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机翼尾翼的结构分析详解

机翼尾翼的结构分析详解

局部气动载荷传给长桁和翼肋，近似按 对角线划分分配
4.2.2桁条将载荷传到翼肋上
桁条支持在翼肋上 承受蒙皮传递过来的 气动载荷。 桁条受弯
1－补偿片； 2－梁； 3－壁板筋条； 4－整体壁板； 5－角撑； 6－翼肋缘条； 7－翼肋腹板； 8－对接接头。
图4.13 蒙 皮、翼肋 和桁条之 间的互相 连接型式
式中： ci剖面上刚心和压心之间的距离。
刚心位置
xg B (EJ )2 (EJ )1(EJ )2
翼肋传递到蒙皮上的载荷qti为 ：
qti
M ti 2Fcont i
Qici 2Fcont i
式中：Fcont闭室面积；
问题：
– 扭矩可以由两个梁承担吗？
4.2.4 翼梁的受力
4.2.5蒙皮的总体受载
l/2
机翼上的展向分布载荷 近似为：
q
qb
qw
G
Gw S
nb
nG S
(1 mw )b
图4.8 转直后的后掠机翼各剖面上的Q和 M(近似值)
三、机翼剖面上的Q和M值的近似求法
如果载荷沿机翼翼展与翼弦长成比例，则在z剖 面处 ：
Q
(l
/
z
qdz
2) 0
nG(1 S
mw
)
Ssec
而弯矩M=Qc，式中
qb≈(nG/S)b
压力中心在翼弦上的位置：
xp b
( mz c y
mz0 cy
) sec
式中mz0是零升力矩系数。对于对称翼型，mz0=0， 并且机翼的压力中心与焦点重合，即хp=хF。
图4.4机翼焦点位置与飞行M数的变化关系
机翼结构的质量力为空气动力的8～15%， 它们按与空气动力同样的规律分配：

机翼及翼型的基本知识翼型绕流图画ppt课件

机翼及翼型的基本知识翼型绕流图画ppt课件

中弧线上最高点的y向坐标f来表示，通常取相对值，其弦
向位置用xf来表示 ff c
xf xf c
翼型的弯度反映了上下翼面外凸程度差别的大。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
引言
按其几何形状，翼型分为两大类：一类是圆头尖 尾的，用于低速、亚音速和跨音速飞行的飞机机 翼，以及低超音速飞行的超音速飞机机翼；另一 类是尖头尖尾的，用于较高超音速飞行的超音速 飞机机翼和导弹的弹翼。
本章中，围绕低速翼型 的气动特性，主要介绍， 翼型的几何参数和翼型 的绕流图画和实用翼型 的一般气动特性等内容。
前缘
最大厚度
最大中弧高 上表面
中弧线
后缘
前缘半 径
Байду номын сангаас
翼弦
下表面 弦长
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
翼面的无量纲坐标
➢ 坐标原点位于前缘，x轴沿弦线向后，y轴向上，翼型上下
引言
机翼一般都有对称面。平行于机翼的对称面截得 的机翼截面，称为翼剖面，通常也称为翼型。
翼型的几何形状是机翼的基本几何特性之一。翼 型的气动特性，直接影响到机翼及整个飞行器的 气动特性，在空气 动力学理论和飞行 器中具有重要的地位。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
第一位数字2—— f 2%

飞机结构简介ppt课件

飞机结构简介ppt课件
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（2）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。
操纵原理: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。
➢ 在重量方面 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。
4
机身的结构形式 机身通常由大梁、桁条、隔框和蒙皮等组成。
早期的、低速小飞机普遍采用构架式机身； 目前的飞机则广泛采用了薄壳式机身。
5
二、机翼（wing）
➢ 功用： 1. 产生升力 （主要作用） 2. 使飞机具有横侧安定
性和操纵性 3. 安装发动机、起落架、
油箱及其它设备
6
机翼的四个部分
➢ 翼根 ➢ 前缘 ➢ 后缘 ➢ 翼尖
7
（1）结构组成
翼梁、翼肋、桁条、蒙皮
8
（2）分类
根据机翼在机身上安装的部位和形式， 飞机可以分为
➢ 上单翼飞机（安装在机身上部） ➢ 中单翼飞机（安装在机身中部） ➢ 下单翼飞机（安装在机身下方） 目前的民航运输机大部分为下单翼飞机 几个机翼部件的名词解释
16
地面扰流板打开
17
三、尾翼
➢ 尾翼是飞机尾部的水平尾翼和垂直尾翼的统称. 垂直尾翼： 固定的垂直安定面和 可偏转的方向舵组成。 水平尾翼： 固定的水平安定面和 可偏转的升降舵组成。
18
（1）垂直安定面
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。 操纵原理：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

《飞机的基本结构》课件

《飞机的基本结构》课件

飞机的控制系统
飞机的控制系统包括操纵副翼、副翼、方向舵和襟翼等。这些系统通过操纵 飞机的各个部分，使飞机达到所需的姿态和运动。
飞机的座舱设计
飞机的座舱设计考虑到舒适性、安全性和便利性。设计元素包括座椅、娱乐 设施和紧急出口等。
《飞机的基本结构》
通过本课件，我们将深入了解飞机的基本结构和构成要素，从机翼到机身， 再到动力系统和控制系统，还有如何设计舒适的座舱。
航空的基本概念
了解航空的基础概念是理解飞机结构的第一步。航空是一门涉及飞行器设计、制造和操作的科学与技术。
飞机的构成要素
飞机由多个构成要素组成，包括机翼、机身、动力系统和控制系统。每个要 素都起着关键的作用，确保飞机的正常运行。
飞机的机翼结构
飞机的机翼是产生升力的关键部分。它们通常由多个翼段组成，包括翼尖、翼根和翼面。机翼的形状和 结构对飞机的性能有重要影响。
飞机的机身结构
飞机的机身是载客和货物的重要部分。它通常由典型的圆筒形结构组成，内部包含驾驶舱、客舱、货舱 和所 Nhomakorabea的设备。
飞机的动力系统
飞机的动力系统通常由发动机和推进系统组成。发动机可以是喷气式发动机、螺旋桨发动机或涡轮发动 机。

现代飞机结构综合设计 ——机翼、尾翼设计25页PPT

现代飞机结构综合设计 ——机翼、尾翼设计25页PPT

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❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
现代飞机结构综合设计 ——机翼、尾 在 我们的 后面。
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7、心急吃不了热汤圆。
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8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
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9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。

飞机结构飞机结构与系统PPT课件

飞机结构飞机结构与系统PPT课件
飞机结构
1
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2
飞机外载荷
❖ 按作用形式分为
集中载荷
分布载荷
3
飞机外载荷
❖ 按作用性质分为
静载荷 动载荷
4
飞机外载荷
❖ 按飞机所处的状态分为
飞行时 起飞、着陆、地面运动时
5
21
影响起落架侧向载荷的因素
❖ 飞机侧滑着陆。 ❖ 地面滑行转弯。 ❖ 单主轮先着陆。 ❖ 在滑行中使飞机有侧向运动趋势的各种原因。
22
飞机结构承载能力
❖ 飞机结构承载能力表现在对飞机使用限制和 飞机结构承载余量两个方面。
23
飞机使用限制
ny使用最小 ny ny使用最大 q q最大最大 ny使用最小 为 预 期 的 最 大 负 过 载 ； ny使用最大 为 预 期 的 最 大 正 过 载 ； q最大最大 为 预 期 的 最 大 速 压 。
❖ 起落架受载的特殊性：多数受载情况为垂直 载荷、水平载荷和侧向载荷的不同组合。
❖ CCAR-25部对各种组合和相应的限制载荷系数 都有具体规定。
30
飞机结构承载余量
❖ 安全系数
设计载荷与使用载荷之比。表示飞机在使用中结构不会 破坏而又有一定强度储备的的系数。
CCAR-25部规定：除非另有规定，必须采用安全系数1.5。
36
飞机结构件的分类
❖ 重要结构项目 ❖ 一般结构项目
37
飞机结构受力基本概念
❖ 变形
38
飞机结构受力基本概念
❖ 内力
内力的基本形式有：拉力、压力、剪力、弯矩和 扭矩。

飞机翼型科普ppt课件

飞机翼型科普ppt课件
美国X-29 是另一种前掠翼研究机
27
不过前掠翼也有一个本质缺陷：就是气动弹性发散问题。机翼不是刚性 的，是有一定的弹性的。
气流流过翼面产生升力，升力作用于机翼，因此翼尖有一个以翼根为支点 上扭的趋势。由于前掠翼的支点在翼尖之后，前掠翼的翼尖有一个天然的 向后上方扭转的趋势，上扬导致局部机翼迎角增加，产生更大的升力，进 一步加剧向后上方的扭转。
如果不加控制，结构很快会由于过
度扭曲而损坏。后掠翼的支点在翼尖之 前，翼尖在升力作用下有一个天然的向 前上方扭转的趋势，局部迎角减小，就 没有这个问题。在早期，由于材料的限 制，前掠翼无法解决气动弹性发散问题， 后掠翼成为唯一的选择。复合材料出现 之后，可以通过所谓“气动弹性剪裁”， 也就是通过纤维走向的巧妙安排，使结 构刚性在法向高于展向，巧妙地克服气 动弹性发散引起的问题。
F-18
F-22
21
五、变后掠翼
大后掠翼、三角翼、梯形翼的起飞、着陆速度和机动性都不及平直翼， 但平直翼的高速飞行阻力太大，那通过机械手段，使机翼的后掠角可以 在飞行中按需要随意改变，岂不两全其美？这就是变后掠翼的由来
22
变后掠翼的概念看似简单，实现起来问题一大堆。首先有飞行稳定性的问题。 随着机翼后掠角的增加，升力中心逐步后移，很快就有升力中心远离重心的问 题，即使超级巨大的平尾能压住，也将带来巨大的阻力，得不偿失。为了减小 升力中心的移动，变后掠翼只能一分两段，铰链设置在固定的内段外侧，而活 动的外段减小，牺牲变后掠翼的效果来简化工程设计。 苏-17 为了最大限度地减小飞行稳定性问题，活动段只占翼展的一半；F-14 的 活动段比例大一点，但依然有一个很大的固定段。变后掠翼还有很多具体问题： 翼下起落架不容易找地方生根，活动段内无法设计翼内油箱使总的翼内油箱空 间大减，翼下武器挂架需要随活动段同步转动才能保持挂载的武器指向前方， 加上变后掠翼固有的机械问题，变后掠翼最后会变的很重，极大地抵消了变后 掠翼的气动优势。
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4. 总体扭矩在梁式机翼的上的传递 由翼盒承担。
梁式机翼的总体扭矩由翼盒传递到机翼根 部由机翼根肋传给机翼机身接头。
5. 机翼上集中力的传递 集中力来源: 副翼 襟翼 机翼挂架等连接
接头传来。 机翼结构: 薄壁结构,受集中力的能力极差。 解决办法: 集中力作用处布置构件扩散。
向上集中力P作用下: 向上运动由梁腹板提供支反力 限制; 转动由梁腹板蒙皮提供支反剪流限制。 加强肋内力图见右图
翼肋:翼肋，分为普通翼肋和加强翼肋。普通翼肋用来维 持翼剖面形状，将蒙皮上的空气动力传到其它承力构 件上去，并支持桁条和蒙皮。加强翼肋除具有普通翼 肋的功用外，还作为机翼结构的局部加强件，承受较 大的集中载荷或悬挂部件。
翼梁:翼梁，一般由缘条和腹板等组成。主要功用是承 受弯矩和剪力。梁的上下缘条承受由弯矩引起的轴向 力N拉、N压。剪力则主要由腹板承受。
三、机翼在载荷作用下的承载情况
机翼剖面的“三心”和一点 重心：机翼剖面上，重力与弦线交点。 刚心：当剪力作用于该点时，机翼只弯不扭，或机翼 受扭时，将绕其旋转。刚心位置约在38－40％ｂ。 焦点：也称为空气动力中心，焦点可看为在迎角变化 时，升力增量的作用点。约在28％ｂ处。 压心：空气动力R与机翼弦线的交点，即空气动力合力 作用点。它的位置随着α角而变化。
特点：蒙皮在气动力作用下变形小，抗弯、抗扭及 刚度好，安全可靠性高。但结构复杂，接头多， 大开口许用较强的加强件补偿承弯能力。
3.多墙式机翼：梁弱，多纵墙，厚蒙皮。
特点：有较高的应力水平和结构效率，刚度大，受 力分散，破损安全特性好，但不易大开口，连接 复杂。
受力型式总结
1.梁式: 强梁，薄蒙皮，弱长桁， 常分左右机翼-----用几个集中接头相连。
第2章 飞机结构基本传力系统
机翼结构分析 机身结构分析
2.1 机翼结构分析
0、引言 一、机翼构造元件 二、机翼构造型式(受力型式) 三、机翼在载荷作用下的承载情况
四、梁式机翼结构上的总体力传递
五、单块式机翼的传力分析 六、后掠机翼的传力分析 七、三角机翼的传力分析
0、引言
机翼是一个薄壁盒段，即当机翼受载时，一般Y不在其刚 心上，所以有垂直向上的趋势，且有弯和转动的趋势。其所 以没有动，是因为机身限制了它，也即提供了约束（提供了 支反力）。所以可认为机身是机翼的支持，机翼把载荷传给 机身，最后达到总体平衡。
分布气动力作用在蒙皮上 谁支持蒙皮？
蒙皮 ：由翼肋和长桁支持。
分布气动力作用在翼肋和长桁 谁支持翼肋和长桁？
长桁 : 由翼肋支持。
翼肋 : 由翼肋后方的机翼盒段支持。
集中力（X向、Y向、Z向）
例副翼接头载荷 ：由翼肋和加强翼梁承 受并扩散。
总结：分布气动力作用在蒙皮上（谁支持蒙皮？） 分布气动力作用在翼肋和长桁 （谁支持翼肋和长桁？）
纵墙(腹板):纵墙，相当于翼梁，但缘条很弱，甚至没 有缘条．因此纵墙能承受剪力，还可和蒙皮组成封闭 盒段承受扭矩。
接头:用来连接机翼与机身，把机翼上的力传递到机身 隔框上。接头分为固接和铰接两种，固接的接头，接 点既不可移动，也不可转动；因此，它既能传递剪力 又能传递弯矩。铰接不可移动、但可以旋转，只传剪 力，不传弯矩。
横向构件：普通翼肋，加强翼肋
蒙皮
接头
典型元件总结
• (1) 纵: 翼梁、 长桁 、墙(腹板) • (2) 横: 翼肋(如加强肋 普通肋) • (3) 蒙皮
它们的作用?
典型元件的作用:
蒙皮:承受局部空气动力，形成和维持机翼外形，并承受 扭矩，有些机翼蒙皮还承受弯矩。
长桁:其主要功用是：第一是支持蒙皮，防止蒙皮因受局 部空气动力而产生变形过大；第二是把蒙皮传来的气 动力传给翼肋：第三是同蒙皮一起承受由弯矩而产生 的拉、压力。
蒙皮 ：由翼肋和长桁支持。 长桁 : 由翼肋支持。 翼肋 : 由翼肋后方的机翼盒段支持。 集中力（X向、Y向、Z向） 例副翼接头载荷 ：由翼肋和加强翼梁承受 并扩散。
机翼结构上的总体力的分布空气动力可简
化为作用在压力中心处的一个合力，并且和作 用的集中力一起等效为作用在刚心上的一个集 中剪力、一个扭矩和一个 弯矩。
2.单块式: 强桁，弱梁，较厚蒙皮， 左右机翼一般连成整体穿过机身， 但机翼本身可能分成几段。
3.多墙式: 厚蒙皮，多墙，少肋，无长桁， 左右翼连成整体,贯穿机身。
机翼结构:波音飞机结构
机翼结构: 歼7飞机机翼
机翼结构: U2飞机机翼
机翼结构: 机翼机身接头
尾翼结构: 歼6平尾
尾翼结构: RF-101平尾
总体力 Y方向： Qy Mx Mt
X方向： Qx My Mt
但Mx>> My ，所以一般只讨论Q(Qy)、M(Mx)、Mt， 在承受和传递Q(Qy)、M(Mx)、Mt中起作用的受力的 元件叫做参加总体受力（研究重点）；只承受局部 气动载荷的为非主要构件。
一、机翼构造元件
纵向构件：梁，桁条，纵墙
弯矩、剪力和扭矩由那些元件承受？ 如何传递？
剪力: 由承剪力元件翼梁承担。
扭矩：由承扭矩元件翼盒承担。
弯矩：机翼结构不同承载元件不同。
四、 梁式机翼结构上的总体力传递
1. 气动力在梁式机翼的翼肋上的传递 （翼肋的力平衡图）
2. 总体剪力在梁式机翼的上的传递 （受力元件的力平衡图）
3. 总体弯矩在梁式机翼的上的传递 由翼梁承担。
二、机翼构造型式(受力型式) 所谓“受力型式”--是指结构中起主要作用的元件的 组成形式，不同的受力型式,表征了不同的总体受力 特点。
1.梁式机翼： 梁强， 少长桁， 薄蒙皮。
特点：结构简单，抗弯 集中在翼梁缘条上， 便于蒙皮大开口， 接头连接简单。但 蒙皮未能发挥承弯 作用。
2.单块式机翼：梁弱，多长桁，厚蒙皮
第2章 飞机结构基本传力系统
传力分析的含义
当支承在某基础上的一个结构受有某种 外载荷时，分析这些外载如何通过结构的各 个构件传递给支承它的基础，称之为结构的 传力分析。
为什么要进行传力分析呢?
由于传力过程的重要性及在传力中各元 件受力的复杂性，所以必须对传力进行仔细 的分析。理解飞机结构中各元件的受力原理和 应用，为合理进行飞机结构设计打下基础。