H2，Al失去电子溶入水膜。城市大气污染日益严重，铝合金部件在储存时出现发霉现象。影响零件外观与机械性能。所以应增厚氧化膜，提高蒙皮表面的抗蚀性。 1 蒙皮表面的预处理 1.1 预处理原理 铝是一种银白活泼金属。相对密度为2.70，纯铝的机械强度较低。加入少量其他金属，可提高机械强度。铝合金广泛应用于航空工业。 纯铝在常温干燥空气中表面生成氧化膜，隔绝氧气与内层铝作用。因此，纯铝在空气中较稳定。在铝中加入镁。铜等元素制成铝合金，其耐蚀性下降。因此，在铝合金表面进行化学处理，使其具有抗腐蚀性。牢固地附着在铝合金蒙皮表面。阳极化法、磷化底漆与化学氧化法为飞机上常用的铝蒙皮表面处理方法。 1.2 阳极氧化法简述 铝板挂在阳极化槽，铅板为阴极，铝板接阳极，电化学反应生产氧化膜。氧
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 国内外机场拦阻设备的现状与发展方向国内外机场拦阻设备的现状与发展方向一、飞机拦阻技术的发展历史飞机拦阻技术是一门机械和电气控制技术相结合的工程技术，最早研制飞机拦阻设备的国家是瑞典，这主要是由于该国的地缘因素所导致的，地处北欧的瑞典气候寒冷，使得机场跑道经常结冰，飞机冲出跑道的事故时有发生，因此，瑞典人首先研制出了飞机拦阻设备用以应对当地飞机的易发事故；其次，欧美国家开始研制飞机拦阻设备，由于其经济发展较快，飞机性能好，速度快，这就要求对应的飞机跑道要更长，但机场受客观条件的等因素的影响，跑道不可能无限制的加长，迫使欧美国家研制飞机拦阻设备；虽然国外对飞机拦阻设备的研究历史不是太长，但现在所使用的飞机拦阻设备已经达到了成熟阶段。 二、飞机拦阻设备的重要性在航空领域飞机拦阻设备已经引起世界各国的高度重视，已成为机场的重要场务保障设施，其作用是将正常降落或因意外原因冲出跑道的飞机在拦阻设备的作用下将飞机拦停，保障人机安全，飞机拦阻设备的重要军事意义和经济效益在作战训练中得到充分证实。 在诸多类型的飞行事故中，发生在起飞和降落过程中的事故约占全部飞行事故的一半以上，飞机在起降过程中容易出现以下意外，例如爆胎、油门失灵、刹车失灵、发动机故障、减速伞打不开、道面湿滑或突然中断起飞等原因，致使飞机冲出跑道，甚至是冲出 1 / 10
端保险道，而且许多机场的端保险道外的地形状况较恶劣，常有沟壕、公路、铁路、河湖等，若飞机冲入其中，后果将非常严重。 因此，在端保险道上设置飞机拦阻设施是十分必要的，它已成为军用机场必不可少的重要飞行保障装备，据统计，我国自从安装了飞机拦阻设备以来，已经拦阻了冲出跑道的飞机 200 多架次，成功率 100%，避免了很多重大飞行事故的发生，有效地保证了飞行员和战机的安全，深受航空兵部队官兵的欢迎，解除了空勤人员的地顾之忧，飞机拦阻设备也被飞行员们亲切地称为战鹰的保护神。 三、机场拦阻设备的分类飞机拦阻设备按拦阻方式分有拦阻网和拦阻索，拦阻网是指为防止飞机着陆时冲出跑道而设于军用机场跑道端的网状设施；它的主要由网体、制动器、立网机构和电动立、放网控制系统等组成，网体由上、下水平带和许多的垂直竖带构成，长度相当于跑道宽度，高数米，用防紫外线的锦纶丝带制成，安装在跑道头端，由两边支架将其支撑起来，成一堵网墙。 拦阻索是指用于吸收着陆（舰）飞机动能、缩短着陆（舰）滑行距离的装置；其主要由拦阻钢索、制动器、钢索支撑机构以及控制系统等组成，拦阻钢索通常高出机场跑道或飞行甲板 30cm 左右，拦阻钢索必须与飞机上的拦阻钩配合才能对飞机进行有效拦阻。 按飞机拦阻设备的安装形式可分有固定式拦阻设备和机动